www.mikrocontroller.net

Forum: Platinen Platine als Flächenheizung


Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,

nachdem mir nun schon zum wiederholten Male Ätzmittel in meine Luftpumpe 
zurückgeflossen ist (trotz Rückschlagventils), möchte ich mich nun mit 
dem Bau einer Sprühätzmaschine à la
http://www.wdprivat.de/html/spruhatzanlage.html
befassen.

Ich möchte die Flüssigkeit auch mit so einer Platinenheizung am Boden 
aufwärmen, weil meine normale Aquariumheizung nicht mehr genügend in dem 
Ätzmittel schwimmen würde (Hier sind es ja vermutlich nur 5-10cm oder 
so...)

Allerdings hänge ich jetzt schon im Vorfeld :-(
Wie berechnet man den Stromverbrauch? (Muss mir noch den passenden Trafo 
bestellen und je mehr Leistung, desto teurer werden die Teile)
Meine "Heizung" würde so aussehen, wie im Anhang.
Das sind 177.4cm Leiterbahnlänge, Breite 1,5mm, Dicke 35µm.
Laut Target-Leiterbahnwiderstandsberechnung hat das Teil dann einen 
Widerstand von 570mOhm (15°C) bis 640mOhm (45°C).
Wenn ich jetzt den Strom berechne (bei 12V) komme ich also auf ca. 
20A!!!

Zwei Probleme: Ebelfalls laut Target-Strombelstbarkeitsrechner sollte 
eine 1,5mm Leiterbahn gerade mal mit 2A belastet werden. O.k., ich will 
sie ja absichtlich als Heizung benutzen und damit "überstapazieren"; 
aber gleich Faktor 10!?!?!? Macht das dann nicht trotzdem einfach zisch 
und brennt irgendwo durch? Muss ich die Heizung langsam hochdrehen, weil 
die Ätzflüssigkeit sonst zu langsam kühlen würde?
Und wie machen es solche Flächen-Heizungen wie die hier:
http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg5OTQxOTk-/KFZ_und_...
Wieso zieht das Teil nur 1,25A? Das Teil ist ja sogar kleiner, hat also 
kürzere Leiterbahnen und dementsprechend einen noch geringereren 
Widerstand. Also sollte es doch noch viel mehr Strom ziehen!?!?!?

Würde mir so ein Trafo wie der "RKT 30012" (300VA, 2x12V, 2x12,5A) von 
Reichelt reichen (die 2x12V dann halt parallel), oder würde ich den 
überbeanspruchen?

Ich würde mich freuen, wenn mir hierbei jemand Starthilfe geben könnte. 
Der nächstgrößere Trafo mit 500VA kostet halt gleich wieder 20Euro 
mehr...

Vielen Dank im voraus und viele Grüße,
Michael

Autor: Murkser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Du kennst nun also den Widerstand Deiner Leiterbahn und die maximale 
Strombelastbarkeit. Nun kannst Du Dir mithilfe des Ohmschen Gesetzes ja 
leicht die Betriebsspannung, die zu diesem Stromfluß führt ausrechnen. 
Anschließend berechnest Du per P = U * I die Leistung Deiner Heizung. Es 
gibt keinen Grund, warum Du die Heizung mit 12V betreiben mußt, dies 
führt bei gegebenem Widerstand eben zu einer unerwünscht hohen Leistung.

Viel Erfolg,

  Murkser

Autor: Ultragast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie hast du eigentlich vor, deine Heizung vor dem eigentlichen Ätzmittel 
zu schützen? Eingießen? Oder soll die Platine nicht ins eigentliche Bad?

Gruß

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ultragast schrieb:
> Wie hast du eigentlich vor, deine Heizung vor dem eigentlichen Ätzmittel
> zu schützen?

Doch, die Platine soll schon mit rein in die Flüssigkeit; aber laut der 
Vorlagen-Webseite hat Torsten Kruckenberg nur eine Folie drübergeklebt; 
ich würde das wohl auch so machen; vielleicht zusätzlich vorher noch ein 
Lötstopplaminat oder so; also das mach mir die geringsten Sorgen.

Mich "schockt" nur etwas die Leistung. 300W... Meine Aquarium-Heizung 
hatte gerade mal 100W...

Ich hatte halt nur irgendwo mal gelesen, dass sich diese einfachen 
Berechnungen nicht ganz mit der Realität decken, wenn es sich um 
Leiterbahnen auf einem Basismaterial handelt (und nicht z.B. blanker 
Kupferdraht an der Luft)

Autor: Florian Löffler (Firma: Studi) (muut) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weniger Spannung -> weniger Strom

Musst halt nen Kompromiss finden zwischen Leiterbahn durchgebrannt und 
Leiterbahn kalt. :-D

Autor: Dom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey ich habe mir auch letztens so eine Heizung gebaut! Funktioniert 
super. Der ausgerechnete Widerstand stimmte nicht ganz mit dem späteren 
überein, da man beim Ätzen nicht die exakte Leiterbahnbreite trifft und 
Dicke der Kupferschicht auch leichte toleranzen hat. Dies kann man aber 
leicht durch Verzinnen oder Abschleifen der Leiterbahnen korrigieren. 
Betrieben wird meine Heizung mit 18V. Schau einfach, dass du billig an 
einen Trafo mit genügend VA rankommst und berechne dann passend zu dem 
und deiner gewünschten Leistung die Leitebahnlänge bzw -breite

gruß Dominik

Autor: Ohforf Sake (ohforf)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das wichtigste ist wohl der Korrosionsschutz - mit Klebefolie oder 
Laminat wirst du nicht weit kommen.
Du brauchst irgendwas, was absolut dicht hält, Hitze und Ätzmittel 
langzeitig aushält.
Zum Heizen könnte Widerstandsdraht oder ein paar dicke Widerstände 
gehen, das ist leicht berechenbar und brennt nicht durch.
Deine Leiterbahnen werden nicht gleichmässig heiss und brennen dann an 
der schwächsten Stelle durch.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Zwei Probleme: Ebelfalls laut Target-Strombelstbarkeitsrechner sollte
> eine 1,5mm Leiterbahn gerade mal mit 2A belastet werden.
Tja, so ist das, wenn man sich an Faustformeln klammert, die ohne 
Begrüdung irgendwo stehen.
Ein konstanter Strom durch deinen Leiter wird aufgrund der erzeugten 
Wärmeleistung und dem herrschenden thermischen Widerstand zu einer 
konstanten Temperatur am Leiter führen. Normalerweise legt man 
Leiterbahnen so aus, dass sie sich nicht nennenswert oder unzulässig 
erwärmen. Aber wie du schon gemerkt hast, willst du das ja hier.

> O.k., ich will
> sie ja absichtlich als Heizung benutzen und damit "überstapazieren";
> aber gleich Faktor 10!?!?!? Macht das dann nicht trotzdem einfach zisch
> und brennt irgendwo durch? Muss ich die Heizung langsam hochdrehen, weil
> die Ätzflüssigkeit sonst zu langsam kühlen würde?
Äh nicht wirklich. Die Ätzflüssigkeit wirkt wie ein großer thermische 
Kondensator (Wärmekapazität). Bei einer bestimmten angelegten 
Verlustleistung an diese Kapazität, erhöht sich die Temperatur nur 
langsam.
Nicht aufgepasst in Physik/Thermodynamik?

> Und wie machen es solche Flächen-Heizungen wie die hier:
> 
http://www.pollin.de/shop/dt/Nzg5OTQxOTk-/KFZ_und_...
Wie, "wie machen die das?"?. Auch nix anderes als ein normaler ohmscher 
Widerstand.

> Wieso zieht das Teil nur 1,25A? Das Teil ist ja sogar kleiner, hat also
> kürzere Leiterbahnen und dementsprechend einen noch geringereren
> Widerstand. Also sollte es doch noch viel mehr Strom ziehen!?!?!?
Woher willst du wissen, dass das Teil einen geringeren Widerstand hat? 
Weißt du, welches Material da aufgedampft wurde? Weißt du wie breit (und 
wie hoch) die Metallbahnen da sind? Nö! Deswegen würde ich mal davon 
ausgehen, dass es bei 12V etwa 1,25A zieht. Genau so wie es da steht.

> Würde mir so ein Trafo wie der "RKT 30012" (300VA, 2x12V, 2x12,5A) von
> Reichelt reichen (die 2x12V dann halt parallel), oder würde ich den
> überbeanspruchen?
Du weißt schon, was elektrische Leistung ist, wie viel du für deine 
Ätzsuppe brauchst und kennst auch das ohmsche Gesetz, oder?

> Ich würde mich freuen, wenn mir hierbei jemand Starthilfe geben könnte.
> Der nächstgrößere Trafo mit 500VA kostet halt gleich wieder 20Euro
> mehr...

500Watt Wärmeleistung, du spinnst doch.

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LOL :-) Simon, bist Du heute nur mit dem falschen Fuß aufgestanden oder 
hörst Du Dich nur gerne selbst sinnlos reden?

Btw.: Wo habe ich geschrieben, dass ich 500W Wärmeleistung erreichen 
will? Ich will die Bauteile (auch den Trafo) nur nicht bis an die 
Belastungsgrenze fahren. Aber vermutlich spinne ich da wirklich, weil 
man ja anscheinend - Deiner Meinung nach - alle Teile bis an die Grenzen 
betreiben muss...

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man könnte auch dünnes Kabel auf ein Stück Plastik aufkleben und das als 
Heizung verwenden. Nur so als Idee, da hat man nicht das Problem wie man 
das Kupfer vor dem Ätzmittel schützt.
Wenn man 10m 0,14mm²-Kabel verbaut, dann hat das ca. 1,2 Ohm.
An 12V würde das 120W Heizleistung ergeben. Könnte noch ok sein, ist 
aber schon sehr viel.
Allerdings müssen die Zuleitungen für 10A Strom dicker als 0,14mm² sein, 
sonst schmilzt die Isolation weg.
Ich würde 1mm² verwenden; 0,75mm² sollten es aber auch tun.
Also: Das 0,14mm²-Kabel muss komplett unter Wasser liegen. Über dem 
Wasser wird das Kabel nicht gekühlt, also muss man da dickeres Kabel 
verwenden, damit es nicht so heiß wird.

Und nochmal zu der Platine als Heizung:
Ca. 0,6 Ohm sind ein saublöder Wert. Für 12V ist es viel zu wenig (man 
braucht doch keine 240W, um etwas Ätzlösung zu erwärmen).
Etwa 8 Volt wären evtl. gut, damit kommt man auf gut 100W.
Oder du machst die Leiterbahnen schmäler, so dass sie so 1,2...2,0 Ohm 
haben.
Das ist ein guter Wert für 12 Volt.
Oder man macht sie breiter, um ca. 0,25 Ohm zu erreichen. Die kann man 
mit 5V ganz gut beheizen.

