Forum: Platinen wie dick müssen die leiterbahnen sein. 2x120A 24V


von Pau P. (pau)


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hey leute,
ich bin grade dabei ein elektroskateboard zu bauen und ich möchte keine 
kabel "verlegen". deswegen würde ich gerne eine Platine ätzen lassen.

das e skateboard hat 2 motoren und wird mit 24V betrieben.

Motor Daten:

Max Power: 2500 Watts
Max Amps: 80 Amps
Max Volts: 12S
Recommend ESC: 12S 120A-150A (VESC or 12S TorqueBoards ESC)


die dick müssten die leiterbahnen auf der platine sein? Die platine 
sollte nicht heiß werden.


viele grüße
pau

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Pau P. schrieb:
> Motor Daten:
>
> Max Power: 2500 Watts
> Max Amps: 80 Amps

Macht 31,25V.

> Max Volts: 12S

"S" ist keine Einheit für Spannung!


> die dick müssten die leiterbahnen auf der platine sein?

- DICK oder BREIT?

> Die platine sollte nicht heiß werden.

"Heiß" ist relativ. Nenne Werte!

von Teo D. (teoderix)


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von Pau P. (pau)


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Magnus M. schrieb:
> Pau P. schrieb:
>> Motor Daten:
>>
>> Max Power: 2500 Watts
>> Max Amps: 80 Amps
>
> Macht 31,25V.
>
>> Max Volts: 12S
>
> "S" ist keine Einheit für Spannung!
>
>
>> die dick müssten die leiterbahnen auf der platine sein?
>
> - DICK oder BREIT?
>
>> Die platine sollte nicht heiß werden.
>
> "Heiß" ist relativ. Nenne Werte

nicht mehr als 30grad. 30 grad sind aber auch nur aus der luft 
gegriffen.

die werte sind aus dem datenblatt vom motor.
12S waeren ca 50 volt. aber ich verwende nur 24v.
  die motoren koennen max. 2500w vertragen.

dick oder breit. keine ahnung. was macht den am meisten sinn. 
warschnlich sowohl auf die breite und dicke einzugehen.
was waere die günstigste $ variante?

: Bearbeitet durch User
von Couka R. (Gast)


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Pau P. schrieb:
> nicht mehr als 30grad. 30 grad sind aber auch nur aus der luft
> gegriffen.

30 Grad absolut oder 30 Grad über Umgebungstemperatur?
In ersterem Fall, warum so kalt? In die Sonne stellen darfst du das Ding 
dann nicht, selbst ganz ohne Strom.

Pau P. schrieb:
> 12S waeren ca 50 volt. aber ich verwende nur 24v.
>   die motoren koennen max. 2500w vertragen.

Bei halber Spannung wirst du kaum auf den vollen Strom kommen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Pau P. schrieb:
> dick oder breit. keine ahnung. was macht den am meisten sinn.
> warschnlich sowohl auf die breite und dicke einzugehen.
> was waere die günstigste $ variante?

Bei den Strömen läuft es auf jeden Fall auf eine Leiterplatte mit 
Sondertechniken hinaus, d.h. es gibt einen gewaltigen Preissprung 
gegenüber den spottbilligen Pooldiensten, die meist nur 35um 
Kupferstärke beherrschen, mit Glück auch noch 18um oder 70um. 105um sind 
das höchste der Gefühle mit den üblichen Ätz- und Galvanisiertechniken, 
wobei man aber durchaus auf ähnliche Art und Weise bis zu 400um 
Kupferstärke realisieren kann. Wenn es darüber hinausgehen soll, kann 
man laser- oder wasserstrahlgeschnittene Kupferbleche oder 
punktgeschweißte Verstärkungsdrähte einarbeiten lassen, was die Sache 
aber auch nicht gerade billiger macht.

Für die Berechnung der Erwärmung gibt es zwar ein paar Formeln, die 
allerdings nur umzureichend berücksigen, in welcher Richtung und in 
welchem Maße der Wärmetransport über die Bauteileanschlüsse erfolgt, vor 
allem weil die Bauteilegehäuse natürlich auch die Wärmeabstrahlung über 
die Leiterplattenoberfläche massiv beinflussen. Bei den großen 
Leiterquerschnitten darf man auch keineswegs die Erwärmung/Entwärmung 
über die Steckverbinder und angeschlossenen Leitungen unterschätzen.

