Guten Morgen, vor mir habe ich eine Leiterplatte liegen mit 4 Synchronwandlern und der entsprechenden Ansteuerelektronik drauf. Es fließt ein Versorgungsstrom von 200 A, der über eine Kupferschiene (ca 10 cm lang, 1 mm dick, ca 1 cm breit) geleitet wird. Die Kupferschiene erstreckt sich dabei fast über die gesamte Leiterplatte und das beinahe im Zentrum der ganzen Elektronik. Ich habe jetzt die Aufgabe bekommen mir Gedanken über das Redesign zu machen und vor allem wie der Versorgunsstrom besser geführt werden kann. Da ich an den geometrischen Maßen der Platine und der Platzierung der Bauteile nicht viel ändern darf, habe ich mir 2 Varianten überlegt. 1. Multilayer. Dabei soll eine Schicht nur zur reinen Versorgung dienen. Ich weiß jetzt nicht wie dick so eine Schicht beim Multilayer werden kann, aber der Strom könnte sich auf eine Fläche von ca. 20cm x 5cm ausbreiten, auf die zusätzlich viele Thermalvias vorgesehen sind. 2. Eingebettet Stromschienen. Dabei sollen nur dort, wo tatsächlich hohe Ströme durch die Leiterplatte fließen, massives Kupfer – sei es als Profil oder in Drahtform – in die Leiterplatte integriert werden. Nun wollte ich die Erfahrungen von erfahreneren Leuten einholen. Wo seht ihr die Vor- und Nachteile von diesen beiden Varianten? Für entsprechende Anregungen wäre ich euch sehr dankbar.
Robert Malle schrieb: > Multilayer. Dabei soll eine Schicht nur zur reinen Versorgung dienen. Das löst das Problem nicht. Erstens ist die Wärmeabführung von Innenlagen schlechter als aussen, deshalb kann man sie Pi mal Daumen nur halb so hoch belasten. Daher ist es besser, den Hochstrom auf den Aussenlagen zu führen und wenn es notwendig ist, Logik auf Innenlagen. Zweitens ist der Übergang auf Anschlüsse ein Problem, das mit einer Fläche nicht gelöst wird - es muss ja Anschlüsse geben (Löt-, Schraub- Presskontakte, Bauteilanschlüsse) wo der Strom drüber fliesst, z.B. die Versorgungsanschlüsse. Dafür ist eine Mindestkupferdicke um den Anschluss herum notwendig, wie sie auch für einzelne Leiterbahnen nötig ist. Der Strom fliesst sowieso vorwiegend auf dem kürzesten Weg. Auf jeden Fall musst du das VOR dem Layout mit dem Hersteller besprechen, da es verschiedene Techniken gibt. Die Fa. Würth z.B. stellt solche LP her und dazu Einpresskontakte für extrem hohe Ströme und kann beurteilen, was nötig ist, es gibt auch Unterlagen mit technischen Hinweisen dazu. Such mal nach "wuerth elektronik_massive-einpresstechnik.pdf". Am besten machst du eine grobe Zeichnung der LP mit der gewünschten Stromführung und fragst bei den herstellern von Hochstrom-LP nach. Georg
Georg schrieb: > Die Fa. Würth z.B. stellt > solche LP her und dazu Einpresskontakte für extrem hohe Ströme und kann > beurteilen, was nötig ist, es gibt auch Unterlagen mit technischen > Hinweisen dazu. Such mal nach "wuerth > elektronik_massive-einpresstechnik.pdf". Würth ist eine sehr gute Adresse dafür, in dem Fall würd ich mal einen Ausdendienstler von Würth zum Besuch einladen: http://www.we-online.de/web/de/leiterplatten/kontakt_leiterplatte/contacts.php
Hallo, es gibt eine Firma Namens Schoeller Electronics. Diese haben bei uns mal Leiterplatten für hochleistungs LEDs vorgestellt. Sie können Kupferkerne in der Leiterplatte verpressen und darüber enorme Ströme abführen. Vielleicht findest du bei denen was. Ansonsten würde ich die 200A nicht über eine LP führen. Mit 105µm Kupferauflage (was als Leiterplattenmaterial schon selten angeboten wird) kommt man nicht sehr weit. Zudem müssen die Pins der Bauteile angebunden werden und die Wärme abgeführt werden, was meine Vorredner auch schon zu Wort gebracht haben.