5V und 12V bei ordentlich Strom (an 5V meist über 30A; an 12V so 
10...20A) bekommt man aus einem PC-Netzteil, dafür muss man keinen 
teuren Ringkerntrafo kaufen.
Und PC-Netzteile gibt's bei Pollin sehr billig (ab ca. 3€). Und wenn man 
das Netzteil aus einem Schrott-PC ausbaut, dann bekommt man so ein 
Netzteil sogar ganz umsonst.

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Na das nenne ich doch mal einen hilfreichen und guten Beitrag. Danke.

Stimmt, ich könnte die Leiterbahnen ja auch noch einfach ändern :-) Wenn 
die dünner sind, kann ich auch noch mehr Länge unterbringen; das ist ja 
gleich doppelt gut :-) Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen 
nicht :-)

Die Sache mit dem PC-Netzteil... Habe ich noch nie gemacht. Werden die 
nicht irgendwie vom Mainboard angesteuert, dass die überhaupt loslaufen? 
Und müssen da nicht alle Leitungen eine gewisse Grundlast "simulieren", 
sonst schaltet sich so ein Netzteil gar nicht ein?

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kann man so einen Tauchwärmer nicht einfach in einen Gefrierbeutel tun?

Ich weiß nicht genau, wie der Aufbau ist, aber wenn der Beutel im Wasser 
steckt und die Platine oben rausguckt, legt sich der Beutel direkt an 
der Platine an, und an der Unterkante ist er ja zu. Einfacher geht's 
nicht.

Hätte Lust, mir nach dem Prinzip einen Tauch-Kaffeewärmer zu machen, 
allein schon, um mal die Berechnung so eines Platinenwiderstands zu 
üben.

Um die Leitung zu berechnen, kann man sich ein (z.B. Python-)Script 
machen, das das Bauelement direkt als Platine oder als Bauteil/Footprint 
(integriebar in andere Platinen) auswirft. :-)

Man könnte die Fläche vorgeben (vereinfacht als Rechteck, oder, warum 
nicht, auch als Kreis, Ellipse), dann mit den Werten für Wärmeleistung, 
Spannung, Widerstand usw. spielen, und schließlich das Bauteil in einer 
Lib für das Layoutprogramm auswerfen.

Man könnte so ein Teil mit Plastikspray besprühen, dann wäre es 
vermutlich dicht genug. Das ist ja extra für solche Zwecke gemacht. Man 
müsste die Chemikalienverträglichkeit prüfen.
Ob das lebensmitteltauglich ist, weiß ich allerdings nicht.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Markus F. schrieb:
> Oder du machst die Leiterbahnen schmäler
> Oder man macht sie breiter

Hier sollte man die Genauigkeit der Querschnittsherstellung beim Ätzen 
bedenken.

Es gibt ja immer kleine Variationen, die durch 
Belichtungsungenaugigkeiten, Unterätzungen usw. entstehen können.

Diese wirken sich bei einer breiteren Leiterbahn aber prozentual weniger 
aus, was zu einem geringeren Fehler des Widerstands führt.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum machst du die Leiterbahnen nicht einfach schmaler? Die müssen doch 
keine 1,5 mm breit sein. Wichtig ist nur, daß hinreichend guter 
thermischer Kontakt zur Ätzlösung besteht.

Und zum Schutz der Leiterbahnen kann man ein Stück dünnes (0,5 - 0,8 mm) 
FR4 ohne Kupferbeschichtung mit Epoxidharz auf die Kupferseite kleben. 
Wirklich schwierig ist nur die Kontaktierung.

Ich habe eine Flächen-Heizung aus 30 m 0,14 mm² Schaltlitze gebaut. Die 
wird mit 20 V mit PWM angesteuert. Das hält die PVC-Isolierung sogar an 
der Luft durch - allerdings ist die Fläche, auf der die max. knapp 60W 
freigestzt werden auch größer, als 1 m².

Die Widerstandsänderung der Kupferbahnen kannst du für die 
Temperaturmessung benutzen.

Hast du schonmal HCl+H2O2 als Ätzmittel probiert? Da braucht man diese 
ganzen Heiz-Klimmzuge nicht, das ätzt ab 0° C und bessere Ergebnisse 
bringt es auch noch.

Viel wichtiger, als Ätzmittelakrobatik sind gute Vorlagen, die perfekt - 
sprich mit Vakuum - angepreßt werden.

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das mit der Leiterbahnbreite werde ich versuchen (aber erst morgen; 
jetzt geht's ins Bettchen :-)). Mal sehen, was dann für Widerstandwerte 
herauskommen. Ich habe eben bei Pollin so ein PC-Netzteil bestellt. Das 
Schöne (wenn's denn klappt): Ich habe gleich die 5V Versorgungsspannung 
für die Temperatiranzeige/-regelung. :-) Schööön :-)

Ich denke, wenn ich wirklich den Platik-Spray benutze und eine Folie, 
dann sollte das reichen. Und wenn nicht: Neue Heizung ätzen :-) Boah, 
diese Platinen sind richtig teuer... 21x30cm knapp 10 Euro... Wenn man 
sich sonst immer nur die "normalen" 16x10 bestellt, sticht sowas richtig 
raus ;-)

Mit HCL und H2O2 habe ich noch nie geätzt; ich nehme immer nur 
Natriumpersulfat. Damit bekomme ich auch gute Ergebnisse hin; wobei ich 
auch sagen muss, dass ich bisher noch nie Leiterbahnen unter 0.3mm 
hatte. Die klappen aber dafür auch wunderbar...
Ich werde mir das mit dem HCL und H2O2 aber mal anschauen...