Als ganz grobe Schätzung würde ich sagen, dass Deine Leiterbahnen für 
50A Dauerstrom einen Querschnitt von 10mm² haben sollten. Das ist etwas 
anderes als z.B. 10mm Breite bei 35um! Ggf. bedeutet das, auf eine Lage 
nur eine Handvoll sehr großflächiger Kupferpolygone zu haben.

Wenn Du nicht bereit oder in der Lage sein solltest, für ein erstes 
Muster Deiner nackten Leiterplatte 1kEUR bis 10kEUR auf den Tisch zu 
legen, sollten Du es lieber gleich vergessen, mit 
Dickkupferleiterplatten zu spielen, sondern lieber Standardleiterplatten 
verwenden und händisch dicke Drähte oder Bleche parallel zu den 
Leiterbahnen auflöten. Oder ggf. sogar einige Hochstromteile frei zu 
verdrahten bzw. mit der dicken Litze direkt an den Bauteileanschlüssen 
auf der Leiterplatte zu verbinden. Beachte dabei, dass Lötzinn etwa den 
achtfachen Widerstand wie Kupfer hat und es daher nicht ausreichen wird, 
nur eine dicke Zinnwurst zu ziehen.

Eines des wichtigsten Hilfsmittel, das man bei der Inbetriebnahme und 
Qualifizierung einer Hochstrombaugruppe benötigt, ist eine 
Thermographiekamera, mit der man dann die tatsächlichen Wärmequellen 
betrachten kann. Da erlebt man nämlich manchmal schon ein paar 
Überaschungen.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5054777 wurde vom Autor gelöscht.
von Hp M. (nachtmix)


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Pau P. schrieb:
> Max Amps: 80 Amps

Das  sind Ströme, wie sie die Anlasser von kleineren PKWs brauchen, und 
wenn du dir mal den Querschnitt der Batteriekabel dort ansiehst, wirst 
du verstehen, dass du mit der dünne Folie einer gewöhnlichen 
Leiterplatte nicht weit kommst.
Du wirst also entsprechend schwere Kupferbänder verwenden müssen, die es 
auch als aus feinen Litzen geflochtenes Band gibt.

Anstelle von Kupfer kann man auch Aluminium verwenden, aber da es 
schlechter leitet, braucht man da etwa den  doppelten Querschnitt.
Außerdem kann man als Bastler Alu nicht löten oder schweissen, sondern 
nur verschrauben.
Eisen bzw. Stahl kommt überhaupt nicht in Frage, weil das so schlecht 
leitet, dass die nötigen Querschnitte unsinnig schwer würden.


Pau P. schrieb:
> deswegen würde ich gerne eine Platine ätzen lassen.

Was soll die Platine machen, nur den Strom vom Controller zum Motor 
leiten?

Die Entwicklung eines eigenen PWM-Controllers kannst du dir abschminken!
Da lauern Probleme, an denen sich schon Profis die Zähne ausgebissen 
haben.
Als Laie kommt da bestenfalls teurer Schrott raus, im schlechteren Fall 
fliegt dir der Kram um die Ohren, oder du zündest deine Wohnung an.





Magnus M. schrieb:
>> Max Volts: 12S
>
> "S" ist keine Einheit für Spannung!

Nein, aber ein in Bastlerkreisen gebräuchliches Kürzel für in Serie 
geschaltete (Li-Ion) Zellen.

: Bearbeitet durch User
von Horst (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Magnus M. schrieb:
>>> Max Volts: 12S
>>
>> "S" ist keine Einheit für Spannung!
>
> Nein, aber ein in Bastlerkreisen gebräuchliches Kürzel für in Serie
> geschaltete (Li-Ion) Zellen.

In den Kreisen ist auch Stromspannung und Wiederstand gebräuchlich. 
Richtiger wird es davon nicht.

von Georg (Gast)


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Pau P. schrieb:
> das e skateboard hat 2 motoren

Hast du auch nur eine annähernde Ahnung, wie ein Skateboard mit einem 
Elektroantrieb (hohes Drehmoment) mit mehr als 6 PS beschleunigt? Wenn 
du dir das schon ausgerechnet hast, teile uns doch mit wieviel G da 
erreicht werden und wie du da stehen bleiben willst.

