Hallo Leute, ich bastel gerade an einer Platine die Dreiphasenwechselstrom mit jeweils 50A pro Phase leiten können muss. Angedacht ist es eine Kupferauflage von 105µm zu benutzen. Das ergibt bei einer zulässigen Erwärmung laut (http://www.leiton.de/leiton-tools-leiterbahnerwaermung.html) eine Leiterbahnbreite von ca. 14mm. Wenn ich die Länge der Leiterbahn verringere kann ich auch die Breite verringern. Aber wie ist da der mathemtische Zusammenhang? Also wie sich die Verlustleistung einer Leiterbahn berechnet ist mir klar, nur müssen bei diesen Tools ja irgendwie eine maximal Verlustleistung für die Leiterbahn nicht überschritten werden dürfen. Oder berechnen die das aus der maximal zulässigen Erwärmung?
Patrick L. schrieb: > Wenn ich die Länge der Leiterbahn verringere kann ich auch die Breite > verringern. Aber wie ist da der mathemtische Zusammenhang? Eigentlich darf auch beim Verkürzen der Leiterbahn nicht deren Breite/Stärke verringert werden. Hat man aber beispielsweise nur eine 5mm lange Verbindung zwischen zwei größeren Bauteilen, so leiten diese gewöhnlich locker die in dem kurzen Leiterbahnstück entstehende Wärme weg. Also das ähnliche Prinzip wie beim Thermal-Pad... Zum Berechnen sind dazu aber so einige Faktoren nötig.
Wenn du es nur berechnet haben willst, schau dir mal das Tool an: http://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit.htm
Patrick L. schrieb: > Wenn ich die Länge der Leiterbahn verringere kann ich auch die Breite > verringern. Unsinn. Doppelte Länge = doppelte Verlustleistung, aber auch doppelte Fläche zur Abstrahlung der Wärme. M.a.W. die Breite bleibt konstant. Geht es um den Spannungsabfall, so ist das ein anderes Thema. Georg
und wieso nimmst du nicht Wirelaid oder HSM-Tech? das ist für die Anwendung entwickelt worden. (Wenn du wenig starkkuperbereiche hast. Hast du viele Starkkupfer und wenig fine pitchigere Elektronik drauf ist evtl. die Iceberg Technologie was für dich. Beiden gemein ist, daß sie mit mind. 400µm Cu-Dicke arbeiten, wodurch du die Leiterbahnen definitiv deutlich verjüngen kannst.
Patrick L. schrieb: > Hallo Leute, > > ich bastel gerade an einer Platine die Dreiphasenwechselstrom mit > jeweils 50A pro Phase leiten können muss. Angedacht ist es eine > Kupferauflage von 105µm zu benutzen. Das ergibt bei einer zulässigen > Erwärmung laut > (http://www.leiton.de/leiton-tools-leiterbahnerwaermung.html) eine > Leiterbahnbreite von ca. 14mm. Ja. > Wenn ich die Länge der Leiterbahn verringere kann ich auch die Breite > verringern. Aber wie ist da der mathemtische Zusammenhang? Nein. > Also wie sich die Verlustleistung einer Leiterbahn berechnet ist mir > klar, nur müssen bei diesen Tools ja irgendwie eine maximal > Verlustleistung für die Leiterbahn nicht überschritten werden dürfen. > Oder berechnen die das aus der maximal zulässigen Erwärmung? 4 Lagen mit 105u und gut ist`sm wenn das Layout es hergibt. kostet nicht die welt, mit 4x 5mm breite bist Du auf einer sicheren Seite und das ganze kostet normalerweise weniger als irgendwelche Dickkupfereilagen oder sonstige Verzierungen. Grüße MiWi
MiWi schrieb: > kostet nicht die welt, mit 4x 5mm breite bist Du auf einer sicheren > Seite und das ganze kostet normalerweise weniger als irgendwelche > Dickkupfereilagen oder sonstige Verzierungen. hat aber einen entscheidenden Nachteil: Wen man auf der Platine noch irgendwelche Elektronik unterbringen will wird das meisst nichts mehr, da das AR keine kleineren Abstände mehr zulässt. Da aber über die Platine nichts weiter bekannt ist kann das auch ein gangbarer Weg sein. Schlussendlich muss das der TO wissen / entscheiden