Die Heizung regelbar zu machen, ist irgendwie auch keine schlechte 
Idee... Gibt's dafür denn irgendwo schöne, fertige Schaltpläne? Also mit 
präzisen Bauteilbezeichnungen? Ich kann mich noch erinnern, das ich vor 
gut 20 Jahren mal ein Netzteil "entwickelt" hatte... 5 Längstransistoren 
vom Typ 2n3055 und trotzdem sind mir regelmäßig bei bereits 2-3A Last 
immer gleich alle 5 Transistoren abgeraucht :-) Seitdem schlummert das 
Teil im Keller...
Tja, und wenn ich jetzt 100-200W regeln möchte... :-)

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Ich habe eben bei Pollin so ein PC-Netzteil bestellt.

Ich habe das mit einem 70 W Labtop-Netzteil gemacht. Die 
Betriebsspannung für den Tiny13, der die PWM erzeugt, wird einfach mit 
einem kleinen Regler davon abgeleitet. Braucht ja nicht viel Strom.

Autor: Haudrauf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich wuerd mir das mit der Leiterplatte nicht antun. Die Folie, die den 
Leiter schuetzen sollte macht das Bad bei erhoeter Temperatur nicht auf 
die Laenge aushalten. Der Standardansatz ist ein paar keramische 
Widerstaende oder Halogenlampen in einem grossen Reagenzglas

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, ich hab' mich mal jetzt etwas amüsiert:
Hier ist ein Script zum Ausrechnen von Platinenheizungen.

Es funktioniert so:
1. Man gibt die Breite der Leiterbahn und ihre Länge ein, und daraus 
berechnet das Script den Widerstand der Leiterbahn.
2. Dann gibt man die angelegt Spannung ein, und es errechnet den Strom 
und die Heizleistung.
3. Anschließend wird sofort und automatisch eine KiCad Library-Datei 
erstellt, die die Heizschlange darstellt, und in eine Datei "heater.lib" 
geschrieben (und Achtung: ohne Nachfrage!, eine eventuell schon 
vorhandene Datei wird überschrieben). Die kann man sich dann in den 
Library-Editor importieren und weiter bearbeiten.

Ein Durchlauf des Programms ist unten gezeigt, und die erstellte Library 
ist im Anhang gezeigt.

Das ist mehr eine Art "Proof of Concept". Die Ausgabe ist nicht für alle 
Fälle 100% "ideal", und eigentlich müsste man einen Footprint erstellen 
und keine Library (die stellt ja das Symbol für den Schaltplan dar), 
außerdem ist das Script etwas umständlich geschrieben. Aber egal -- man 
sieht, wie man sich sowas machen kann. Vielleicht erspart es jemandem 
etwas Arbeit oder inspiriert jemandem zu ähnlichen Projekten.

Nicht vergessen, diese hier gezeigte Platinenheizung sehr gut zu kühlen! 
;-)
$ ./platinenheizung.py
== Berechnung des Widerstands einer rechteckigen Leiterbahn gegebener Breite und Länge ==
- Material: Cu
- Dicke der Kupferauflage: 3.5e-05 m
Breite in mm ? 2
- Breite: 0.002 m
Länge in cm ? 100
- Länge: 1.0 m
- Querschnitt der Leiterbahn: 7e-08 m²
- Spezifischer Widerstand von Kupfer: 1.678e-08 Ω · m2/m
- Widerstand der Leiterbahn: 0.239714285714 Ω
== Berechnung der Heizleistung dieser Leiterbahn bei gegebener Spannung ==
Angelegte Spannung in V ? 12
- Spannung in V: 12.0 V
- Strom in A: 50.0595947557 A
- Heizleistung in W: 600.715137068 W
== Erstellung eines KiCad-Symbols ==
- Ausgegangen wird hierbei von einer Leiterbahndichte von 1/2, d.h. die Leiterbahnen werden mit einem Abstand nebeneinander gelegt, der ihrer Breite entspricht. Die Anordnung erfolgt quadratisch in Schlangenlinien.
Fläche: 0.004 m²
Kantenlänge des Platinenheizungsquadrats: 0.0632455532034 m
Anzahl Leiterbahnschlangen (hin + rück): 15

Erstelle Datei: heater.lib
Fertig.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und hier das Bild der Library.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
didadu schrieb:
> Nicht vergessen, diese hier gezeigte Platinenheizung sehr gut zu kühlen!

Rechne mal die Leistung je cm² aus - das ist letztlich die Größe, die 
die Belastbarkeit der Heizung bestimmt.

Autor: didadu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das kann sich jeder leicht selbst nachrüsten.
Es dürfte im Programmtext klar sein, wo man was machen muss.

Leistung pro Fläche: 150178.784267 W/m²
Also 15 W/cm²

Man möchte ja eigentlich sowieso eher Spannung und Leistung vorgeben und 
sich dann Leiterbahnbreite und Fläche ausrechnen lassen (bzw. die 
Machbarkeit...). Für sowas müsste man eh noch einiges umbauen. Ist für 
mich momentan halt eher noch eine Spielerei. Aber wer will, kann es sich 
ja ausbauen.

