{"id":1481,"date":"2026-09-14T08:05:00","date_gmt":"2026-09-14T00:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.han-sphere.com\/?p=1481"},"modified":"2026-09-01T15:36:59","modified_gmt":"2026-09-01T07:36:59","slug":"high-voltage-pcb-clearance","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.han-sphere.com\/de\/blog\/news\/high-voltage-pcb-clearance\/","title":{"rendered":"Regeln zum Mindestabstand auf Hochspannungs-Leiterplatten, die jeder Entwickler beachten muss"},"content":{"rendered":"

Die Entwicklung einer Leiterplatte (PCB) f\u00fcr Hochspannungsanwendungen birgt besondere Herausforderungen. Im Gegensatz zu Niederspannungsschaltungen sind Hochspannungsdesigns anf\u00e4llig f\u00fcr Lichtbogenbildung, parasit\u00e4re Kapazit\u00e4ten und Isolationsdurchschl\u00e4ge, wenn sie nicht ordnungsgem\u00e4\u00df ausgelegt werden. Zu den wichtigsten Auslegungsparametern z\u00e4hlen Freiraum<\/strong> und Kriechstrecke<\/strong> Abst\u00e4nde. Das Verst\u00e4ndnis und die Anwendung der korrekten Abstandsregeln f\u00fcr Hochspannungs-Leiterplatten sind unerl\u00e4sslich, um die Produktsicherheit, die Zuverl\u00e4ssigkeit und die Einhaltung internationaler Normen wie IEC 60950 und IPC-2221 zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n

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Was versteht man unter dem Begriff \u201ePCB-Abstand\u201c?<\/h2>\n

Im Zusammenhang mit dem Leiterplattenentwurf wird der Sicherheitsabstand als der k\u00fcrzeste Luftabstand zwischen zwei leitenden Teilen definiert (wie Komponentenpolster<\/a> oder Kupferleiterbahnen<\/a>). Durch hohe Spannung kann Luft ionisiert werden und leitf\u00e4hig werden, was zu einem Lichtbogen zwischen diesen Leitern f\u00fchrt, wenn diese zu nahe beieinander liegen. Die Durchschlagspannung von Luft betr\u00e4gt etwa 3 kV pro Millimeter, kann jedoch je nach Umgebungsfaktoren wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Luftdruck erheblich variieren.<\/p>\n

Bei der Auslegung von Hochspannungsschaltungen verhindert die Einhaltung ausreichender Abst\u00e4nde auf der Leiterplatte die Entstehung von Lichtb\u00f6gen. Dies ist besonders wichtig f\u00fcr sicherheitskritische Anwendungen wie medizinische Ger\u00e4te, Automobilelektronik und industrielle Stromversorgungen. Der erforderliche Abstand h\u00e4ngt nicht nur von der Spitzenbetriebsspannung ab, sondern auch von der Betriebsumgebung und dem Verschmutzungsgrad.<\/p>\n

Kriechweg vs. Luftstrecke: Was ist der Unterschied?<\/h2>\n

Zwar ist die Flugstrecke der k\u00fcrzeste Weg durch die Luft, Kriechstrecke<\/strong> ist der k\u00fcrzeste Abstand entlang der Oberfl\u00e4che des Isoliermaterials (des Leiterplattensubstrats) zwischen zwei leitenden Teilen. Der Hochspannungs-Luftabstand und die Kriechstrecke auf Leiterplatten sind miteinander verbundene, aber unterschiedliche Konzepte.<\/p>\n

Die Kriechstrecke ist von entscheidender Bedeutung, da die Oberfl\u00e4che einer Leiterplatte im Laufe der Zeit durch Staub, Feuchtigkeit oder andere leitf\u00e4hige Partikel verunreinigt werden kann (ein Ph\u00e4nomen, das anhand des Verschmutzungsgrades gemessen wird). Diese Verunreinigungen k\u00f6nnen einen leitenden Pfad \u00fcber die dielektrische Oberfl\u00e4che bilden, was zu einem als \u201eTracking\u201c bezeichneten Ph\u00e4nomen f\u00fchrt. Kriechstr\u00f6me k\u00f6nnen schlie\u00dflich zur Verkohlung des Substrats f\u00fchren, wodurch ein dauerhafter Kurzschluss entsteht und eine erhebliche Brandgefahr entsteht.<\/p>\n

Da die Kriechstrecke den Konturen der Oberfl\u00e4che folgen muss, ist sie immer gleich gro\u00df oder gr\u00f6\u00dfer als der Luftabstand. Wenn der erforderliche Kriechabstand auf einer ebenen Leiterplattenoberfl\u00e4che nicht erreicht werden kann, greifen Konstrukteure h\u00e4ufig auf Techniken wie das Fr\u00e4sen von Schlitzen oder V-Nuten zwischen Hochspannungsknoten zur\u00fcck, um den Oberfl\u00e4chenabstand zu vergr\u00f6\u00dfern, ohne das physikalische Layout zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n

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Wichtige Sicherheitsstandards f\u00fcr den Entwurf von Hochspannungs-Leiterplatten<\/h2>\n

Mehrere internationale Normen legen die Mindestanforderungen an den Luftabstand und die Kriechstrecke bei Hochspannungs-Leiterplatten fest. Zu den am h\u00e4ufigsten herangezogenen Normen geh\u00f6ren unter anderem:<\/p>\n