Forum: Platinen Konkrete Fragen zum erstellten Layout


von StromUndSo (Gast)


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Hallo und einen schönen Samstag-Morgen,

ich habe mein erstes Platinenlayout erstellt und hätte dazu noch zwei 
Fragen, wo ich mir unsicher war:

Frage 1:
Ich habe MOSFETs in meinem Schaltplan, die ich über Treiber ansteuere. 
In der Layoutempfehlung des Treibers sind die Leiterzüge zum Gate der 
MOSFETs so breit gewählt, wie die Anschlusspads des Treibers (ca. 
0.3mm). Ich weiß jetzt aber nicht, ob diese Empfehlung unbedingt 
maßstabsgetreu gezeichnet wurde. Da werden bis max. 5.5A vom Gate in den 
Treiber über diese Leitung fließen. Laut 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite wäre das ja zu 
schmal. Meine Frage: Reicht die Breite dennoch aus, dass man über die 
Leitungen bei Schaltzeiten <10ns den Strom aufs/vom Gate führen kann?

Frage 2:
Ich habe die Masse- und Spannungsversorgungsfläche für den Zwischenkreis 
als zwei Kupferflächen umgesetzt. Die Versorgungsfläche befindet sich 
dabei auf der Unterseite der Platine und die Massefläche auf der 
Oberseite, direkt übereinander. Damit habe ich ja auch einen Kondensator 
geschaffen, der parallel zu den ZK-ElKos und -KerKos liegt, wenn wohl 
auch mit ziemlich kleiner Kapazität. Ich habe das mal grob überschlagen 
und komme auf ca. 10fF. Erzielt man bei den Größenordnungen überhaupt 
noch spürbare Effekte in Sachen AC-Filterung, oder sieht das nur auf dem 
Blatt Papier schön aus?

Würde mich freuen, wenn da jemand Rat hätte,
viele Grüße

von MaWin (Gast)


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StromUndSo schrieb:
> Reicht die Breite dennoch aus,

Ja, der Strom fliesst nur kurzzeitig, die Wärmeentwicklung ist viel viel 
geringer als wenn der Strom dauernd fliessen würde, für die 
Leiterbahnbreite ist der rms Wert des Stromes entscheidend.

Breite Leiterbahnen haben allerdings auch geringere Induktivität, wenn 
es also um wirklich schnelles schalten geht, ist kurz und breit ganz 
gut, daher Masseflächen und VCC Flächen.

StromUndSo schrieb:
> Erzielt man bei den Größenordnungen überhaupt
> noch spürbare Effekte in Sachen AC-Filterung

Nein.

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


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StromUndSo schrieb:
> Ich habe das mal grob überschlagen und komme auf ca. 10fF. Erzielt man
> bei den Größenordnungen überhaupt noch spürbare Effekte in Sachen
> AC-Filterung
Nicht in dem Frequenzbereich, der interessant ist.

> oder sieht das nur auf dem Blatt Papier schön aus?
Nicht mal das...

Ich würde eher die Versorgung manuell verdrahten und oben und unten eine 
richtige Massefläche mit ein paar Vias machen. Denn die schönste Fläche 
it keine, wenn sie zerschnitten und zerstückelt ist...

von Sinus T. (micha_micha)


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Ich bin mir sicher, dass du dich bei den 10fF mächtig nach unten 
verrechnet hast. Zwei kurze Drähte nebeneinander sind ja schon 
pF-Bereich.

von StromUndSo (Gast)


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Ich bedanke mich erst einmal für die Antworten! Zum Vorschlag mit dem 
manuell verdrahten: Ich werde mal sehen und eventuell ein zweites Layout 
entwerfen. Danke auf jeden Fall für den Tipp!

Bezüglich der Vias: Gibt es da eigentlich einen Richtwert, wie viele 
optimal sind? Als Beispiel: ich habe bei meinem Layout die Drain-Pads 
meiner MOSFETs zur Versorgungsfläche auf der Rückseite durchkontaktieren 
müssen und dazu nach Lust und Laune mal vier Vias nebeneinander 
platziert, in der Hoffnung das würde schon so passen... Über den MOSFET 
habe ich dauerhaft Ströme im Bereich von ca. 3A und bei dynamischen 
Vorgängen können da kurzzeitig max. 30A über die MOSFETs fließen. Wirkt 
sich das auf die Wahl der Anzahl Vias aus? Oder wonach legt man die 
Anzahl denn fest?

Sinus Tangentus schrieb:
> Ich bin mir sicher, dass du dich bei den 10fF mächtig nach unten
> verrechnet hast. Zwei kurze Drähte nebeneinander sind ja schon
> pF-Bereich.

In der Tat.. Ich habe das ganze nochmal neu in meinen Taschenrechner 
eingegeben und komme nun auf stolze 50pF. Vermutlich habe ich mich 
vertippt gehabt.

von Induktivität (Gast)


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MaWin schrieb:
> Breite Leiterbahnen haben allerdings auch geringere Induktivität

Warum sollte das so sein?

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


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Induktivität schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Breite Leiterbahnen haben allerdings auch geringere Induktivität
> Warum sollte das so sein?
Sieh dir mal das an:
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/design-tipps/power/articles/403021/

von Georg (Gast)


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StromUndSo schrieb:
> Bezüglich der Vias: Gibt es da eigentlich einen Richtwert, wie viele
> optimal sind?

Das kann man abschätzen wie bei der Leiterbahn auch: die "Breite" der 
Hülse ist Durchmesser x Pi, dazu ist zu berücksichtigen, dass die 
Kupferdicke im Loch fast immer geringer ist als auf der Oberfläche.

Optimal ist falsch gefragt, das wären unendlich viele. So über den 
Daumen reicht ein Via, wenn der Bohrdurchmesser grösser ist als die 
halbe Leiterbahnbreite. Ausserdem wird die Wärme im Via auch über die 
Leiterbahn abgeführt, auch ein unterdimensioniertes Via fliegt deshalb 
nicht gleich in die Luft.

Du hast nach der Strombelastbarkeit gefragt, wenn es dagegen um 
HF-Eigenschaften geht, ist alles GANZ anders.

Georg

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