Forum: Platinen 230V auf Hartpapier?


von reox (Gast)


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Ich habe derzeit nur mehr Hartpapierplatinen da und würde auf einer von 
denen eine 230V schaltung aufbauen (Triac + Optokoppler)
Macht das einen Unterschied zu Epox platinen?

von Falk B. (falk)


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@  reox (Gast)

>Macht das einen Unterschied zu Epox platinen?

Wenig. Die Durchschlagfestigkeit des Materials ist geringer, aber 
meisten spielt das keine Rolle, weil man nicht Oben Netz und unten 
Niederspannung macht. Entscheidend sind Luft- und Kriechstrecken, siehe 
Leiterbahnabstände

MFG
Falk

von Daniel W. (roughdog)


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Hi!

Vielleicht auch nicht unwichtig: Hartpapier kann Feuchtigkeit binden -> 
Leitfähigkeit erhöht sich, Kriechströme usw...

Im besten Fall wird die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt. Hatte ich mal 
bei einer µController-Schaltung auf Hartpapier...

Viele Grüße

DOG

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel Weigand schrieb:
> Im besten Fall wird die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt. Hatte ich mal
> bei einer µController-Schaltung auf Hartpapier...
Das ist aber bedenklich. Wie hochohmig hast du denn die Schaltung 
ausgelegt?

Immerhin wurden jahrzehntelang auch Fernsehgeräte mit solchem 
Platinenmaterial hergestellt, weil sich die Löcher da billig stanzen 
statt bohren liessen. Und im Fernseher treten durchaus noch höhere 
Spannungen auf...

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Lothar.

>> Im besten Fall wird die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt. Hatte ich mal
>> bei einer µController-Schaltung auf Hartpapier...
> Das ist aber bedenklich. Wie hochohmig hast du denn die Schaltung
> ausgelegt?

Es war in den 70ern, 80ern durchaus üblich mit den damaligen CMOS 
Gattern OHNE Pullups/Pulldowns zu arbeiten (Wow!, schaumal welch geringe 
Stromaufnahme ich hinbekommen habe). Das Ergebnis war eben hohe 
Störenpfindlichkeit und ohmsches Übersprechen zwischen den Signalen, 
wenn die Platinen etwas älter wurden, und die Widerstände zwischen den 
Leiterbahnen in Bereiche unter 50Mohm kamen.

Und ja, ich erinnere mich auch, daß das bekannte Meßgeräte Firmen auch 
gemacht haben....ich hatte während meiner Ausbildung ,mit den ersten 
(kleineren) Digitalmultimetern zu tun. Die Ausbildungswerkstatt hatte 30 
Stück im Schrank. Muß ein Heidengeld gekostet haben, aber benutzbar 
waren die nicht. Unmittelbar nach dem Auswaschen mit Isopropanol 
funktionierten sie für einige Stunden. Aber spätestens am nächsten Tag 
war das vorbei.


Es gibt immer noch viele Leute, die Test- und Versuchsschaltungen ohne 
Pullups/Pulldowns aufbauen. Weil geht ja und ist nur für einen Test. 
Anschliessend werden die Widerstände vergessen ins Design aufzunehmen, 
oder man hat Angst, dem Cheffe zu erklären, warum die Platine auf einmal 
so viel größer geworden ist oder warum die Stromaufnahme jetzt so viel 
größer ist.


> Immerhin wurden jahrzehntelang auch Fernsehgeräte mit solchem
> Platinenmaterial hergestellt, weil sich die Löcher da billig /stanzen/
> statt bohren liessen. Und im Fernseher treten durchaus noch höhere
> Spannungen auf...

Eben. Die elektrischen Eigenschaften von Hartpapier sind für den Zweck 
(Netzteil) durchaus ausreichend, vorausgesetzt, ich wähle die Abstände 
groß genug, und setzte die Platinen sind nicht allzu extremen 
Umweltbedingungen aus. Man schaue in aktuelle Konsumerelektronik und 
sehe, das es geht. Ob es toll ist, steht auf einem anderen Blatt.
(Per Definition wird Konsumerelektronik vom Design mit einer erwarteten 
Lebensdauer von 2 Jahren angesetzt. Also ungefähr der Garantiezeit....)

Was mir eher als die elektrischen Eigenschaften Bauchschmerzen macht, 
wären die mechanischen Eigenschaften. Nun gut. Man halte die Platinen 
klein, wähle dickeres Material und schiene sie ev. mit einem 
Blechwinkel, unter Einbehaltung der Abstände.
Aber Lochraster aus dem Zeug hat wirklich "Sollbruchstellen" entlang der 
Lochreihen. :-(

Im übrigen hat daß, was man heute als "Hartpapier" bekommt, wohl wenig 
mit dem klassischen Pertinax zu tun. Dieses Pertinax zeigte eine 
deutliche Laminierung aus Papierbahnen und hatte eine extreme 
mechanische Anisotropie. Eigentlich robust und federnd wie gutes 
Sperrholz in der Ebene, neigten die einzelnen Schichten untereinander 
zum delaminieren.
Das aktuelle "Hartpapier" scheint ein Kunststoff mit einem mineralischen 
Mehl als Füllstoff zu sein.