Autor: didadu (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weil's mir so viel Spaß macht, hier eine verbesserte Version.

Sie gibt die Leistung/Fläche mit aus, und außerdem zu den meisten Daten 
in SI-Einheiten auch noch mal jeweils etwas verständlichere Einheiten.

Außerdem wird am Ende eine TODO-Liste mit Verbesserungsmöglichkeiten 
ausgezeigt, damit die aktuellen Grenzen des Programms nicht vergisst.

Ich bin doch irgendwie erstaunt, wie einfach diese Technik doch ist -- 
auch wenn ich gerne noch mal eine Fehlerrechnung 
(Fertigungstoleranzen...) durchführen würde und es unter einem gewissen 
Vorbehalt konkreter Tests steht.

Sowas könnte insbesondere nützlich sein, wenn Sensoren im Außenbereich, 
oder im Halb-Außenbereich (Dachboden) gewissen Mindesttemperaturen 
brauchen.

Autor: Tine Schwerzel (tine)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Heizfolien für diesen Zweck gibt es in allen Größen und mit vernünftigen 
Widerständen bei Conrad. Nehm ich auch dafür.

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochmal zu den PC-Netzteilen:
Man sollte eine der Spannungen belasten, ob das nun die 3,3V; 5V; oder 
12V-Leitung ist, ist aber mneist egal.
Die allermeisten PC-Netzteile laufen eh auch unbelastet.
Die alten AT-Netzteile sind am besten zum Basteln; die laufen nach dem 
Einschalten am Netzschalter sofort an.
Bei ATX-Netzteilen muss man die Power-On-Leistung (grünes Kabel am 
Mainboard-Stecker) mit Masse verbinden, dann läuft das Netzteil an.

Eine wichtige Sache noch: Die Masse ist bei PC-Netzteilen immer mit der 
Erdung verbunden. Das stört normalerweise nicht, aber daher bitte nicht 
versuchen, mehrere PC-Netzteile in Reihe zu schalten.
Man kann diese Erdungs-Verbindung natürlich auch entfernen, aber das ist 
wirklich nur dann nötig, wenn die Erdung für den jeweiligen 
Verwendungszweck stört.
Für die Platinen-Heizung ist das aber völlig egal.

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Markus,

vielen Dank für die Info; "leider" habe ich bei Pollin nur ein 
ATX-Netzteil gesehen (und bestellt; BestNr. 350030). Aber wenn ich nur 
ein grünes Kabel an Masse schließen muss, dann ist das ja super (hatte 
befürchtet, dass da evtl. sogar irgendwelche "Signale" oder so gesendet 
werden müssen).

Jetzt muss aber erstmal die Bestellung kommen und dann müssen viele 
Motoren getestet werden :-) Und dann kommt die Heizung dran (wenn die 
Sprührohre nicht richtig funktionieren, brauche ich ja auch keine 
Heizung :-))

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wärs eigentlich mit ner aquariumheizung oder nem kleinen 
Tauchsieder? Oder die Suizidmethode mit lackierten Halogenlampen, so wie 
ich das probieren werde.

Ist Silikon eigentlich beständig gegen Ätzmittel?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum nimmst du nicht HCl+H2O2 zum ätzen? Da braucht man den ganzen 
Temperierzirkus nicht. Das ätzt ab 0° und das schneller und vor allem 
besser als Persulfat, oder Eisen-III-Chlorid.

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uhu Uhuhu schrieb:
> Warum nimmst du nicht HCl+H2O2 zum ätzen?

:-) Exakt den gleichen Tipp hast Du mir hier in diesem Thread schon mal 
gegeben (9.6. 22:12)... Aber ist ja auch schon lange her :-)
BIn aber trotzdem noch nicht dazugekommen, das zu testen. Hast Du da 
vielleicht mal ein Mischungsverhältnis oder eine genaue Anleitung?

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Paul Hamacher schrieb:
> Ist Silikon eigentlich beständig gegen Ätzmittel?

Womit sind denn wohl die Ätzküvetten verklebt?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Hast Du da
> vielleicht mal ein Mischungsverhältnis oder eine genaue Anleitung?

Guckst du hier? Beitrag "Ätzen mit HCl + H2O2 - Mischungsverhältnis?"

HCl sollte so größenordnungsmäßig 15% stark sein. H2H2 nur wenig. Die 
ganze Sache ist ziemlich unkritisch.

Und sehr wichtig: Die frisch angesetzte Ätzlösung funktiniert nur sehr 
schleppend. Erst wenn ein gewisser Anteil Kupferchlorid in der Lösung 
ist geht es so richtig schnell.

Deswegen: Immer einen Rest verbrauchter Lösung aufheben und der frisch 
angesetzten zugeben.

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man bedenke bitte, dass man die Ätzküvette mit dieser Lösung irgendwo 
aufbewahren sollte, wo keine Metallteile in der nähe sind, da ich gehört 
habe, dass diese dann anfangen heftig zu korrodieren.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, die Dämpfe von Salzsäure sind äußerst aggressiv und führen selbst 
bei Konzentrationen deutlich unterhalb der Geruchsgrenze innerhalb 
einiger Monate zu Korrosionen. Diese Erfahrungen hatte ich vor langer 
Zeit auch einmal gemacht, als im Keller eine Flasche Salzsäure nicht 
luftdicht verschlossen war.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Paul Hamacher schrieb:
> Man bedenke bitte, dass man die Ätzküvette mit dieser Lösung irgendwo
> aufbewahren sollte, wo keine Metallteile in der nähe sind, da ich gehört
> habe, dass diese dann anfangen heftig zu korrodieren.

