Forum: Platinen Platine für Netzversorgung auslegen


von -gb- (Gast)


Lesenswert?

Ich möchte eine Leiterplatte als backplane für ein Stecksystem bauen, 
die mit Netzversorgung arbeitet. Neben den üblichen Anchlüssen für Busse 
(Modbus und I2C) sollen also Stecker drauf, die die Einsteckplatinen mit 
230V versorgen. Die ist nötig, weil daraus lokal jeweils variable 50 ... 
250V erzeugt werden sollen. Strombedarf pro Karte 500mA.

Es kommen 16 Karten hintereinander, d.h. von links nach rechts würde die 
Leiterbahn immerhin 8A tragen müssen.

Frage: Baut man das so linear (die backplane ist schmal, hat wenig 
Platz) oder sollte man es lieber gruppenweise auftrennen?

Welche Abstände benutzt man für die Spannungen und welche Breiten?

Sollte man das (wie) auf unterschiedliche Lagen bringen? Ich hätte die 
230V in einer Innenlage verbaut, maximal kann ich 4 lagig bauen. Also 
z.B. Signal, GND, Power 230, Power 5V.

Kommentare?

von Gerhard O. (gerhard_)


Lesenswert?

-gb- schrieb:
> Ich möchte eine Leiterplatte als backplane für ein Stecksystem
> bauen,
> die mit Netzversorgung arbeitet. Neben den üblichen Anchlüssen für Busse
> (Modbus und I2C) sollen also Stecker drauf, die die Einsteckplatinen mit
> 230V versorgen. Die ist nötig, weil daraus lokal jeweils variable 50 ...
> 250V erzeugt werden sollen. Strombedarf pro Karte 500mA.
>
> Es kommen 16 Karten hintereinander, d.h. von links nach rechts würde die
> Leiterbahn immerhin 8A tragen müssen.
>
> Frage: Baut man das so linear (die backplane ist schmal, hat wenig
> Platz) oder sollte man es lieber gruppenweise auftrennen?
>
> Welche Abstände benutzt man für die Spannungen und welche Breiten?
>
> Sollte man das (wie) auf unterschiedliche Lagen bringen? Ich hätte die
> 230V in einer Innenlage verbaut, maximal kann ich 4 lagig bauen. Also
> z.B. Signal, GND, Power 230, Power 5V.
>
> Kommentare?

Falls es von Interesse ist, meine Meinung dazu:

AEG hatte es früher im Rahmen einer industriellen Anlage so wie in den 
Bildern dieses Links auf Basis von 2x16 DIN41612 Verbindern im 5.08mm 
Pin Abstand konzipiert:

Beitrag "Netzteilkarte von 1990 defekt. LM723CH"

Damals mußte diese Vorgehensweise und Leiterabstände wohl noch 
akzeptabel gewesen sein. Der Pin-Abstand war 5.08mm und a und b waren in 
parallel geschaltet.

Ist die Anwendung "In-House" oder ein zu verkaufendes Produkt?

Wie steht es mit Berührungsschutz Anforderungen bei entfernten Karten?
Karten Absicherung? Ist Zugangsschutz notwendig?
Jede Einschubkarte sollte ihr eigene LP Sicherung erhalten. Zum Schutz 
der Backplane bei direkten Kurzschluss wäre auch in Reihe mit dem 
Netzanschluss eine Sicherung zweckmässig. Die Backplane 
Leiterbahnbreiten der Netzspannungsführenden Leiterbahnen sollten 5mm 
breit sein und Abstand haben, bzw. auf gegeneinander auf 
gegenüberliegenden Seiten ausgeführt werden, damit die Abstände von 
einander ausreichend groß bleiben können. Eine mehrlagige LP ist nicht 
notwendig. 2oz Kupferdicke wäre schön des Leitungswiderstands halber. 
Innen würde ich die Netzspannung bei mehrlagiger Bord nicht gerne 
routen. Da müßte man die Dicke der inneren Dielektrika bestimmen.

Den PE würde ich in die Mitte zur Abtrennung der Netzspannungsführenden 
Leiter und Datenleitungen legen.

Ich kann Dir sonst keine konkreten Vorschläge machen, weil ich weit weg 
von der EU wohne und unsere Vorschriften neben halber Netzspannung 
grundverschieden sind. Heute macht man Vieles anders und aufwendiger.