Falls der OP mit "Hartpapier" die Hartfaserplatten aus dem Möbelbau (Für 
Schrankrückwände und Schubladenböden) meint, die dürften wirklich nicht 
als Grundmaterial für Netzteile taugen. Für 
Kleinspannungsversuchsaufbauten sind sie aber durchaus brauchbar, wenn 
ich die Ansprüche nicht zu hoch schraube.



Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

von mr. mo (Gast)


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habe auch schon einfache netzteile und dimmer auf lochraster gebaut, ist 
eigentlich kein problem.

zu der mechanischen belastbarkeit muss man noch sagen, wenn man beim 
löten ein bisschen pennt kann es passieren das die augen abgehen,...

was mir aber gerne passiert, sobald ich lötstifte verwende und da einen 
stecker draufstecken möchte reisst mir die kraft auf der rückseite die 
augen ab :D sogar wenn man was unterlegt. seitdem kaufe ich nur noch die 
paar cent teureren, mit so einem "durchrutschschutz" versehene, lötstife 
und habe das problem nimmer :)

von Daniel W. (roughdog)


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Hello again!

Bernd Wiebus hat so ziemlich alles an Nachteilen zu den Platinen 
erwähnt, die es gibt. Schaltungen darauf sind alles andere als 
zuverlässig. Und sehr hochohmig war meine Mikrocontroller-Schaltung 
nicht ausgelegt. Und der Einsatz in Fernsehern, naja, auch hier liegen 
max. 230V auf der Platine, höhere Spannungen werden da eigentlich nicht 
drüber geführt (lasse mich da auch gern eines besseren belehren). 
Außerdem wurden die ständig getrocknet wenn der Fernseher im Einsatz 
war, da die Geräte doch schön warm wurden.

Also, zusammenfassend würde ich sagen: 230V mit großen Abständen und als 
Prototyp bei günstigen Umweltbedingungen (gleichmäßige Temperatur, eher 
trockene Luft) kann man machen. Bei Langlebigkeit würde ich eher auf die 
Epoxydvarianten zurückgreifen.

Viele Grüße

DOG

von Falk B. (falk)


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@  Daniel Weigand (roughdog)

>erwähnt, die es gibt. Schaltungen darauf sind alles andere als
>zuverlässig.

Glaub ich kaum, Millionen von Consumergeräten wurden jahrzehntelang 
damit gebaut, und die Masse lief gut.

> Und sehr hochohmig war meine Mikrocontroller-Schaltung
>nicht ausgelegt. Und der Einsatz in Fernsehern, naja, auch hier liegen
>max. 230V auf der Platine,

Das war ja auch die Frage. Über Hochspannung mit 1kV++ hat keiner 
geredet. Und selbst DAS geht mit Pertinax.

>Also, zusammenfassend würde ich sagen: 230V mit großen Abständen und als
>Prototyp bei günstigen Umweltbedingungen (gleichmäßige Temperatur, eher
>trockene Luft) kann man machen. Bei Langlebigkeit würde ich eher auf die
>Epoxydvarianten zurückgreifen.

Macht IMO keinen großen Unterschied. Die Feuchteaufnahme hat keinen 
riesigen Einfluß auf die Kriechwege.

MFG
Falk

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bernd Wiebus schrieb:
> Es war in den 70ern, 80ern durchaus üblich mit den damaligen CMOS
> Gattern OHNE Pullups/Pulldowns zu arbeiten
Klar, wenn man aus der TTL-Ecke kam...

Daniel Weigand schrieb:
> Und der Einsatz in Fernsehern, naja, auch hier liegen
> max. 230V auf der Platine, höhere Spannungen werden da eigentlich nicht
> drüber geführt (lasse mich da auch gern eines besseren belehren).
Schon im Netzteil werden da nach dem Gleichrichter aus den 230V die 320V 
Gleichspannung, bevor es ab in den Trafo geht...  ;-)

> Also, zusammenfassend würde ich sagen: 230V mit großen Abständen und als
> Prototyp bei günstigen Umweltbedingungen (gleichmäßige Temperatur, eher
> trockene Luft) kann man machen.
Ich würde hier sogar soweit gehen und sagen: "nicht betauend". Denn wenn 
Detauung stattfindet, dann hilft auch das gute Epoxy nicht mehr, weil 
die Fehlermechanismen dann andere sind (Tin-Whisker...).