Christian B. schrieb: > und wieso nimmst du nicht Wirelaid oder HSM-Tech? das ist für die > Anwendung entwickelt worden. (Wenn du wenig starkkuperbereiche hast. > Hast du viele Starkkupfer und wenig fine pitchigere Elektronik drauf ist > evtl. die Iceberg Technologie was für dich. Ist für meine Anwendungen zu teuer. MiWi schrieb: > 4 Lagen mit 105u und gut ist`sm wenn das Layout es hergibt. Ja, habe ich schon drüber nachgedacht, scheint im Moment am sinnvollsten zu sein. Christian B. schrieb: > hat aber einen entscheidenden Nachteil: Wen man auf der Platine noch > irgendwelche Elektronik unterbringen will wird das meisst nichts mehr, > da das AR keine kleineren Abstände mehr zulässt. > Da aber über die Platine nichts weiter bekannt ist kann das auch ein > gangbarer Weg sein. Schlussendlich muss das der TO wissen / entscheiden Also auf der Platine befinden sich auch noch andere Bauteil wie ein großer Mikrocontroller in SMD, aufgrund dessen muss ich die Stukturbreit für Leiterbahnen zum Mikrocontroller schon auf 0,3mm festlegen.
Christian B. schrieb: > Wen man auf der Platine noch > irgendwelche Elektronik unterbringen will wird das meisst nichts mehr, > da das AR keine kleineren Abstände mehr zulässt. Selbstverständlich kann man Starkkupfer mit feinster SMD-Technik kombinieren. Ist nur eine Verfahrensfrage, haben wir schon im letzten Jahrtausend gefertigt. Georg
Patrick L. schrieb: > Christian B. schrieb: >> und wieso nimmst du nicht Wirelaid oder HSM-Tech? das ist für die >> Anwendung entwickelt worden. (Wenn du wenig starkkuperbereiche hast. >> Hast du viele Starkkupfer und wenig fine pitchigere Elektronik drauf ist >> evtl. die Iceberg Technologie was für dich. > > Ist für meine Anwendungen zu teuer. > > MiWi schrieb: >> 4 Lagen mit 105u und gut ist`sm wenn das Layout es hergibt. > > Ja, habe ich schon drüber nachgedacht, scheint im Moment am sinnvollsten > zu sein. > > Christian B. schrieb: >> hat aber einen entscheidenden Nachteil: Wen man auf der Platine noch >> irgendwelche Elektronik unterbringen will wird das meisst nichts mehr, >> da das AR keine kleineren Abstände mehr zulässt. >> Da aber über die Platine nichts weiter bekannt ist kann das auch ein >> gangbarer Weg sein. Schlussendlich muss das der TO wissen / entscheiden > > Also auf der Platine befinden sich auch noch andere Bauteil wie ein > großer Mikrocontroller in SMD, aufgrund dessen muss ich die Stukturbreit > für Leiterbahnen zum Mikrocontroller schon auf 0,3mm festlegen. dann mach halt 35/105/105/105u und die Bahnen statt 5 6mm breit. Und hol Dir unterschiedliche Angebote, den machbar ist vieles, kostet nur unterschiedlich... Grüße MiWi
Kannst du Tht bestücken? Dann nimm eine ausreichend dicke Drahtbrücke und gut ist. Einfach als 0R Bauelement und parallel dazu eine Leiterbahn. Unterhalb den Lotstopp weglassen und die Welle erledigt den Rest.
Wie wäre es die Leiterbahn mit Lötzinn (evtl+kupferdraht) zu verstärken?
Lochrasterer schrieb: > Wie wäre es die Leiterbahn mit Lötzinn (evtl+kupferdraht) zu verstärken? Lötzinn hat einen relativ kleinen Effekt, weil die spezifische Leitfähigkeit wesentlich schlechter als die von Kupfer ist. Nur der aufgelötete Draht hilft wirklich.
