Mikrocontroller.net - Benutzerbeiträge [de]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:26:56Z

Janra: /* Alu-Verkauf.de */ Firmennamen konkretisieren

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf GmbH in 31137 Hildesheim ===
Homepage: https://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg für 6 €
* Versand in die Schweiz ab 30 €

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

* Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile wie Spezialantennen
* aus den Werkstoffen Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten
* Frontplatten können mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestaltet werden

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:25:20Z

Janra: /* Alu-Verkauf.de */

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: https://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg für 6 €
* Versand in die Schweiz ab 30 €

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

* Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile wie Spezialantennen
* aus den Werkstoffen Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten
* Frontplatten können mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestaltet werden

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:22:26Z

Janra: /* Otto Schubert Gehäuse */ Syntax verbaselt, nun richtig

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€
* Versand in die Schweiz ab 30€

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

* Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile wie Spezialantennen
* aus den Werkstoffen Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten
* Frontplatten können mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestaltet werden

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:20:54Z

Janra: /* Otto Schubert Gehäuse */ Struktur verbessern

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€
* Versand in die Schweiz ab 30€

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

* Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von
- