Forum: Platinen Leiterbahnbreite bei Ströme >50A


von Patrick L. (crashdemon)


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Hallo Leute,

gibt es irgendeine Norm (IPC, DIN, VDE, ....) die Diagramme enthält aus 
der man die Leiterbahnbreite bei Strömen >50A "abschätzen" kann? Für 
eine Kupferschichtdicke von 105µm und einer Erwärmung von 30°C. Ich 
finde leider nur Diagramme die bis 35A gehen.

Welche Norm ist überhaupt in Deutschland die gerade aktuellste 
heranzuziehende und wie heißt diese?

Ich weiß das mir diese Normen nur einen groben Richtwert geben können 
und dass sich das bei verschiedenen Anordungen von Leiterbahnen 
unterschiedlich verhält.

Außerdem würde mich interessieren welche Daten die auf 
http://www.leiton.de/leiton-tools-leiterbahnerwaermung.html als 
Grundlage angesetzt haben.


Grüße

von Jürgen G. (Firma: Elektronikentwickler Aachen) (fjgensicke)


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Doch natürlich: IPC-2152 "Designrichtlinie für die Bestimmung der 
Stromtragfähigkeit von Leiterplatten"
Wurde früher in IPC-2221A abgehandelt.

von npn (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Für eine Kupferschichtdicke von 105µm und einer Erwärmung von 30°C. Ich
> finde leider nur Diagramme die bis 35A gehen.
Geht doch. Gib einfach die 50A und 30°C ein bei Leiton (dein Link).
Oder habe ich das mißverstanden?

von DieDrei (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Welche Norm ist überhaupt in Deutschland die gerade aktuellste
> heranzuziehende und wie heißt diese?

"Die" Normfür welche Anwendung, welches Gerät? Eine der Normen für 
explosionsgeschützte Betriebsmittel, oder die für Waschmaschinen, oder 
die für medizinische Geräte? Es hat einige tausend...
Entweder nicht nachgedacht oder keine Ahnung...

von Georg (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Ich
> finde leider nur Diagramme die bis 35A gehen.

Beschaff dir den "Saturn Toolkit". Da kommen so etwa 25..30 mm raus. Du 
musst halt die Werte für die Leiterbahn angeben und schauen was an Strom 
angezeigt wird.

Ich schätze du brauchst dickeres Kupfer.

Georg

von mse2 (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Außerdem würde mich interessieren welche Daten die auf
> http://www.leiton.de/leiton-tools-leiterbahnerwaermung.html als
> Grundlage angesetzt haben.
Frag doch Leiton.

von Patrick L. (crashdemon)


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npn schrieb:
> Geht doch. Gib einfach die 50A und 30°C ein bei Leiton (dein Link).
> Oder habe ich das mißverstanden?

Ja klar das geht, aber ich muss das in einem Dokument einigermaßen 
wisschenschaftlich Begründen wie ich auf dden Wert gekommen bin und wenn 
ich dann schreibe das hat eine Webtool eines Leiterplattenherstellers 
rausgeworfen, .... Ich glaub das kommt nicht so gut an.

DieDrei schrieb:
> "Die" Normfür welche Anwendung, welches Gerät? Eine der Normen für
> explosionsgeschützte Betriebsmittel, oder die für Waschmaschinen, oder
> die für medizinische Geräte? Es hat einige tausend...
> Entweder nicht nachgedacht oder keine Ahnung...

Messgerät

Jürgen Gensicke schrieb:
> Doch natürlich: IPC-2152 "Designrichtlinie für die Bestimmung der
> Stromtragfähigkeit von Leiterplatten"

Diagramm geht nur bis 35A

von Patrick L. (crashdemon)


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Mal noch eine andere Frage: Welche deutsche Norm ist heranzuziehen wenn 
man den Abstand zwischen zwei Leiterbahnen unterschiedlichen Potentials 
bestimmen möchte (Mindestkriechstrecke, etc...)?

von Georg (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> aber ich muss das in einem Dokument einigermaßen
> wisschenschaftlich Begründen

Dann brauchst du Simulationssoftware, z.B. HyperLynx Thermal von Mentor.

Georg

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Könnte man nicht ganz simpel das Ohmsche Gesetz und Materialkonstanten 
heranziehen? Einige Metalle wurden ja mal mit spezifischen Leitwerten 
versehen, die sie in die nicht so einmalige Lage versetzen, elektrischen 
Strom in Wärme umzuwandeln. Eine gewagte Hypothese könnte sein, dass 
eine Leiterbahn aus einem bestimmten Metall einen Strom dann trägt, wenn 
sie trotz der Erwärmung mechanisch stabil bleibt (nicht jede Verbindung 
zwischen Trägermaterial und Leiterbahn hält die Bahn bis zum 
Schmelzpunkt des Metalls fest). Kurzum: Wenn es nicht abbrennt, trägt 
es. Normen ersetzen dann »abbrennen« gegen etwas sichereres.

von Patrick L. (crashdemon)


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Boris Ohnsorg schrieb:
> Könnte man nicht ganz simpel das Ohmsche Gesetz und Materialkonstanten
> heranziehen?

Geht nur in einem begrenzten Maße, so fallen dann nähmlich die 
Leiterbahnbreiten viel zu groß aus, da Konvektion etc. außer betracht 
gelassen werden.

von xfgh (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Mal noch eine andere Frage: Welche deutsche Norm ist heranzuziehen wenn
> man den Abstand zwischen zwei Leiterbahnen unterschiedlichen Potentials
> bestimmen möchte (Mindestkriechstrecke, etc...)?

EN 60950-1

von Die Drei (Gast)


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EN 61010-1 "Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, 
Regel- und Laborgeräte - Teil 1: Allgemeine Anforderungen" sollte 
zuteffend sein.
60950-1 bezieht sich auf IT Geräte.

Die Kurven in Abb. 7 des Doc kannst Du ja verlängern. Suche nach 
"Adam_Strombelastbarkeit_PLUS_2", der Hinweis zu IPC ...

von Georg (Gast)


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Boris Ohnsorg schrieb:
> Könnte man nicht ganz simpel das Ohmsche Gesetz und Materialkonstanten
> heranziehen?

Das löst das falsche Problem. Wieviel Wärme erzeugt wird, ist doch 
simpelst zu berechnen und daher genau bekannt, was aber nicht so leicht 
bzw. garnicht genau zu berechnen ist, ist die Ableitung dieser Wärme an 
die Umgebung - und davon hängt die erreichte Temperatur entscheidend ab.

Georg

von Mike A. (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> gibt es irgendeine Norm (IPC, DIN, VDE, ....) die Diagramme enthält aus
> der man die Leiterbahnbreite bei Strömen >50A "abschätzen" kann?

Das ist nur die halbe Miete. Du muss den Strom auch irgendwie in die 
Leiterbahn reinbekommden. Da bekommst du dann die hohen Stromdichten.

von Georg (Gast)


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Die Drei schrieb:
> Suche nach
> "Adam_Strombelastbarkeit_PLUS_2"

Die alten Kurven nach IPC-D-275 sind nach neueren Messungen recht 
konservativ, man ist damit also auf der sicheren Seite, sofern es die 
überhaupt gibt. Nach höheren Werten sind die Kurven nahezu linear, also 
kann man sie gut extrapolieren - ich würde mir die Charts als PDF 
besorgen und die Achsen und die Kurven nach rechts und oben erweitern.

Ob das für deine Brötchengeber wissenschaftlich genug ist, kann ich 
nicht beurteilen, aber was besseres wirst du mit begrenzten Geldmitteln 
kaum finden.

Georg

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