高压PCB设计：爬电距离、电气间隙与安全隔离

高压PCB设计首先关注一件事：安全。市电供电产品必须在所有条件下保护用户免受电击。

关键定义

电气间隙（Clearance）

两个导电部分之间通过空气的最短距离。

爬电距离（Creepage）

两个导电部分之间沿绝缘表面的最短距离。由于污染和湿气，表面跟踪可能在远低于空气击穿电压时发生。

标准与要求

典型爬电/电气间隙（IEC 62368-1，PD2，加强绝缘）

工作电压(AC)	电气间隙(最小)	爬电距离(最小)
120V	2.5mm	4.0mm
240V	4.0mm	6.3mm
400V	5.5mm	10.0mm

PCB设计技术

槽孔与开窗

板面空间不足时，PCB上的槽或开窗打断爬电路径：

最小槽宽：0.5mm
槽必须完全贯穿板
槽表面的爬电距离按每侧1x槽宽计算

保护走线

高低压电路之间的接地走线增加爬电距离。

板边间距

高压走线距板边至少5mm

层分配

高压走线尽可能在内层
内层走线无爬电问题（封装在层压板内）

材料选择

CTI（相对漏电起痕指数）

组别	CTI范围	示例
I	>=600V	特殊FR-4、陶瓷
II	400-599V	高等级FR-4
IIIa	175-399V	标准FR-4

更高CTI = 更短的爬电距离要求。 使用Group I材料可显著缩小高压设计的板尺寸。

隔离屏障设计

PCB布局要点

在PCB上绘制清晰的隔离边界线
整个边界保持所需的爬电/电气间隙
边界穿越PCB处使用槽孔
无铜皮或填充跨越边界
丝印标记边界用于目视检查
隔离屏障两侧分别布置地平面

测试与认证

耐压测试（Hi-Pot）

在隔离电路之间施加测试电压
典型：2x工作电压 + 1000V AC，持续60秒
不允许击穿或过度泄漏

安全认证

UL（美国）
CE（欧洲）
CCC（中国）

总结

高压PCB设计由不可协商的安全标准管辖。了解适用标准，根据具体电压、污染等级和绝缘类型计算爬电距离和电气间隙要求，并在布局中严格实施。使用槽孔和保护走线在紧凑设计中实现所需距离。提交认证前用耐压测试验证。认证测试中的安全失败代价昂贵——从一开始就做对设计。