Diseño de PCB: se solicita una crítica de diseño

Me preguntaba si podría obtener alguna crítica sobre mi primer diseño de PCB.

Traté de aislar el lado de 240 V del lado de 3,3 V lo mejor que pude.

Lo único que realmente me preocupa es si hay suficiente distancia entre mis pistas en el lado de 240 V y si los anchos de pista son suficientes.

Estoy tratando de mantener la PCB lo más compacta posible. Actualmente mide unos 46mmx39mm.

Capa superior de PCB

Pistas inferiores

El PCB es para controlar las luces de forma inalámbrica con un interruptor de luz normal como entrada, 240 V conectado al IRM-02-3.3 con 3,3 V y luego alimentando el ESP8266-01.

Tengo un optoacoplador y Triac para cambiar la carga ligera.

Esquemático:

Esquemático

Pensamientos y comentarios muy apreciados :)

PCB ACTUALIZADO:

PCB actualizado

(1) ¿Qué es el cuadro gris debajo del MOC? (2) Por lo general, colocaríamos los designadores de componentes (R1, etc.) en la PCB en lugar de los valores de los componentes. (3) R2 compromete innecesariamente la distancia de fuga. Muévelo a la derecha. (4) El vertido de tierra alrededor de los pines ópticos también reduce la distancia de fuga. ¿Es obligatorio?
@Transistor 1) La caja gris es un recorte de la placa PCB para aislamiento. 2) Agregaré los designadores en su lugar. 3) ¿La distancia de 3,5 mm es suficiente? 4) No, no es necesario. Puedo quitarlo si es necesario. Han actualizado el PCB en la publicación original en la parte inferior.
se realiza un corte de 2 mm que se extiende más allá de los nodos de CA ~ CC para proteger contra transitorios de 3 kV usando 1,5 kV / mm para aire
¿Cómo se coloca físicamente el módulo ESP-01 sobre la placa? ¿Cuelga a la izquierda (fuera del tablero) o a la derecha (sobre el optoacoplador)?
@duskwuff Sobre el optoacoplador
¿Cumple con los requisitos de fuga entre R1 y R2? Lo mismo para los pines de entrada de 240 V, ¿cuál es la fuga entre las almohadillas?
@winny Lo modifiqué un poco a partir de los comentarios, por lo que es de 3,1 mm entre R1 y R2 con un espacio de ranura allí también. La distancia entre las almohadillas del terminal atornillado es de 1,5 mm.
Eso es demasiado bajo para el grado de contaminación II y el grupo de materiales 3. ¿Cuál es el CTI para el PCB?
@winny En realidad, no puedo ver ningún dato en su sitio. Iba a hacerlo en jlcpcb.com/capabilities/Capabilities
Solo un fwi: en los Estados Unidos (no sé su ubicación), 240v son en realidad dos fases de 110 combinadas. Menciono esto porque si estás en los Estados Unidos, este diseño dejaría la mitad del voltaje siempre encendido.
Pregunte o asuma CTI=175 (grupo de material 3).
@JhnnyNthing ¡Probablemente debería haberlo mencionado! Estoy en el Reino Unido.
Hola, gracias por publicar esto. Aprender de las respuestas también. ¿Puede decirme cómo buscó los terminales de red en EasyEDA para los terminales etiquetados como J1 Mains y J2 Load?

Respuestas (4)

Permitir que el módulo ESP8266 sobresalga del optoaislador viola el límite de aislamiento. Considere rotar el módulo para que sobresalga del espacio (actualmente no utilizado) a la izquierda de la placa.

El uso de resistencias de montaje en superficie para pullups le ahorrará una cantidad considerable de espacio en la placa. (La resistencia de orificio pasante en el lado HV está bien).

Solo necesita usar rastros gruesos para redes que transportarán mucha corriente. Puede usar con seguridad trazas más delgadas para el optoacoplador y el regulador de voltaje, ya que ninguno de estos debería transportar mucha corriente.

Girar el BT136 180° puede permitirle mover el optoacoplador hacia arriba y la resistencia hacia abajo, ahorrando algo de longitud de rastreo.

Agregar un fusible en la entrada de línea podría ser una buena idea.

Estoy un poco desconcertado de por qué este no era un diseño completamente SMD para empezar. Todavía puede cortar piezas SMD para una barrera de aislamiento. A fin de cuentas, creo que este fue uno de los primeros diseños de placa del OP. +1
@Sparky256 Es mi primer intento de diseño de placa. ¡Estaba considerando hacer SMD, pero me preguntaba si estaba mordiendo más de lo que podía masticar en mi primer intento! Tal vez V2 puedo hacer SMD.

Sus preguntas parecen ser: ¿La rendija es suficiente aislamiento? ¿Las pistas están lo suficientemente separadas? ¿Son las pistas lo suficientemente sustanciales?

Primero, no hay una base de seguridad aparente en el tablero. Si está utilizando voltajes de línea, no se puede contar con que el neutro sea tierra. Parece que tiene un botón en este tablero, pero no tiene conexión a tierra. Estoy totalmente a favor de la experimentación, pero esto me hizo crear una cuenta de stackexchange solo para responder, solucione esto.

Su selección de línea y conector de carga parece ser el factor limitante en la cantidad de separación que puede obtener. Considere también sus cables de orificio pasante; no puedo decir si los componentes están montados en el lado rojo o azul. Considere también la adición de soldadura cuando verifique sus separaciones. Verifique también el material y el grosor de su placa para conocer la clasificación de voltaje.

