¿Cómo unir y conectar dos cables en un punto de conexión profesionalmente en una PCB de alto voltaje?

Con respecto a un diseño de PCB HV (6KV), hay una parte del circuito relacionada con la conexión del relé de láminas.

Elegí un relé HV ( hoja de datos ) con conexión de cable flotante para separar físicamente la placa LV del circuito de líneas HV.

El circuito completo es solo un distribuidor de señal basado en relés para multiplexación de entrada con puntos de salida. Por lo tanto, la parte de PCB HV podría ser muy simple. Creo que solo necesitará conectores que reciban los cables del relé HV.

El circuito completo consta de 8 puntos que:

  • Cada punto se conectará al punto de señal B1 o B2 hacia los terminales de relé Ai.

  • Pero cada punto (1..8) no se puede conectar (A1 y A2, A3 y A4, etc.) a B1 y B2 simultáneamente . Entonces podría encajar bien un relé DPST, pero no existen para mis parámetros eléctricos. Entonces usaremos 2 relés por punto: 1NO + 1NC o NO + NO. Por tanto tenemos Ai puntos, siendo i = 8 puntos x 2 relés.

  • Cada uno de los 8 puntos tendrá su conector de interfaz al exterior.

  • Es importante que la corriente máxima a través de estos cables sea de pocos mA.

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Esto implica que los dos cables, A1 y A2, deben unirse en algún lugar del sistema antes de hacer contacto con el conector externo. Cada cable sería como este rojo:

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Entonces, aquí es donde me gustaría conocer una forma profesional, incluso industrial, de unir los dos cables. Nunca lo he hecho y no quiero hacer un trabajo descuidado.

Mi primera idea es:

  1. para crear un PCB simple
  2. coloque en la PCB unos conectores especiales que interconectan dos señales internamente (como un puente) y
  3. coloque luego 8 puentes, con las distancias, holguras, líneas de fuga correctas, lo que pueda necesitar HV, y diríjalos si es necesario a los conectores externos (aún no están definidos).

Una segunda idea es la misma pero utilizando una especie de conector hembra típico con N pines, si existe, en lugar de que las parejas de conectores estén separadas por holgura.

Preguntas:

  1. ¿Es posible que alguien tenga formas/estrategias para hacer esto?

  2. ¿Alguna sugerencia para los conectores de puente apropiados, considerando HV?

Las fuentes de alimentación láser utilizan conectores HV que tienen una capacidad nominal de alrededor de 30 kV. Los equipos láser baratos también simplemente retuercen los cables y deslizan el manguito sobre la junta con un poco de pegamento termofusible o sellador de silicona. Un buen consejo es minimizar las juntas, use dos capas gruesas de aislamiento sobre cada junta. Si tiene HV en la placa de circuito impreso, entonces coloque o al menos cubra de forma conformada la placa para evitar la fuga.
@kelleMP, gracias por este ejemplo. Si (convenientemente) engarzo 2 cables dentro de una férula para obtener uno; luego, tomando este cable directamente al conector de salida (en la caja del chasis), podría evitar la creación de PCB HV. Por lo tanto, estoy considerando el jack de plátano envuelto. Se dice que son mejores y no caros. Pero sería la primera vez que diseño con estos componentes. Entonces, no sé la forma correcta de ensamblar los conectores dentro del chasis. Supongo que serán formas profesionales de unir todos estos elementos: cables + férulas + cable + conector HV de chasis/interfaz (banana/cubierta).
@kelleMP pero, por otro lado, ha dicho algo que podría ser interesante para otro módulo que tendré que haber pensado. tendré 2 conectores; 1 GND y 1VCC+ = 6KV. Inevitablemente necesitaré 8 porros con cada una de estas líneas. ¿Está diciendo que hacer cada uno de estos 8 cruces de señales en capas separadas será una buena técnica? ¿O estoy malinterpretando tus palabras?
Cuando mencioné las capas, me refería a los tubos aislantes. Un termorretráctil y otra funda protectora sobre eso para brindar resistencia adicional contra rupturas y asegurarse de que no haya daños en el aislamiento interno. Para PCB, debe usar grandes distancias de fluencia superficial (masivo) o usar ranuras entre los nodos HV. La encapsulación completa es común para evitar problemas futuros con suciedad y humedad que provoquen averías. Cuando esté completo, no debería poder ver ningún metal que tenga altos voltajes y debería haber un aislamiento generoso entre los nodos metálicos con potencial de alto voltaje entre ellos.
No está del todo claro qué está planeando o cómo, por lo que la asistencia será limitada.
@KalleMP Ok, la publicación trata sobre unir cables A1 con cables A2 de cada relé en un solo cable. Finalmente, la mejor opción para esto parece ser unir el par de cables en una férula y llevar el cable de la férula a un conector tipo banana de salida. Esta es una parte, digamos la parte delantera.
@KalleMP Por otro lado, la parte trasera tendrá cables de conector de relé 8xB1, deben conectarse a un conector banana que conduce la señal de voltaje HV+ positivo (6KV máx). Los cables B2x8 se conectarán a la señal HV negativa (GND min). Me temo que aquí la solución no puede ser la misma porque el engaste de 8 cables en una férula puede ser difícil de lograr. Nunca he diseñado PCB HV, no tengo experiencia; solo un poco de literatura leída sobre el tema. Así que presenté el principio de separar el circuito HV del LV tanto como pude, entre otras pautas. Así que usaré relés cableados.
Mire esta búsqueda de imágenes de Google para obtener algunas ideas. - google.com/search?tbm=isch&q=HV+10kV+panel+montaje+conector
@KalleMP Gracias, ya he visto las mismas opciones. Pero son útiles para los conectores de alimentación (V+, V-) de la caja. Los llamo "conectores de interfaz humana". Lo que busco es la forma de conectar 8 cables a uno de estos conectores jack y los otros 8 al otro (dentro de la caja).
Tome los extremos de los cables tropezados y suéldelos. Tome la junta completa e introdúzcala en una tina de plástico llena de elastómero de silicona preparado, déjela curar.