Hier gibts auch noch einen Artikel über die technischen Möglichkeiten: http://www.elektroniknet.de/elektronikfertigung/leiterplatten/artikel/84736/
Sebastian schrieb: > Mit 105µm > Kupferauflage (was als Leiterplattenmaterial schon selten angeboten > wird) kommt man nicht sehr weit. 210 µ sind noch Standard, aber für 200 A bräuchte man eine Leiterbahn von mehr als 50 mm Breite - nicht praktikabel. Also eingebettete Kupferschienen oder die bisherige Lösung, eine reine Preisfrage. Georg
Sebastian schrieb: > Ansonsten würde ich die 200A nicht über eine LP führen. Mit 105µm > Kupferauflage (was als Leiterplattenmaterial schon selten angeboten > wird) kommt man nicht sehr weit. Es kommt zu 95% darauf an, wie die Stromführung geschieht, also vor allem, wie kurz die Wege sind. Dann gehen 200A auch mit 2x18µ.
Haeusermann HSMtec http://haeusermann.at/de/leiterplatten/anwendungsspezifische-leiterplatten/hochstrom-leiterplatten
Ich habe vor kurzem mit Herrn Müller von der Firma becker & mueller gesprochen, er hatte auch ein Muster dabei von einer Leiterplatte mit integrierter Stromschiene, das wäre meine erste Wahl. Dort wird man auch gut Beraten. hier der Link zu der Dickkupfergeschichte: https://www.becker-mueller.de/bm_dickkupfer_inlay5.html Gruß Hans
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Ich habe mich jetzt ein wenig in die verschiedenen Techniken eingelesen und würde noch gerne eine Frage geklärt bekommen. Es gibt unteranderem die Techniken mit dem Wirelaid und dem Combi-Board. Beim ersteren werden Kupferdrähte auf die Kupferfolie gebracht und laminiert. Beim Combi-Board hin gegen wird Dickkupfer in der benötigten Form und in dem benötigten Bereich eingesetzt. Wo sind da jetzt die Unterschiede aus der Anwendersicht? Welche Vor- und Nachteile haben beide Techniker untereinander bzw. wann sollte welche Technik bevorzugt eingesetzt werden. Über ein paar Erklärungen würde ich mich freuen.
200A sind nicht von Pappe. Selbst wenn die Kühlung und Leiterbreite stimmt, könnte das Layout noch weitere Tücken haben, wie man schon an einfachen Beispielen wie bei Lohrar sieht. http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler Außerdem sind Aufbau und Wartungsfreundlichkeit weitere Gesichtspunkte.
Suche mal "Leiterplattentechnik und Anschluss effizient gestalten". Am Anfang des Jahres gab es einen Artikel in der Elektronikpraxis zum Thema Hochstromleiterbahnen und passender Anschlusstechnik. Das ganze wird aber nicht gerade günstig.
Robert Malle schrieb: > Beim Combi-Board hin gegen wird Dickkupfer in der benötigten > Form und in dem benötigten Bereich eingesetzt. Das sagt zunächst wenig - die Frage ist, wie dick das Kupfer sein kann. Galvanisch gehen so etwa 200 µ, darüber nimmt man Stanzteile aus Kupferblech. Für 200 A musst du wahrscheinlich das dickste nehmen was der Hersteller liefern kann, oder es geht garnicht. Teuer wird es in jedem Fall. Z.B. 1mm dickes Kupfer einbetten ist aufwendig, und ätzen kann man es vernünftigerweise auch nicht, daher die Stanz- oder Frästeile. Für den Anwender ist die Technologie eigentlich egal, wenn die LP funktioniert. Von Vorteil ist es natürlich, wenn man Bauteile normal einlöten kann. Bei einer extra Kupferschiene braucht man Schraubanschlüsse und Kabel, das dürften die eigentlichen Kostenfaktoren sein. Es gibt aber LP für 200 A und mehr, also ist das Problem durchaus lösbar und du bist auch nicht der erste, wir haben Dickkupfer-LP für Antriebe schon im vorigen Jahrhundert gefertigt. Georg
http://www.haeusermann.at/de/leiterplatten/anwendungsspezifische-leiterplatten/hochstrom-leiterplatten 200A sind da kein Problem!
Frankman schrieb: > http://www.haeusermann.at/de/leiterplatten/anwendungsspezifische-leiterplatten/hochstrom-leiterplatten > > 200A sind da kein Problem! währe auch mein Tip. Die sind zwar etwas teurer als Würth, haben aber deutlich längere Erfahrung, für Würth ist der Prozess relativ neu, Häusermann macht das schon mindestens 5 Jahre. Außerdem ist die Vorbereitung bei denen wirklich top. Man bekommt detailierte Ausarbeitungen kostenlos als Angebot wie so etwas zu realisieren ist, eine Simulation der Wärmeverteilung auf der späteren Platine u.s.w. Dieser Service ist besonders bei jmd, der mit der Technologie noch nicht vertraut ist, Gold wert. jedenfalls in meinen Augen.
Sebastian schrieb: > Mit 105µm > Kupferauflage (was als Leiterplattenmaterial schon selten angeboten > wird) kommt man nicht sehr weit. Man bekommt bis 400µm Kupferauflage, wenn man weiss wo dann ist es kein Problem.
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