Con respecto a los anchos de traza, debe calcularlos en función de la corriente de carga consumida y el grosor (peso) del cobre en la PCB.

Le recomendaría investigar cuánta separación se necesita realmente, usar un paquete de software de PCB que tenga reglas de diseño de separación de conductor a conductor y establecerlas en ese valor, para que pueda determinar si tiene alguna infracción. Agregue un terreno de seguridad y tenga cuidado.

De hecho, ya eliminé el botón pulsador, ya que no es necesario en la PCB final. Todo estará en un recinto y, por lo tanto, no se podrá tocar una vez instalado. Podría usar un conector vivo y de carga diferente. Estos fueron solo los primeros con los que me encontré. El material de la placa es FR-4 y 1,6 mm. ¿Tiene algún software de diseño de PCB recomendado ya que estaba usando un software gratuito que no ofrece esa funcionalidad?
parece que debería ser una placa lo suficientemente gruesa: electronics.stackexchange.com/questions/211025/…
Ok, simplemente no quería que tuvieras un recinto o botón caliente. Parece que tiene almohadillas de conector de 1.5-2 mm por cierto, que podrían no manejar ese voltaje. Eso parece que debería ser un tablero lo suficientemente grueso: enlace 'ver también'. Una herramienta que es gratuita y parece tener reglas de DRC de seguimiento y seguimiento es PCB123 de uno de los fabricantes de PCB, pero es posible que intenten encerrarlo en su casa de juntas. También está Eagle, que ahora parece ofrecer licencias mensuales. (Disculpas si se supone que no debo mencionar productos, soy nuevo aquí).

Normalmente, una casa de tableros puede hacer cortes de ranura tan estrechos como 31 mils o 2 mm. No es necesario que el corte de la ranura sea más ancho que eso, pero debe extenderse hasta la línea morada, que asumo es el espacio libre del perímetro de 50 mil.

De esta manera, aísla R2 de R1 en términos de creación. 240 VCA no es tan alto, pero incluso con 600 VCA (Canadá), un corte de ranura elimina cualquier posibilidad de formación de grietas o de roturas más formación de arcos.

Llevado al extremo podrías insertar finas láminas de mica en las ranuras en caso de que el triac o SCR sople de forma violenta. La mica detendrá los escombros calientes de plasma durante un segundo más o menos, tiempo para que se funda un fusible aguas arriba.

Puede detener el corte de la ranura justo después del anillo anular R2. Los cortes de ranura pueden traspasar el borde de una tabla, pero se ven pegajosos a menos que se necesite una barrera de aislamiento robusta.

Tenga en cuenta que todos los cortes de ranura tienen esquinas redondeadas iguales al radio de la broca que realiza el corte. Dado que necesita dar dimensiones precisas a la casa de tableros, no las confunda con esquinas cuadradas, ya que no pueden hacerlas. Para las dimensiones de corte de ranura, proporcione la longitud y el ancho menos el radio de la broca que utilizan. Para brocas de 2 mm, reduzca las dimensiones documentadas en 1 mm, etc.

La línea morada es el borde de la PCB. Puedo extender el corte de la ranura entre R1 y R2
Podría detener el corte de la ranura justo después del anillo anular R2. Los cortes de ranura pueden traspasar el borde de una tabla, pero se ven pegajosos a menos que se necesite una barrera de aislamiento robusta.
Sí, lo he hecho ahora. Dejó solo un pequeño espacio en el borde del tablero pero lo extendió más allá de la plataforma R2. :) Gracias
Si esa línea morada es el borde de su tablero y está usando Altium, debe configurarlo. Seleccione las líneas del borde del tablero y luego vaya a (creo) Editar-> Forma del tablero-> Definir a partir de objetos seleccionados
@Daniel Se hizo en EasyEDA.
@Tenaz. Agregué ese corte de ranura a mi respuesta ya que los comentarios no siempre se archivan, pero las preguntas y las respuestas verificadas / aceptadas sí.
@Tenaz. Si el tamaño de su cuadrícula es de 100 mils, ¡entonces tiene algunos agujeros pequeños allí! Daniel notó algunas cosas importantes.

Si esa línea morada es el borde de su tablero y está usando Altium, debe configurarlo. Seleccione las líneas del borde del tablero y luego vaya a (creo) Editar-> Forma del tablero-> Definir a partir de objetos seleccionados

(Aparentemente, esto es EasyEDA, no Altium. ¡Vaya, seguro que iban por 'esa apariencia de Altium'!)


No sé cómo se ve tu parte con esa huella ESP8266, pero los agujeros son PEQUEÑOS.


Por lo general, en una parte DIP, el pin 1 es cuadrado y los otros son circulares o circulares estirados


R3 y la almohadilla de interruptores (¿U2?) Están demasiado juntos, en mi opinión. Si soldó esto, existe una posibilidad decente de puenteo y puede ser molesto tener cables tan cerca que no están conectados.


Por lo general, los circuitos integrados se designan como "U". Los interruptores/botones son "SW" "S" "PB".


Nota: No hago reclamos ni comentarios sobre la seguridad de este diseño.

Tienes razón, ni siquiera me había fijado en lo pequeños que habían quedado los agujeros. Ese fui yo jugando eliminando el contorno del ESP-01 ya que era demasiado en la serigrafía. Sí, probablemente tengas razón sobre R3 y el interruptor. Cambiará eso un poco.