Hochstrom auf Leiterplatte übertragen

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Ich muss einen Teil meines Stromkreises mit Hochstrom versorgen. Ich habe einen Online-Leiterplatten-Spurbreitenrechner verwendet , um festzustellen, dass die erforderliche Spurbreite etwa 5 mm und der Mindestabstand 1 mm beträgt, was insgesamt einer Spurbreite von etwa 7 mm entspricht. Ich benötige mehrere dieser stromführenden Leiterbahnen auf meiner Leiterplatte, die zu viel Platz verbrauchen, um sie mir leisten zu können.

Ich denke an das Löten von Kupferdrähten auf der Oberseite der Platine, die parallel zu den dünnen und symbolischen Spuren auf der Unterseite sind. Aber ich würde gerne wissen, ob es einen professionelleren Weg gibt, dieses Problem zu überwinden.

hkBattousai
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Die Antworten von Stevenvh und Olin Lathrop sind sehr direkt. Dieselbe Querschnittsfläche würde mit zunehmender Dicke oder Höhe eine geringere Breite benötigen.
Immer verwirrt
Aber welche Eigenschaften hätte das Board? Wie viel dickes oder dünnes Brett sollte gewählt werden?
Immer verwirrt
Gibt es eine Möglichkeit, die Platte beim Erhitzen aufgrund eines "Bimetallstreifen" -Effekts aufzubiegen?
Immer verwirrt
Ein weiterer Punkt, Hochstrom, bedeutet auch, dass eine höhere Spannung erforderlich ist. Es besteht also eine höhere Wahrscheinlichkeit für Funkenbildung, Leckage, Kurzschluss usw. Sie müssen also verhindert werden.
Immer verwirrt
@AlwaysConfused wie besteht ein Bedarf an höherer Spannung? Wenn der OP mit 5 V bei 12 A betrieben wird (was ~ 4,62 mm Trace bei 2 Unzen erfordern würde), sind es 5 V ... es ist nicht plötzlich erforderlich, die Spannung zu erhöhen. Wenn OP Raum hat so an beiden Enden zu tun, sie könnten die Spannung an der Quelle steigern und dann Down - Konvertierung am Ziel zu reduzieren aktuelle Anforderungen ... aber hohe Strom nicht an mir necessitate Hochspannung in irgendeiner sinnvollen Weise.
Doktor J

Antworten:

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Hochstrom-Leiterplatten-Sammelschienen sind von verschiedenen Anbietern erhältlich, z.

http://www.espbus.com

und sind eine ideale Lösung. Eine schnelle Suche nach "PCB-Sammelschienen" ergibt eine Reihe von Lieferanten.

Leon Heller
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Zweiter Link ist tot.
Bradman175
-1, alle Links sind tot
duedl0r
Ein Link behoben.
Leon Heller
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Ich habe noch niemanden gesehen, der die Temperatur erwähnte.

Vielleicht haben Sie den voreingestellten Anstieg von 10 Grad im Online-Rechner belassen?

Das ist ziemlich konservativ. Ein Anstieg um 20 Grad ist in vielen Situationen nicht so schlimm.

Und wenn Sie nicht ständig mit dem höchsten Strom arbeiten , ist es durchaus möglich, dass sogar ein höherer Temperaturanstieg akzeptabel ist, da es zwischen den Zyklen Zeit zum Abkühlen gibt.

Brock R.
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Dies ist die richtige Antwort auf diese Frage. Wie seltsam, dass niemand dafür gestimmt hat.
Johnfound
von Joules Gesetz; In der Tat führt ein verringerter Widerstand (mehr Leitfähigkeit) zu einer stärkeren Erwärmung . H = (const.) * (I ^ 2) * R * t. . . . . (t ist hier die Zeit) => H = (const.) * (I ^ 2) * (V / I) * t => H = (const.) * I * V * t. (=> H ändert sich direkt proportional zu Strom I, wenn Sie ein einzelnes Stück Leiter verwenden). Die Auswirkung des Variierens von R kann nur verstanden werden, wenn zwei oder mehr Heizelemente in Reihe gehalten werden, so dass durch alle diese Widerstände der gleiche Strom fließt. Dann erzeugt die Heizung mit dem höchsten Widerstand ("dichteste") mehr Wärme im Vergleich zu den anderen Heizungen.
Immer verwirrt
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Die erste Antwort wäre, dickeres Kupfer als die Standardeinstellung anzugeben, die normalerweise "1 Unze" ist. 2 Unzen Kupfer sind normalerweise nicht viel mehr Geld. Danach wird es teuer. Es gibt auch eine Grenze, wie weit Boardhäuser damit gehen können. Das dickste, von dem ich je gehört habe, ist 5 Unzen Kupfer.