Zur Leiterplatte: überschlägig brauchst du 105 µ Cu und eine 
Leiterbahnbreite von 100 mm. Ev. beidseitig und 50 mm.

Georg

von Cerberus (Gast)


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Wo der TO wohl die Batterien lassen will?
Vermutlich ist der TO ein Schüler der eine fixe Idee hat
und nun meint, das Forum könnte ihm helfen. Das man mit dem
Skateboard dann nicht auf die Straße darf, weiß er wahrscheinlich
auch nicht, mal von der Steuer-,Beschleunigungs- und Bremskontrolle,
ganz abgesehen.
Bei den Stromstärken dürfte das außerhalb jeder noch sinnvoll
herzustellender Leiterplatte sein und nur mit Kupferschienen noch
sinnvoll zu realisieren sein. Wenn man die Spannung erhöht, kann man
mit dem Strom runter, aber dann müssen die Motoren auch mehr
Nennspannung haben, wenn man überhaupt welche findet.
Das wird wohl nichts werden bei dem Wissensstand.

von Amateur (Gast)


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Hast Du Dir mal überlegt, wie Du die 80A in das Kupfer bekommst?
Aus seitlicher Sicht einer Bohrung ist das Kupfer 35µ "hoch". Egal wie 
breit dann die Bahn ist.

von Stephan (Gast)


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Max Power: 2500 Watts
Max Amps: 80 Amps
Max Volts: 12S
Recommend ESC: 12S 120A-150A (VESC or 12S TorqueBoards ESC)


wenn ich das lese, warum denke ich da an Modellbaumotoren ?
Damit wird er vermutlich eh nicht fahren können. Die Power haben die 
nicht auf Dauer, vom Drehmoment mal ganz abgesehen. Wo kommt die Kühlung 
des Motors her ? Turbine ? Wasserkühlung ?

von Christian K. (Gast)


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Rechne doch einfach. Für 10mm2 muß eine 35um Leiterbahnen 285mm breit 
sein, ungefähr die lange Seite eines DIN A4 Blatts. Dann noch 
gleichmäßig über die Seite eingespeist, also mit einem Kupferflach über 
die Querseite verstärkt.

Besorg Dir lieber ein paar 6mm2 Kupferdrähte aus einer abisolierten NYM 
Leitung und löte sie mit einem anständigen Dachrinnenlötkolben auf die 
Platine. Oder, noch besser, löte die Leitungen direkt an die 
Leistungshalbleiter und lass nur die Steuersignale über die Platine 
laufen.

von Joachim B. (jar)


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Christian K. schrieb:
> Rechne doch einfach. Für 10mm2 muß eine 35um Leiterbahnen 285mm breit
> sein,

ja rechnen kann man das

man kann Doppelseitige PCB verwenden, das Kupfer bis (über?) 105µm 
bestellen dann wäre die Leiterbahn nur noch 1/6 breit.

Man kann auch Flachkupfer auf die Leiterbahnen auflegen, muss eh mit 
Schraube eingespeist werden, dann kann das zur Leiterbahn auch gleich in 
eine Kupferschine gehen.

von Felix F. (wiesel8)


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Ein durchschnittliches E-Bike hat einen 0,25 KW Motor. Hier ist die Rede 
von 2x 2,5 KW! Für ein Skateboard!
Bevor ihr hier weiter Tipps gebt, für ein Design, das völlig an der 
Realität vorbei geht, solltet ihr ihm lieber die Telefonnummer der 
örtlichen Notaufnahme geben, die wird er nämlich sicher brauchen.

mfg

von rudi assauer (Gast)


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haha :)

Seh ich genauso!

LiIon Akku? Skateboard? 2500Watt? 24Vx120A=2880Watt? Das ganze über ne 
Leiterbahn? Das Ganze x2, also gute 5kW Leistung in nem Skateboard? Ohne 
heiß zu werden?

von Joachim B. (jar)


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rudi assauer schrieb:
> Ohne
> heiß zu werden?

Pau P. schrieb:
> nicht mehr als 30grad

darf doch 30°C heiss :D

nur was macht er wenn draussen 37°C sind, aktiv kühlen?

