¿Puedo colocar trazas activas de 220 V en la parte superior e inferior de la PCB?

La placa de circuito impreso FR-4 típica tendrá una fuerza dieléctrica (o tensión de ruptura dieléctrica) del orden de decenas de kilovoltios por milímetro. Pídale a su fabricante de PCB que le proporcione la hoja de datos del material que utilizan, para que pueda verificar el valor usted mismo.

Por lo tanto, ejecutar trazos de línea en la capa superior y trazos neutrales en la parte inferior está bien.

Sin embargo, debe tener cuidado cuando el voltaje de línea aparece en la capa inferior, como las áreas marcadas con un círculo rojo. En tales casos, debe asegurarse de que se mantengan las distancias de aislamiento y de fuga adecuadas.

Las distancias seguras dependerán en gran medida del entorno en el que se utilizará su PCB, pero la regla general típica es dejar un espacio de 2 mm entre la red eléctrica y cualquier rastro de bajo voltaje. El requisito más estricto para voltajes con picos de hasta 420 V es de 6 mm.

Puede consultar la sección 2.10.3 de UL 60950-1 para obtener detalles completos.

¿Por qué el fabricante dejaría un espacio tan estrecho entre los pines?

Hay varias consideraciones:

• TO-220 es probablemente más barato que un paquete más grande, como TO-247.
• El fabricante cree que TO-220 es suficiente para la disipación de energía del dispositivo.
• No todos los clientes van a utilizar el dispositivo a alto voltaje.

Al hacer estas compensaciones, pueden atender a un mercado más grande de lo que sería posible de otra manera.

Y para aquellos clientes que usan alto voltaje, hay varias formas de usar dicho dispositivo:

• Intercalar las almohadillas y formar las patas del dispositivo manualmente.
• Use revestimiento conformado o encapsulado.

Consulte esta nota de aplicación de Infineon para obtener algunas ideas: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ApplicationNote_MOSFET_CoolMOS_Electrical_safety_and_Isolation-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=db3a30433d1d0bbe013d20e0cbf017fe

En los EE. UU., para la mayoría de los equipos de tecnología de la información alimentados por la red eléctrica o alimentados por batería, el espacio mínimo permitido de PCB debe determinarse a partir de las tablas 2K, 2L, 2M o 2N de UL 60950-1, segunda edición. Para voltajes por debajo de 300 ac, una buena regla general es 4 mm de espacio libre. Debería poder funcionar en la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso sin problemas; sin embargo, debe mantener un espacio libre de al menos 4 mm entre el alto voltaje y cualquier otro rastro o almohadilla en el mismo lado. Se pueden encontrar más detalles buscando en Google los números de documento anteriores. Por favor, tenga cuidado y vuelva a comprobar todo. La vida de las personas, incluida la suya, depende de ello.