Eine Plastikflasche und den Deckel nur so weit anziehen, daß Gas 
entweichen kann. Wir haben es nicht mit rauchender Salzsäure zu tun.

Alles andere sind Ammenmärchen. In der Magensäure sind auch 10% HCl 
enthalten...

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas Schweigstill schrieb:
> Diese Erfahrungen hatte ich vor langer
> Zeit auch einmal gemacht, als im Keller eine Flasche Salzsäure nicht
> luftdicht verschlossen war.

Die Salzsäure aus dem Baumarkt hat knapp 24%. Da raucht nichts, da 
korrodiert nichts, wenn man die Vorratsflasche ordentlich zuschraubt.

Nach Gebrauch werden die verschlossenen Flaschen mit klarem Wasser 
abgespült.

Schlamperei hat häufig unerwünschte Folgen.

Eine Ätzküvette braucht man auch nicht - es genügt eine flache Schale 
und entsprechend wenig Ätzlösung braucht man.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uhu Uhuhu schrieb:
> Da raucht nichts, da
> korrodiert nichts, wenn man die Vorratsflasche ordentlich zuschraubt.

Das habe ich ja auch nicht behauptet. Es ging aber um die Aufbewahrung 
der Ätzflüssigkeit in der Küvette, und die lässt sich nur schwerlich gut 
abdichten. Insbesondere muss man ja auch den Überdruck, der durch den 
bei der Zersetzung des H2O2 entstehenden Sauerstoff verursacht werden 
kann, abführen, was einen dichten Deckel ausschließt.

Aber es kommt natürlich auch auf die Lüftung des Aufbewahrungsraums an.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas Schweigstill schrieb:
> Das habe ich ja auch nicht behauptet. Es ging aber um die Aufbewahrung
> der Ätzflüssigkeit in der Küvette, und die lässt sich nur schwerlich gut
> abdichten.

Eine Küvette braucht man auch nicht. Es genügt eine flache Schale, wie 
sie z.B. im Fotolabor gebräuchlich sind. Das hat zudem den Vorteil, daß 
man deutlich weniger Ätzlösung braucht.

Also: Schale, Plastikflasche, Trichter und einen Eimer Wasser zum 
nachspülen.

> Insbesondere muss man ja auch den Überdruck, der durch den
> bei der Zersetzung des H2O2 entstehenden Sauerstoff verursacht werden
> kann, abführen, was einen dichten Deckel ausschließt.

Das ist alles halb so schlimm - der H2O2-Zusatz zur verdünnten Salzsäure 
ist gering und die Lösung gast nicht stärker aus, als 
Persulfat-Ätzlösung.

Die Flaschen sollte man natürlich aufrecht aufbewahren - aber Küvetten 
laufen ja auch aus, wenn man sie umwirft, sogar deutlich schneller...

Das frische H2O2 gast natürlich etwas stärker aus - aber der Sauerstoff 
richtet keinen Schaden an und die Flaschen sind dafür eingerichtet...

Autor: Paul H. (powl)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also wenn es da tatsächlich keine Probleme mit Korrosion gibt würde ich 
natürlich auch gerne damit arbeiten. Einen dicht abschließenden Deckel 
zu konstruieren sollte ja nicht das Problem sein.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meine Hypothese: C* & Co. verkaufen lieber Küvetten, Schaumätzgeräte 
etc. pp. als nichts.

Z.B. kommt HCl+H2O2 in dem hier zum Download angebotenen Buch über 
Platinenfertigung nicht vor - Ätzgerätschaften von Conrad aber 
reichlich.

Autor: Tine Schwerzel (tine)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Salzsäure versaut in der Konzentration schleichend alles in der Nähe 
befindliche, metallische Werkzeug. Fakt. Entweder das Zeug draußen 
lagern, oder die Finger davon lassen.

Autor: Mario K. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt mit HCI und H2O2 gibt es meiner meinung nach das beste und 
schnellste ergebniss. wer sich neu an das verfahren heranwagt bitte 
vorher kundig machen

Autor: Rolf E. (Firma: Appsys ProAudio) (roffez)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Back to topic: So eine Flächenheizung aus einer Platine habe ich mal 
entworfen für einen Highend (militärisch genutzten, passiv gekühlten) 
Industrie-PC. Dort war die Heizung installiert, um Komponenten wie 
Memory Controller Hub etc. welche nur von 0-70° spezifiziert sind bei 
Minusgraden vorzuheizen.

Das Problem ist, dass Kupfer sehr gut leitet und man schnell auf zu hohe 
Leistungen kommt...trotz Leiterbahnbreite 0.15mm und 35u Kupfer. Das 
lässt sich nur professionell fertigen, dafür ist dann gleich Stopplack 
drauf.

Autor: Nicolas S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Rolf Eichenseher schrieb:
> Das Problem ist, dass Kupfer sehr gut leitet und man schnell auf zu hohe
> Leistungen kommt...trotz Leiterbahnbreite 0.15mm und 35u Kupfer. Das
> lässt sich nur professionell fertigen, dafür ist dann gleich Stopplack
> drauf.