Respuestas (2)

Primero intente hacer flotar los cables usando un vástago de baquelita o no conductor en una sola unión en estrella y luego use un solo cable corto AWG más robusto o dos conductores esmaltados trenzados directamente a la férula. es mejor evitar la soldadura también. yo lo haría de esa manera.

Gracias @Anil, con respecto a tus palabras tengo dos dudas. El primero es el caso de los plátanos de interfaz que he encontrado para 6kV que tienen un terminal vendible. ¿Crees que todavía podría evitar las soldaduras? La segunda es que me gustaría saber si sería tan amable de mostrarme algún ejemplo de casquillos que usaría para esto (por ejemplo, compartir un enlace). No hace falta ser tan concreto. Tengo en mente algo como esto: spanish.alibaba.com/product-detail/…

Coloque los dos cables del relé en una sola férula.

Es tan simple como eso. De todos modos, no encontrará conectores HV que acepten férrulas de 0,6 mm² fácilmente, por lo que tiene un buen uso para esa sección transversal adicional.

Janka, he visto que no son fáciles de encontrar puentes para V > 300V. Pero si se descarta Jumper ¿cuál es exactamente su propuesta? No entiendo qué quiere decir con "tener un buen uso para esa sección transversal adicional". Seguro que es mi culpa, pero si explicas un poco más los detalles, podría entender cómo lo harías.
Con HV, su primera preocupación debe ser no crear ningún nodo adicional, ya que tendrá problemas para aislarlos correctamente. Por lo tanto, es una buena práctica poner ambos hilos de alambre en una férula y engarzarlos como uno solo. Pon ese en la abrazadera del conector HV.
gracias, ahora se entiende. ¿Usted (alguien aquí) piensa que es posible colocar algún conector HV, para este cable único, como por ejemplo: enlace en el chasis de la caja evitando crear una PCB solo para estos conectores HV? ¿O sería recomendable usar una base de PCB HV para ellos?
El receptáculo tiene un extremo de soldadura abierto. Envuelva ambos cables en una manguera de silicona y suelde ambos cables al conector como uno solo.
(Para responder a la pregunta, ¿por qué podría hacer eso? Porque nunca será seguro tocar un extremo de soldadura, no está controlado. Por lo tanto, de todos modos se requiere que esté dentro de una carcasa aislada o conectada a tierra correctamente. Esa manguera de silicona con dos cables, y las inevitables entrepiernas están bien solo por esto. Es más decoración que cualquier otra cosa. Pero entonces, solo estás en 6kV, así que, meh...)
Oh, bueno, me refería al cable después del engarzado. Tomando el cable resultante de la virola hacia el conector de la interfaz, donde algunos fabricantes están utilizando conectores tipo banana para estándares que no son de seguridad y 7kV de admisión de voltaje.
Mi idea original era usar una sola férula para ambos cables, engarzarla y luego sujetarla/atornillarla firmemente en la parte posterior del conector. De esa forma, no crea un nodo mecánico adicional que tenía que soportar y aislar.
Ah, y los enchufes tipo banana están bien si nadie puede tocar esa cosa debido a otras medidas, y las distancias de aislamiento se cumplen mediante la mecánica del ensamblaje.
Según la solución de engaste, ¿permite engarzar 8 cables en lugar de 2 dentro de una sola férula y convertir este cable en una banana? ¿O 8 cables son demasiado para hacerlo de esta manera? La idea son 8 hilos conectados a la misma línea, teniendo el mismo valor analógico. ¿Se puede aplicar de esta manera a la interconexión de 8 hilos?
Para la virola y engaste, da igual si los 400 hilos vienen de 8 hilos o de uno. Pero primero hay que encontrar un conector en el que quepa una férula tan grande.
¿Cómo unir y conectar dos cables en un punto de conexión profesionalmente en una PCB de alto voltaje?
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