So ich hätte nochmal eine Frage zur dimensionierung der Leiterbahnen. Die Platine ist jetzt soweit gefertigt und wurde auch schon einphasig mit 30A und dreiphasig mit 24A unter Dauerlast getestet. Da ich im Moment keine Quelle habe die mehr Strom macht, muss ich es zunächst dabei belassen. Die Platine habe ich jetzt mit 105µm Kupferdicke und auf vier Lagen fertigen lassen. Ich habe so gut es geht versucht die Leietrbahnbreite über 14mm zu halten. Zwischendurch gibt es einige kurze bereiche die Aufgrund der Isolationsabstände (Mindestkriechstrecke: 2,62mm) von der Breite kleiner ausgefallen sind. Jetzt habe ich aber mal eine grundsätzliche Frage zur Berechnung. Ich hab dafür das Online-Tool von LeitOn benutzt, aber wie berechnen die den Wert für die Leiterbahnbreite? Die gängigen Diagramme in den IPC "Normen" gehen alle nur bis ca. 35A. Klar man kann aus der Formel für den Widerstand eines Leiters, der Temperaturabhängigkeit und der Leistungsformel sich eine Formel basteln, aber dann habe ich ja die Verlustleistung der Leiterbahn noch als zusätzlich Unbekannte, wie bestimme ich die? Wärmekonvektion? Grüße
So etwas zu berechnen ist schwierig. Schließlich hast du ja nicht nur die reine Leiterbahn, sondern auch Bauelemente, die Verlustleistung in die Platine bringen oder aufnehmen. Letzlich musst du also sowieso eine Thermographie machen. Und man kann ja durchaus auch ein delta T von 50K oder mehr zulassen, wenn es das Material hergibt.
Hmm, ok. Gibt es den Diagramme bei denen die Leiterbahnbreite auch für Ströme >35A angegeben sind? Ggf. in irgendeiner Norm?
Die werden auch nicht genauer sein als wenn du einfach deine vorhandene Tabelle linear extrapolierst. Begründung: Beitrag "Re: 50A Leiterbahn - maximale Verlustleistung"
Antimedial schrieb: > ...wenn du einfach deine vorhandene Tabelle linear extrapolierst... Linear? Im Traum quält mich die Verlustleistung immer proportional zum Quadrat des Stromes... ;-)
Das spielt in einem realen System aber auch keine große Rolle mehr weil die meiste Verlustleistung eben nicht von den Leiterbahnen selbst kommt.
Antimedial schrieb: > Das spielt in einem realen System aber auch keine große Rolle mehr weil > die meiste Verlustleistung eben nicht von den Leiterbahnen selbst kommt. Im Zeitalter von 1 mOhm-MOSFETs im statitischen bis langsam getaktetem Betrieb mag es nützlich sein, traditionelle Pi-mal-Daumen-Schätzeisen regelmäßig der Realität anzugleichen - bevor sie zu "historischen im Ruhestand" mutieren.
Nullstein schrieb: > Im Zeitalter von 1 mOhm-MOSFETs im statitischen bis langsam getaktetem > Betrieb mag es nützlich sein, traditionelle Pi-mal-Daumen-Schätzeisen > regelmäßig der Realität anzugleichen - bevor sie zu "historischen im > Ruhestand" mutieren. Das ist aber eher ein Sonderfall. Ein "Zeitalter von [...] statischen bis langsam getakteten" gibt es jedenfalls nicht, ganz im Gegenteil. Bauelementen In vielen Fällen ist ein schnell taktender MOSFET, IGBT, Dioden, Induktivitäten, Kondensatoren und so weiter im Spiel. Da braucht man meistens sowieso große Flächen zum kühlen.
Welche Normen sollte man den überhaupt in Deutschland bei der auslegung der Leiterbahn zu Rate ziehen?
Bei Leiterbahnen kann man auch von der maximal zulässigen Temperaturerhöhung ausgehen. Siehe hier: http://www.electronicdeveloper.de/EMechanikLeiterbahnbreiteTemperatur.aspx
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