Und das mechanische Problem dürfte hier auch nicht so schlimm sein:
reox schrieb:
> Ich habe derzeit nur mehr Hartpapierplatinen da und würde auf einer von
> denen eine 230V schaltung aufbauen (Triac + Optokoppler)

von Daniel W. (roughdog)


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Falk Brunner schrieb:
> @  Daniel Weigand (roughdog)
>
> Glaub ich kaum, Millionen von Consumergeräten wurden jahrzehntelang
> damit gebaut, und die Masse lief gut.

Wollte schon was anderes schreiben, aber vermutlich sind die meisten 
Hobbyprojekte auch mit Pertinax gut bedient. Muss halt jeder selber 
wissen.

>
> Das war ja auch die Frage. Über Hochspannung mit 1kV++ hat keiner
> geredet. Und selbst DAS geht mit Pertinax.

Über höhere Spannungen wurde etwas vorher geredet.

>
> Macht IMO keinen großen Unterschied. Die Feuchteaufnahme hat keinen
> riesigen Einfluß auf die Kriechwege.
>
> MFG
> Falk

Auf die Kriechwege bestimmt nicht. Wenn die Kriechstromfestigkeit 
gemeint ist, die bei FR2 (Pertinax, Hartpapier) im Vergleich zu FR4 
(Epoxyd) schlechter ist, würde ich das schon vermuten. Allerdings bei 
größeren Abständen bei den 230V-Projekten zu vertreten, wer mit den 
Spannungen umgeht, sollte eh wissen was er tut...

Grüezi

DOG

von Daniel W. (roughdog)


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> Schon im Netzteil werden da nach dem Gleichrichter aus den 230V die 320V
> Gleichspannung, bevor es ab in den Trafo geht...  ;-)

Weiß was du meinst, aber Gleichspannung in den Trafo?!? ;-) Bei den 
alten Geräten gab's auch eher die 50Hz-Trafos, da war nix vorher mit 
Gleichrichtung... Natürlich war der Scheitelwert auch hier 325V...

> Ich würde hier sogar soweit gehen und sagen: "nicht betauend". Denn wenn
> Detauung stattfindet, dann hilft auch das gute Epoxy nicht mehr, weil
> die Fehlermechanismen dann andere sind (Tin-Whisker...).

Ähm, richtig? Tin-Whisker durch Betauung?!?

Grüße

DOG

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die 'modernen' TV haben alle Netzgleichrichtung und dann ein 
Schaltnetzteil auf einen Trafo gehend. Auf der Sekundärseite werden die 
Spannungen dann jeweils linear geregelt. Also doppelte Regelung unter 
Ausnutzung der Vorzüge von Schaltnetzteil und verlustloser 
Spannungsanpassung durch Trafo.
BTW: In DDR-Zeiten hatte man Spannunskonstanter vor dem Fernseher.

Philips hatte ein anderes Konzept. Sehr schön wenns mal zur Fehlersuche 
kam würg


Aber zu CMOS:
Verstehe ich nicht ganz! Eingänge waren doch immer beschaltet, oder? Der 
Ausgangswiderstand der damalig verbreiteten CD4xxx ist ca. 5K bis 10K. 
Wie soll eine Platine niederohmiger werden?

von Sebastian B. (sebastian_b86)


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normalerweise baue ich ja eh auf epo, allerdings waren die platten die 
ich noch da hatte zu klein... naja ich werd die heute mal anschließen 
und gucken was passiert...

wegen luftfeuchtigkeit mach ich mir vorerst mal keine gedanken, da die 
eigentlich nur indoor verwendet werden.

danke auf jeden fall für die vielen informationen!

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel Weigand schrieb:
> Ähm, richtig? Tin-Whisker durch Betauung?!?
Ähm, falsch, ich meinte Dendritenbildung durch/und Elektromigration... 
:-/

http://www.ami.ac.uk/courses/topics/0158_emgr/index.html
http://www.nacht-der-wissenschaften.de/2009/ansicht_sammel.php?id=410

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Abdul K.

> Aber zu CMOS:
> Verstehe ich nicht ganz! Eingänge waren doch immer beschaltet, oder?

Die auch nicht immer.

> Der
> Ausgangswiderstand der damalig verbreiteten CD4xxx ist ca. 5K bis 10K.
> Wie soll eine Platine niederohmiger werden?

CD4xxx ist ja auch robust und zuverlässig. ;-) Aber weil das ja nicht 
spannend ist, kann man ja hochomige Serienwiderstände am ausgang 
verwenden.

Ausserdem wurden damals durchaus schon Kundenspezifische ICs (z.B. für 
Uhren) gefertigt, die eben auch hochomige Ausgänge hatten.....weiss der 
Henker, vieleicht waren sie auch nicht von Anfang an hochomig, sondern 
einfach nur kaputt. Jedenfalls beseitigten entsprechend nachgelötete 
Pulldowns das Problem.

