一、七步设计路线图（全系列主线）
横向流程图，七个步骤圆形节点依次连接，每个节点下挂一行关键词；第 4、6 步用虚线回环标注"不通过→回到第 2/3 步"
Step 1 需求定义：明确防爆标志目标（等级 ia/ib/ic、类别 I/IIA/IIB/IIC、温度组别、EPL）、供电方式、接口协议、环境条件。这一步输出的"目标防爆标志"是后面所有设计决策的锚点。
Step 2 架构与功率预算：选定限能方案（齐纳栅/隔离栅/FISCO，见第 2 篇），做能量账（见第 1 篇），确定 Ui/Ii/Pi 的目标值。
Step 3 电路原理设计与元器件初选：画原理图，同时标注每个与本安相关元件的"故障模型"（哪些按可靠元件设计、哪些按可失效元件做故障分析，见第 5 篇）。
Step 4 本安参数计算：计算 Uo/Io/Po，查点燃曲线确定 Co/Lo，核对与 Ui/Ii/Pi、Ci/Li 的匹配（第 4、7 篇）。不通过 → 回 Step 2/3。
Step 5 结构与间距设计：外壳、端子、爬电距离与电气间隙、浇封、防反接、接地（本篇下文展开）。
Step 6 降额与故障分析：逐元件做 1.5 倍降额核算，按保护等级做故障叠加分析（第 5、6 篇）。不通过 → 回 Step 3。
Step 7 文件与试验准备：准备标准第 13 章要求的文件，配合火花试验等型式试验（第 11 篇展开）。
二、结构要求精讲（第 6 章逐条过）
结构设计是本安硬件工程师最容易"裸奔"的部分——电路算得再好，结构不达标一样被打回。第 6 章的要点如下。
2.1 外壳（6.1）
本安设备外壳的本质任务是保护本安性能不受机械损伤、异物粉尘和潮气影响，不承担隔爆功能，因此可以轻量化。应注意外壳材料（特别是非金属材料）应符合 GB/T 3836.1 的相应要求（静电电荷限制等）。
2.2 外部电路连接件（6.2）
这是现场审查的重灾区，核心是"隔离"：
| 隔离对象 | 要求 |
|---|---|
| 本安端子 vs 非本安端子 | 电气间隙 ≥50mm，或用隔板隔离：金属隔板应伸出隔板边缘各方向 ≥1.5mm、厚度 ≥0.45mm 且可靠接地；非金属隔板厚度 ≥0.9mm |
| 本安端子 vs 接地/零电位部件 | 电气间隙、爬电距离不小于标准表 5 规定值 |
| 不同本安电路的端子之间 | 电气间隙至少 6mm；若安全分析考虑了接地裸露部件，则至少 3mm |
端子排正视图，三组标注：50mm 直距 / 接地金属隔板剖面（标 1.5mm 伸出、0.45mm 厚）/ 本安-本安 6mm
2.3 间距（6.3）
内部导电部件之间的爬电距离、电气间隙、通过浇封化合物的间距、通过固体绝缘的间距，按工作电压查标准表 5 取值。设计时的实操要点：
- 表 5 的数值按"最坏工作电压"取——不是额定电压，而是故障状态下可能出现的最大电压；
- 涂覆层保护下的间距可按标准要求放宽，但要对涂覆工艺提出过程控制要求；
- 附录 C（资料性）给出了间距测量方法，附录 F 给出了装配完成的印制板可选间距与元件隔离要求——PCB 布局时就要引用。
2.4 防止极性接反保护（6.4）
外部连接件应考虑极性接反的影响——通常在入口串接二极管或整流桥解决，注意这些二极管本身也要纳入降额与故障分析。
2.5 接地导体、连接和端子（6.5）
对依赖接地的方案（如齐纳栅）尤其关键：接地连接应有足够的截面积和防松、防腐蚀措施；通过接地维持本安的设备，应有至少两条独立的接地路径。
2.6 浇封（6.6）
用浇封化合物隔离点燃源或保护元件时，应符合附录 D（规范性）：浇封后元件不存在自由表面、无气泡孔隙，化合物与被浇封件粘附良好；用于排除爆炸性环境的浇封还有最小厚度要求（6.6.2，铸造浇封与模制浇封分别对应 6.3.5 与表 5 规定）。
PCB 局部被浇封化合物包裹的剖面图，标注"无自由表面、无气孔、足够厚度"，旁边画合格 vs 不合格（气泡）对比小图
三、文件清单：第 13 章要求逐项核对
送检前按下表核对文件准备情况（第 13 章）：
| 序号 | 文件项 | 要点 |
|---|---|---|
| 1 | 电路说明 | 功能描述、与本安性能相关电路框图 |
| 2 | 评定参数表 | Ui/Ii/Pi/Ci/Li 或 Uo/Io/Po/Co/Lo 全套 |
| 3 | 元器件清单与数据表 | 含制造商额定值、容差、故障模型 |
| 4 | 制造公差说明 | 关键电阻、限流值的公差范围 |
| 5 | 印制板图与结构图 | 间距标注、隔离区域划分 |
| 6 | 温度评定资料 | 最坏工况耗散功率、T 组别依据 |
| 7 | 简单装置声明（如适用） | 证明符合 5.7 的说明 |
文件夹树状图，七类文件各占一个分支，标注"认证机构需独立复核评定"
四、三个常见的流程性错误
- 先打板后算间距：PCB 布局未按表 5 预留隔离带，整改时只能加槽、加浇封，成本翻倍。正确做法：布局前就把 Ui（最坏电压）对应的间距要求画进叠层与规则约束。
- 故障分析后补：等评审才补故障分析，发现某开关三极管在故障态超功率，被迫换件改板。正确做法：Step 3 选型时就给每个关键元件标注故障模型。
- 文件当最后一步：评定参数与实际电路脱节，认证机构复核对不上。正确做法：参数表随设计同步更新，作为活文档管理。
本篇小结
- 七步路线：需求→架构预算→电路选型→参数计算→结构间距→降额故障分析→文件试验，两个回环是常态；
- 结构三硬指标：端子隔离 50mm/隔板、不同本安电路 6mm、间距按最坏工作电压查表 5；
- 浇封要满足附录 D，防反接要纳入故障分析，接地方案要双路径；
- 第 13 章文件是"能给认证机构独立复核"的完整证据链，不是事后补的说明书。
下期预告：第 4 篇《本安相关计算：Uo/Io/Po 与 Co/Lo》——点燃曲线怎么查？电子限流源为什么要打两折？电缆参数怎么挤占预算？计算篇核心下一篇展开。
参考资料 1. GB/T 3836.4-2021 第 6 章、第 13 章、附录 C、附录 D、附录 F 2. GB/T 3836.1-2021 外壳与非金属材料相关条款
免责声明：本系列文章为技术科普与工程实践参考，具体设计认证请以现行有效标准和认证机构要求为准。