Wenn dies eine einmalige oder geringe Menge ist, ist es legitim, die Lötmaske von der Spur zu lassen und einen Draht darüber zu löten. Ein Kupferdraht Nr. 10 kann viel mehr Strom führen als selbst eine dicke Leiterplatte mit einer vernünftigen Breite. Überlegen Sie jedoch, wie der Strom auf den zusätzlichen Kupferdraht geleitet und von diesem abgeleitet werden muss. Es ist einfach, das Problem der Massenleitung zu lösen und die Einspeisepunkte zu vergessen.

Olin Lathrop
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Wir haben 6 Unzen Kupfer auf einer Platine verwendet und es war nicht ungewöhnlich. Wenn Sie> 2 Unzen Kupfer verwenden, können Sie jedoch keine sehr kleinen Leiterbahnen / Zwischenräume auf der Leiterplatte verwenden. Es wird auch weitaus schwieriger, Durchgangslochkomponenten auf dickes Kupfer zu löten.
Jason S
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Eine andere Lösung für Boards besteht darin, den Trace so breit wie möglich zu gestalten (auch wenn er schmaler ist als die Berechnungen, solange er nicht zu groß ist). Stellen Sie sicher, dass die gesamte Leiterbahn NICHT maskiert ist, und beschichten Sie die Leiterbahn mit Lot, sodass Sie eine schöne konvexe Lotperle über die gesamte Länge der Leiterbahn erhalten. Es ist wahrscheinlich nicht die beste Lösung, aber ich habe gesehen, dass es in einer Vielzahl von Produktionselektroniken verwendet wird, also kann es nicht so schlimm sein (heh).

Doktor J
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+1. Ich habe diese Technik angewendet und hatte keine Probleme, aber ich hoffe nicht :)
abdullah kahraman
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Wenn Ihr Layout dies zulässt, können Sie eine Reihe eng beieinander liegender, gefüllter Durchkontaktierungen über die Länge (und Breite) der Spur platzieren. Damit meine ich, dass dies natürlich auch Konsequenzen für die unterste Ebene haben wird. Stellen Sie die Durchkontaktierungen mit einem möglichst großen Durchmesser her, z. B. 1 mm auf einer 1,5 mm breiten Leiterbahn. Mit Kupfer gefüllte Durchkontaktierungen verringern den Widerstand der Leiterbahn am besten, sind jedoch viel teurer als mit Lot gefüllte Durchkontaktierungen.

μμμ

Stevenvh
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Was ist mit den mechanischen Konsequenzen einer wesentlichen Perforation der Platine?
JustJeff
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@JustJeff - FR4 ist ein sehr steifes Material, in das Sie problemlos einen mehrere cm langen Schlitz fräsen können, ohne ihn zu schwächen. Wenn Sie also nicht vorhaben, diese Spuren auf der ganzen Platine zu haben und einen schweren Transformator zu montieren, erwarte ich hier keine Probleme. Ich habe mit 0,8 mm FR4 gearbeitet und das ist steif genug, um die meisten Komponenten zu tragen, auch mit vielen Löchern.
Stevenvh
Auch wenn Sie Bedenken haben, dass sich das Board verziehen könnte, können Sie oben eine Kreuzschraffur anbringen, die dies verhindert.
Quest49
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Haben Sie Beispiele dafür?
Tyblu
@tyblu - nicht hier, aber wir haben es bei meiner vorherigen Arbeit geschafft, 16 A von den Steckverbindern zu den Relais auf einem Relaismodul für die Heimautomation zu transportieren.
stevenvh
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E-Fab bietet eine Reihe von Leiterplatten-Sammelschienen und -Versteifungen an. Unsere Standardprodukte sind für 16 bis 128 Ampere ausgelegt

http://e-fab.com/products/pcb-stiffeners/

Wesley Thornton
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Beim Verzinnen können Sie den Widerstand des Pfades um 20% bis 70% 1 verringern, je nachdem, wie dick er angelötet ist. Wenn Sie nur ein bisschen mehr brauchen, scheint es vernünftig.

Das Löten eines Kupferdrahtes bringt große Vorteile, da eine Standard-Leiterplatte 35 µm hat. Im Vergleich zu einem 1mm und einem 2mm Kupferdraht:

A = h · w = 35 um · 1 mm = 35 000 um²

A = h * w = 35 um * 7 mm = 245 000 um² ~ 1/7 Widerstand pro Länge

A = r² * pi = (1 mm / 2) ² * pi = 785 398 um² ~ 1/23 Widerstand pro Länge

A = r² * pi = (2 mm / 2) ² * pi = 3 142 000 um² ~ 1/90 Widerstand pro Länge

[1] EEVBLOG Verzinnungsplatine

P. Koch
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