... wenn man ein Konstantspannungsnetzteil wie im PC hat. Bei 
Konstantstrom sieht es schon harmloser aus.

Grüße
Nicolas

Autor: David .. (david1)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uhu Uhuhu schrieb:
> Meine Hypothese: C* & Co. verkaufen lieber Küvetten, Schaumätzgeräte
> etc. pp. als nichts.
>
> Z.B. kommt HCl+H2O2 in dem hier zum Download angebotenen Buch über
> Platinenfertigung nicht vor - Ätzgerätschaften von Conrad aber
> reichlich.

So ein Schwachsinn. Nur weil nicht jeder das schäuslicher HCL+H2O2 zeug 
um haus haben will und deshalb auf Küvetten für NaPs oder Ätzgeräte für 
Eisen3Chlorid hingewiesen wird ist das Buch/der Autor noch lang nich von 
C&Co gekauft ...

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,
diese HCL/H202-Geschichte läuft jetzt in einem anderen Thread weiter 
(klingt nämlich schon interessant), aber daher würde ich sagen, lassen 
wir es hier mit weiteren Überlegungen "Warum denn überhaupt heizen".

Wenn ich diese Platineheizung jetzt anstuern will... Macht da 
PWM-Ansteuerung überhaupt Sinn? Ich meine, das Teil wird vermutlich 10 
Minuten oder so voll heizen, und dann werde ich wohl - um die Temperatur 
halten zu können - so alle 30 Sekunden das Teil nochmal für vielleicht 
5-10 Sekunden einschalten müssen... Ein extrem großes Temperaturdelta in 
der Ätzflüssigkeit kann ich mir dabei jetzt nicht vorstellen...
Reicht es dann, wenn ich mit einem Sensor die Temp. messe und sagen wir 
bei 45 Grad abschalte und bei z.B. 42 Grad wieder einschalte?

Gedacht hätte ich für die Aufgabe an einen IRLU3717; das ist ein 
N-MOSFET mit Logicpegel-Ansteuerung und kann 20V, 120A. Kann ich den 
Gateanschluß von dem Teil direkt mit meinem AVR (vermutlich Tiny2313 bei 
5V) ansteuern? Wenn ich jetzt wirklich soooooo langsam schalte, benötige 
ich doch vermutlich gar keinen Treiber, oder?

Autor: Nicolas S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Michael,

PWM ist da totaler Overfill, ein einfacher Thermostatschalter reicht da 
völlig aus, solange Wasser im Ätzbad ist. Und der kann ruhig 
Zeitkonstanten im Minutenbereich haben.

Grüße
Nicolas

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nicolas S. schrieb:
> ein einfacher Thermostatschalter reicht da völlig aus

O.k. Da ich aber jetzt keinen Thermostatschalter habe (schon gar nicht 
mit ca. 45 Grad Schaltpunkt und vielleicht 2-3 Grad Hystere), muss ich 
das ja per Elektronik machen... Dazu habe ich mir jetzt einfach mal ein 
paar verschiedene "normale" MOSFETs bestellt (IRF 1010N, IRF 3205, IRF 
1404, IRF 1404) und ein paar LogL-MOSFETs (eben IRLU 3717 und IRLU 
8113).
Ich hätte zwar gerne den IRF 1404 genommen, weil der sogar bis 202A 
können soll, aber der ist nicht Logic-kompatibel :-( Und einen extra 
Treiber habe ich jetzt nicht mitbestellt :-( Schande über mich :-(
Den kann ich also leider nicht einsetzen... Jetzt dachte ich da eher 
eben an zwei der IRLU 3717 (parallel geschaltet)... Da ich insgesamt mit 
einem Strom von 20A rechne, sollten die Teile dann auch nicht warm 
werden, oder? (Bei 120A Möglichkeit und nur 10A Betrieb...)
Aber kann ich die direkt an so einen Tiny-Port anschließen? Beide an 
einen Pin? So komplett ohne jegliche Zusatzbeschaltung (Widerstand, 
Transistor oder was auch immer)??

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stichwort: Zweipunktregler

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> Jetzt dachte ich da eher
> eben an zwei der IRLU 3717 (parallel geschaltet)... Da ich insgesamt mit
> einem Strom von 20A rechne, sollten die Teile dann auch nicht warm
> werden, oder? (Bei 120A Möglichkeit und nur 10A Betrieb...)

Doch, natürlich wird er warm. Rechnen wir doch mal:
Laut Datenblatt sei
Bei deinem anvisierten Strom ergibt sich eine Verlustleistung
Jetzt ist der Abschnitt "Thermal Resistance" im Datenblatt wichtig. Ohne 
weitere Kühlung beträgt der Wärmewiderstand zwischen Junction und 
Umgebungsluft
und damit die Temperaturerhöhung an der Junction
gegenüber der Umgebungstemperatur. Bei einer Umgebungstemperatur von 
25°C wären wir jetzt also bei 80°C. Nun kommt Fig. 4 des Datenblatts ins 
Spiel und sagt uns, dass Rds bei steigender Temperatur auch steigt. Am 
Ende landet die Junction Temperatur also eher bei 90°C.

Da für die Junction eine Temperatur von bis zu 175°C zulässig ist, 
sollte der IRLU3717 also deinen Anforderungen genügen. Aber beachte, 
dass der Strom Ids quadratisch eingeht! Bei 15 Ampere bist du schon an 
der Grenze angelangt, was den ungekühlten Fall betrifft. Und das auch 
nur theoretisch! In der Praxis wirst du keine Umgebungstemperatur von 
25°C halten können.

