www.mikrocontroller.net

Forum: Platinen Printed Shunts


Autor: Theo G. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen.

Hat hier jemand Erfahrungen mit Printed Shunts?

Ich habe das Forum bis ca. Seite 15 zurück durchgeschaut
(Es würde sich empfehlen, eine eigene "First-Layout-Abnahme-Ecke" 
einzurichten g)
und auch mal den Begriff suchen lassen.
Dabei bin ich lediglich auf die EAGLE library für Printed Coils 
gestossen...

Mir geht's jetzt hier weniger um Widerstandsberechnung mittels 
Querschnitt, Länge und spez. Leitwert des Material - das steht in jedem 
Lehrbuch.
Wobei mich in diesem Zusammenhang durchaus die Fertigungstoleranz der 
Dicke interessiert.
Um wieviel schwankt z.b. bei einer 35um Cu Leiterbahn im 
Herstellungsprozess die reale Enddicke?

Mir geht's hier an dieser Stelle vielmehr um die Erörterung praktischer 
Erfahrungen:

1. Taugen Printed Shunts überhaupt etwas?

2. Welcher Wertebereich ist praktisch sinnvoll realisierbar?
(Ein 2km^2 grosser PCB ist genauso realitätsfern, wie eine 0,00001mm 
breite Leiterbahn. :-]

3. Mit welchen Toleranzen muss man wo rechnen und welche Parameter (z.B. 
Cu-Dicke?) haben Einfluss auf die Präzision?

4. Welche Empfehlungen gibt es für die Geometrie? Neben den parasitären 
L & C Effekten interessieren mich vor allem die Wärmeeinflüsse;
wäre es z.B. von Vorteil einen solchen Shunt in einer bi-konkaven Form 
auszuführen, statt einem Rechteck, um eine bessere Stabilität des Wertes 
auch bei höheren Strömen zu erreichen?

5. Welche Empfehlungen, Hinweise und Tipps gibt's sonst noch?


Ich werde mich selbst dran machen, das eine oder andere zunächst rein 
theoretisch zu betrachten.

Und ich fänd's einfach gut, wenn's Leute gäbe, die bereits Erfahrungen 
gemacht haben, und - solange sie kein firmenspezifisches Know-How 
preisgeben, mich nicht das Rad komplett neu erfinden lassen würden bzw. 
mit in eine fruchtbare, zielorientierte Diskussion mit einsteigen.

Schonmal vorweg herzlichen Dank für alle sinvollen und brauchbaren 
Beiträge.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nun, so ein Shunt ist zumindest so ungenau (wegen Fertigung und TempCo 
Kupfer), daß er nicht zu Messzwecken genutzt werden kann.

Man sagt, die Dicke der Kupferbeschicktung könne um 1:2 schwanken, bei 
schmalen Leiterbahnen hast du noch das Problem der Ätzgenauigkeit und 
Unterätzung.

Die Abweichung liegt also deutlich über 1:2. Man sollte sie also nur 
einsetzen, wo es selbst um Abweichungen 1:10 nicht drauf an kommt. Die 
einzige Verwendung wird also als Sicherung vor Kurzschluss und ähnlich 
massivem Übertrom liegen.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Nun, so ein Shunt ist zumindest so ungenau (wegen Fertigung und TempCo
>Kupfer), daß er nicht zu Messzwecken genutzt werden kann.

Im Datenblatt vom MAX471/472 findet sich ein Beispiel zur Strommessung 
auf Motherboards.

>Man sagt, die Dicke der Kupferbeschicktung könne um 1:2 schwanken

Dann sollte man den Leiterplattenhersteller wechseln.

MfG Spess

Autor: faustian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ausserdem kann man die Schaltung ja kalibrieren.