Das Problem trat jedenfals öfters auf und war bekannt.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.db0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Daniel.


>> Macht IMO keinen großen Unterschied. Die Feuchteaufnahme hat keinen
>> riesigen Einfluß auf die Kriechwege.
> Auf die Kriechwege bestimmt nicht. Wenn die Kriechstromfestigkeit
> gemeint ist, die bei FR2 (Pertinax, Hartpapier) im Vergleich zu FR4
> (Epoxyd) schlechter ist, würde ich das schon vermuten.

Und anno 197x, 198x war vermutlich das Platinenmaterial vieleicht nicht 
so "Qualitätskontrolliert" wie heute. Hängt ja auch an den 
Verunreinigungen,
was passiert.

> Allerdings bei
> größeren Abständen bei den 230V-Projekten zu vertreten, wer mit den
> Spannungen umgeht, sollte eh wissen was er tut...

Bei Netzspannung habe ich ausser bei total eingesifften Platinen, die 
auch im Wasser gelegen hatten, nie ein solches Problem beobachtet. Die 
damals verwendeten Abstände waren wohl für "normale" Umstände 
ausreichend.

Angebrannte braune Stellen durch einen mit zu geringem Abstand 
montierten Lastwiderstand kamen dagegen häufiger vor.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo mr. mo.

> zu der mechanischen belastbarkeit muss man noch sagen, wenn man beim
> löten ein bisschen pennt kann es passieren das die augen abgehen,...

Daran dachte ich bei mechanischer Belastbarkeit erstmal noch nicht, 
sondern an dicke, fette Printtrafos. ;-)

> was mir aber gerne passiert, sobald ich lötstifte verwende und da einen
> stecker draufstecken möchte reisst mir die kraft auf der rückseite die
> augen ab :D sogar wenn man was unterlegt. seitdem kaufe ich nur noch die
> paar cent teureren, mit so einem "durchrutschschutz" versehene, lötstife
> und habe das problem nimmer :)

Und wenn die nicht greifbar sind, von unten eine M3 Unterlegscheibe 
auflöten und die Last auf eine größere Fläche verteilen. Kostet 
natürlich Platz...

Ich habe hier einen Beutel alter ausgelöteter Wago Klemmen. Die sind für 
den Zweck auch fein, brauchen aber auch relativ viel Platz.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Na der Klassiker ist der zu schwere Zeilentrafo, der sich dann 
irgendwann selbst 'entlötet'.

Man kann manchmal defekte CMOS-Eingänge notdürftig durch externes 
Übersteuern gangbar machen. Meist sind die internen Schutzdioden 
niederohmig geworden.

von Sebastian B. (sebastian_b86)


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hehe elektromigration :D ich hab soviel zinn an den pins das wird auf 
lange zeit net so oarg sein :D

hab die platinen getestet, sie gehen einwandfrei :)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebastian B. schrieb:
> elektromigration :D
> das wird auf lange zeit net so oarg sein :D
Das passiert in Sekunden, da kannst du bei zusehen. In Echtzeit...  :-o

> hab die platinen getestet, sie gehen einwandfrei :)
War zu erwarten... ;-)

von Sebastian B. (sebastian_b86)


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Lothar Miller schrieb:
> Das passiert in Sekunden, da kannst du bei zusehen. In Echtzeit...  :-o

ja aber ich werde nicht beobachten können wie mit das lötzinn durch die 
bohrungen gesaugt wird wenn über die leitung net mal 100mA drüberrennen 
:D

wenn du mir ein rasterelektronenmikroskop kaufst dann schau ich gerne zu 
;)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sebastian B. schrieb:
> wenn du mir ein rasterelektronenmikroskop kaufst dann schau ich gerne zu
> ;)
Du kannst das mit einem normalen Mikroskop und ein paar parallelen 
Leiterbahnen mit Wasser drauf ganz locker selber beobachten. Nicht 
umsonst wird das in dem von mir oben geposteten Link als kleine 
Publikumsattraktion angeboten:
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Elektrotechnik Feinwerktechnik Informationstechnik
2
Was passiert, wenn Elektronik baden geht?
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4
Beim Kontakt von elektronischen Schaltungen mit Flüssigkeiten kommt es 
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oft schnell zu einem Kurzschluss. Meist liegt die Ursache dafür an der 
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Materialwanderung in einem elektrischen Feld - der so genannten Eektromigration. 
7
Dabei lösen sich Metallionen von der Oberfläche der positiv geladenen 
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Elektrode, wandern zum negativen Pol, scheiden sich dort ab und bilden 
9
filigrane Verästelungen, die in Richtung der Anode wachsen. 
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Erleben Sie diesen Effekt live mit!

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