Du wirst also unbedingt auf die gleichmäßige Verteilung des Gesamtstroms 
auf die beiden FETs achten müssen! Z.B. durch Vorwiderstände (~10 mOhm) 
oder, da du die Heizung selbst herstellst, zwei oder mehrere einzelne 
Heizstränge, die jeweils von einem FET versorgt werden.

Und um das ganze noch abzurunden:
Im Datenblatt prangt zwar schick ein Maximalstrom von 120A, aber schau 
mal, was die unscheinbare Fußnote 4 aussagt...

Autor: Michael B. (planlessmichi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Alex:
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung; die hab jetzt sogar ich 
verstanden :-) (auch, wie man sowas überhaupt berechnet... Mit diesen 
kryptischen Zeichen immer, da weiß ich nie, für was die eigentlich 
stehen :-()

Diese böse Fußnote gefällt mir jetzt aber gar nicht! Wieso sprechen die 
denn nur von 30A?? :-/
Wie ist es denn jetzt mit der Kühlung? Ich habe ja diese IRL*U*-Variante 
mit 3 "kompletten" Beinchen, müsste das also nicht auf die Platine 
löten, sondern könnte das Teil auch aufrecht mit Kühlkörper verbauen... 
Wäre sowas generell der liegenden Montage vorzuziehen, oder reicht bei 
mir noch ein Termalpad und die liegende Montage?

Die Idee mit verschiedenen Heizschleifen gefällt mir aber auch sehr 
gut... Jetzt muss ich mich nur noch zu einer Variante der Heizung 
entscheiden; ich habe hier inzwischen auch 10 Stück 10 Ohm Widerstände 
(axial, 17W) liegen... Mache ich jetzt eine Platine mit Heizschleifen 
(würde mirt optisch besser gefallen, auch weil's flacher ist), oder 
werden die Leiterbahnen richtig dick und die Platine bekommt ein paar 
von den Widerständen als Heizung drauf... Da habe ich halt leider keine 
Ahnung, wie sich dieses Keramik mit der Säure verträgt... Wenn das jetzt 
so porös ist, dass durch die Kapillarwirkung die Säure richtig nach 
innen gesaugt wird, habe ich mit dieser Art Heizung auch nur ein paar 
Minuten lang Freude....

Hat da vielleicht schon jemand Erfahrung, wie sich das rein "mechanisch" 
in so einer Lösung verhält?

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael B. schrieb:
> @Alex:
> Vielen Dank für die ausführliche Erklärung; die hab jetzt sogar ich
> verstanden :-) (auch, wie man sowas überhaupt berechnet... Mit diesen
> kryptischen Zeichen immer, da weiß ich nie, für was die eigentlich
> stehen :-()

Na deshalb steht ja direkt hinter dem Zeichen immer auch die Erklärung 
;)

> Diese böse Fußnote gefällt mir jetzt aber gar nicht! Wieso sprechen die
> denn nur von 30A?? :-/

Steht genau dort: "Package limitation"
Das Gehäuse hat einen solchen Wärmewiderstand zur Umgebung, dass bei 
höheren Strömen und damit Verlustleistungen die Junction zu heiß wird.
Die 120 Ampere sind nur zu erreichen, wenn man das Gehäuse selbst auf 
25°C hält, was außerhalb des Spezifikationslabors nicht wirklich möglich 
sein wird.

> Wie ist es denn jetzt mit der Kühlung? Ich habe ja diese IRL*U*-Variante
> mit 3 "kompletten" Beinchen, müsste das also nicht auf die Platine
> löten, sondern könnte das Teil auch aufrecht mit Kühlkörper verbauen...
> Wäre sowas generell der liegenden Montage vorzuziehen, oder reicht bei
> mir noch ein Termalpad und die liegende Montage?

Siehe im Datenblatt unter "Thermal Resistance" den Parameter 
"Junction-to-Ambient (PCB Mount)" und die entsprechende Fußnote 5. Auf 
einer Platine mit entsprechender Kühlfläche montiert reduziert sich der 
Wärmewiderstand auf
Damit wird es möglich, etwa die doppelte Leistung abzuführen, was etwa 
maximal 20 A Ids antspricht.

Mit dem oben aufgezeigten Rechenweg und den Werten aus den Datenblättern 
recht einfach eine geeignete Konstellation rausfinden.

>[Hochlast-Widerstände aus Tauchheizung]
> Da habe ich halt leider keine
> Ahnung, wie sich dieses Keramik mit der Säure verträgt... Wenn das jetzt
> so porös ist, dass durch die Kapillarwirkung die Säure richtig nach
> innen gesaugt wird, habe ich mit dieser Art Heizung auch nur ein paar
> Minuten lang Freude....

Viel interessanter ist noch, wie du die Anschlussbeinchen der 
Widerstände vor der Ätzlösung schützen willst. Da würde ich eher zur 
Platinenheizung raten. Wobei ich da sehr gespannt bin, wie die Dichtung 
letztlich funktionieren wird.

Persönlich würde ich eher auf die im Forum schon öfter besprochene 
Heizung aus Halogenlämpchen im sandgefüllten und silikongedichteten 
Reagenzglas setzen. Das kann auch flach auf dem Boden deiner Anlage 
liegen.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.