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


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Pau P. schrieb:
> hey leute,
> ich bin grade dabei ein elektroskateboard zu bauen und ich möchte keine
> kabel "verlegen". deswegen würde ich gerne eine Platine ätzen lassen.
>
> das e skateboard hat 2 motoren und wird mit 24V betrieben.
>
> Motor Daten:
>
> Max Power: 2500 Watts
> Max Amps: 80 Amps
> Max Volts: 12S
> Recommend ESC: 12S 120A-150A (VESC or 12S TorqueBoards ESC)
>
>
> die dick müssten die leiterbahnen auf der platine sein? Die platine
> sollte nicht heiß werden.


4 Lagen jeweils 210u Cu und Anschlüsse mit Pressfit von Würth, Erni oder 
einem vergleichbaren Hersteller sollten reichen.

Du solltest dann mit ca. 1,5cm Leiterbahnbreite (auf jeder Lage!) 
hinkommen.

Lieferant für sowas in D: Ätzwerk, gute Leute, machen Dich auf Deine 
Fehler freundlich aber bestimmt aufmerksam.

Allerdings: für Lau ist das nicht zu haben, rechne mit 200€ (netto) für 
eine Europakarte.

Und - auf diesen Boards ist dann nix SMD sondern nur THT und das Löten 
bedarf einer gewissen... Leistung, geht aber mit entsprechendem 
Werkzeug.

MiWi

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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MiWi schrieb:
> Allerdings: für Lau ist das nicht zu haben, rechne mit 200€ (netto) für
> eine Europakarte.

Diese Preisschätzung beinhaltet aber sicherlich nicht die 
Einmalkosten...

von Wolfgang (Gast)


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Pau P. schrieb:
> die dick müssten die leiterbahnen auf der platine sein?

Gewöhne dich schon mal an den Begriff Stromschiene
http://www.haeusermann.at/de/leiterplatten/anwendungsspezifische-leiterplatten/hochstrom-leiterplatten
Als Lektüre: Beitrag "200 A über die Leiterplatte führen"

von Joachim B. (jar)


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Ein 2V 1000A Netzteil testweise in meiner Werkstatt hatte dafür ca. 3cm 
- 5cm breite mehrlagige Kupferfolien zum Aussenanschluß.
Möglicherweise mit Sense nachgeführt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Labornetzteil

: Bearbeitet durch User
von Cerberus (Gast)


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Felix F. schrieb:
> solltet ihr ihm lieber die Telefonnummer der
> örtlichen Notaufnahme geben, die wird er nämlich sicher brauchen.

Für seine Opfer die er über den Haufen fährt?

von michael_ (Gast)


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Nächste Frage ist aber, was soll denn sonst noch auf die Platine?

Wenn es schon an der Leiterbahnbreite scheitert.

von MiWi (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> MiWi schrieb:
>> Allerdings: für Lau ist das nicht zu haben, rechne mit 200€ (netto) für
>> eine Europakarte.
>
> Diese Preisschätzung beinhaltet aber sicherlich nicht die
> Einmalkosten...

Da es Prototypen waren sind da keine EK angefallen (zumindest bei der 
Abrechnung aus 07/2016, die ich als Vorlage für die genannte Zahl 
genommen habe)

MiWi

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ich wuerd auf Stromschienen in der Form von Kupferprofilen ab 10x2mm .. 
12x4mm 10xgehen. Da kann man die Halbleiter grad anschrauben.

: Bearbeitet durch User
von Funkenflug (Gast)


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MiWi schrieb:
> Da es Prototypen waren sind da keine EK angefallen

Warum?
GERADE für Prototypen werden wohl EK fällig.

Bei 2 Stück (recht egal ob Eurokarten oder kleiner) komme ich da bei 
Ätzwerk im Kalkulator schon bei 105µm und 4 Lagen auf knapp 500 Euro.
Bei 210µm gehts nur noch auf Anfrage.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Irgendwo zwischen ahnungslos und Troll, wobei der Übergang gerne mal 
fließend ist ;)
Die Ströme scheinen irgendwie kein Problem zu sein, schaut euch mal den 
Controller an: 
http://www.ollinboardcompany.com/product/vedder-s-speed-controller - 
wenn das 2,5mm² Querschnitt sind, ist das schon viel. Und die MOSFETs 
haben zwar schlanke 1,4mOhm, das sind bei 80 A aber immer noch 10W 
statische Verlustleistung (von Schaltverlusten nicht zu reden). Und ein 
Kühlkonzept kann ich nicht erkennen.

Eine Platine wäre deswegen nicht verkehrt, die würde wenigstens als 
Sicherung dienen...

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