Autor: Theo G. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach so, nur damit keine Misverständnisse aufkommen:
Ich rede nicht von selbstgeätzten Platinen oder so - da habe ich mir 
auch schon so manchen Leiterbahnabschnitt auf 0um runtergeätzt LOL...
Sondern von industriell automatisierter Grossserienfertigung in DIN/ISO 
zertifizierten Unternehmen, die nach IPC Richtlinien arbeiten.
Entsprechend gehe ich mal davon aus, dass zumindest der 
Fertigungsprozess und somit die Qualität innerhalb eines Produzenten als 
relativ konstant angesehen werden kann.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Branko Scherzer schrieb:
> Entsprechend gehe ich mal davon aus, dass zumindest der
> Fertigungsprozess und somit die Qualität innerhalb eines Produzenten als
> relativ konstant angesehen werden kann.

Hallo,

was immer relativ heissen soll. Bei Aussenlagen, die ja galvanisch 
aufgebaut werden, musst du mit +- 20 % rechnen, wenn du nicht eine teure 
Sonderfertigung fahren lassen willst (im Prinzip ist für beliebig viel 
Geld auch fast alles machbar).

Ausserdem sind Shunts i.d.R. aus Konstantan, weil Cu völlig ungeeignet 
ist. Der Widerstand ändert sich um ca. 0,4 % / K, das heisst bei 50 K 
Erwärmung um 20 %.

Es gibt meines Wissens auch Basismaterial mit Konstantan-Beschichtung, 
aber das gehört auch in den Bereich teure Exotik.

Gruss Reinhard

Autor: Guter Rat (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit "printed shunts" habe ich ein paar Erfahrungen.
Werden die Platinen beim einem Qualitätshersteller
gefertigt, so sind, nach meiner Erfahrung, die Schwankungen
unter 10%. (70µ Cu)

Eingesetzt wurden die Shunts ausschließlich für die Abschaltung
bei Überstrom von DC-Motoren, wobei es im konkreten Fall
nicht darauf ankam bei "schon bei 6A" oder "erst bei 8A"
abzuschalten. Für genaue Strommessungen möchte ich die
Print-Shunts nicht einsetzen.

Die Shunt-Widerstände bestanden aus Mäanderförmig angeordneten
Leiterbahnen, so ca. 2mm breit, und 70µm Cu.

Nachteilig sehe ich, wie auch die Vorposter, die Toleranzen
durch Fertigung (eingrenzbar beim Qualitätsfertiger) und
durch den Temperaturkoeffizienten des Cu.

Logischerweise kann man abgleichen, Fehler "Rausrechnen" lassen,
das ist alles eine Frage der Kosten.
Bitte auch den Teil der Platinenfläche für den Print-Shunt nicht
vergessen.

Ich empfehle je nach Anwendungsfall die Angelegenheit vorher
zu kalkulieren, ein "echter" Shunt in SMD oder THT könnte durch-
aus preiswerter sein.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es geht ja nicht unbedingt um Schwankungen beim gleichen Hersteller, 
sondern auch zwischen den Herstellern, falls man mal die 
Platinen-Produktionsstätte wechselt ;-)

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
in der Zeitschrift "Elektronik", Ausgabe 02/2010 wird über in Multilayer 
eingebettete Bauteile  berichtet, die eine Absolute Genauigkwit im 
Bereich 8%-16% haben, relativ zueinander haben die Widerstände jedoch 
deutlich geringere Toleranzen. Die Widerstände werden übrigens nicht als 
Kupferleiterbahn geätzt, sondern zwischen Kupfer und FR4 ist eine 
Widerstandsschicht, die ebenfalls geätzt wird.

Autor: Theo G. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Astrein Leute, Danke Euch für Eure wertvollen Tipps und Erfahrungswerte.

Kann mir nun gut ein Bild machen.

Danke Euch.

Autor: Chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo, verwende solche Shunts, um den Verbrauch von RC-Servos zu messen.
Derzeit nur zwecks Logging. Zusätzlich wird ein definierter Verbraucher
mitgeloggt (RC-Empfänger) um eine Referenz zu haben.Die Messunterschiede
aufgrund von Temperaturschwankungen sind beachtlich. Kalibrierung 
mittels SW mit drei Wiederständen. Abgesehen davon, ca 12% an 
Schwankungen beim
Leitenplattenhersteller und eine Abweichung des Messbereiches von 34% 
beim
Wechsel von Leiterplattenlieferanten auf den Nächsten.

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.