Für rein internen Firmengebrauch könnte man erleichterte Randbedingungen 
festlegen und es intuitiv "sicher" konstruieren. Wenn es aber nach 
VDE/EN Richtlinien sein soll, dann gibt es hier im Forum genug Expertise 
und es wird komplizierter und oft sehr viel teurer.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

-gb- schrieb:
> Welche Abstände benutzt man für die Spannungen und welche Breiten?

Die, die für 230V~ zu SELV üblich sind.

Du handelst dir mit der Methode halt überall Anforderungen an die 
sichere Trennung ein.

Schon beim Stecker wird das ein Problem, VG DIN41612 geht schon mal 
nicht, nicht mal diese https://shop.lasatec.ch/stecker-31-polig.html

Du wirst also speziell konfektionierte Stecker brauchen, ich würde aus 
den letzteren einige Pins rausziehen um die nötigen Abstände zu 
bekommen.

Bei 35um Kupfer auf irgendeinem Epoxy brauchst du 8mm breite 
Leiterbahnen mit 5mm breiten Abständen

https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde

und eine (Fein)Sicherung VOR der Backplane damit nicht die ganzen 16A 
der Steckdose fliessen können sondern nur 8A. Begrenzt man dort auch per 
300V~ VDR auf unter 800V kann man die Isolationsabstände verringern.

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger B. (rbruns)


Lesenswert?


von Harald K. (kirnbichler)


Lesenswert?

-gb- schrieb:
> Strombedarf pro Karte 500mA.

120 Watt pro Karte?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Gerhard O. schrieb:

> Ich kann Dir sonst keine konkreten Vorschläge machen, weil ich weit weg
> von der EU wohne

OT: ...und bist hoffentlich nicht von heftigen Waldbränden betroffen?

von Rüdiger B. (rbruns)


Lesenswert?


von Gerhard O. (gerhard_)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>
>> Ich kann Dir sonst keine konkreten Vorschläge machen, weil ich weit weg
>> von der EU wohne
>
> OT: ...und bist hoffentlich nicht von heftigen Waldbränden betroffen?

Nicht direkt. Aber man merkt's. Hier sind ein paar Bilder von Edmonton 
im Mai:
Beitrag "Re: Mondfinsternis in Edmonton"

https://www.timeanddate.com/weather/canada/edmonton/ext

Seit Wochen hatten wir keinen klaren blauen Himmel mehr. Die Luft riecht 
manchmal mehr oder weniger stark nach Rauch und es schmerzt in den 
Augen. Die Sonne färbt sich dann rötlich und ist im Rauch kaum noch zu 
sehen. Ist nicht schön. Das übrige wißt ihr wahrscheinlich aus den 
Nachrichten.
Heute soll es vielleicht mit etwas Glück regnen oder Gewitter geben. 
Dann ist eine heiße Woche mit 32 Grad zu erwarten. Wir haben zunehmend 
statisch ruhende Wettersysteme die dann für anhaltendes unnatürlich 
heißes Wetter sorgen. Wegen dem hohen Luftdruck verstärkt sich noch 
diese unnatürliche  Erwärmung. Die Wetterfrösche sagen dazu neuerdings 
"Heat Domes". Solche Heat Domes bleiben dann in der Regel 1-2 Wochen 
stecken. In B.C, in Lytton gab es vor noch nicht zu langer Zeit 
Temperaturen um fast 50 Grad und ein kleiner Ort brannte wegen Eisenbahn 
Geleise-funken ab (Lytton). Die Jetstream Bewegungen ändern sich und 
sorgt oft für unnatürlich warmes Wetter mit warmen Nächten. 
Normalerweise sind bei uns auch an normal heißen Tagen die 
Nachtemperaturen relativ kühl. Aber bei Heat Domes verursachtes 
stagnantes Wetter bleibt es auch in der Nacht sehr warm.
Oft kriegen wir auch heiße Luft von den USA herauf. Darüber freuen sich 
nur Einige. Früher hatten wir nur ab und zu heißes Wetter. Meist unter 
30 Grad und angenehm. Jetzt sind 32-38C keine Seltenheit mehr.

VG,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Gerhard O. schrieb:

> Seit Wochen hatten wir keinen klaren blauen Himmel mehr.

Selbst bis nach Deutschland haben es einige Rauchwirbel geschafft.

von Gerhard O. (gerhard_)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>
>> Seit Wochen hatten wir keinen klaren blauen Himmel mehr.
>
> Selbst bis nach Deutschland haben es einige Rauchwirbel geschafft.

Wow! Das hätte ich mir nicht gedacht. War da viel in Euren Nachrichten?

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

..

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.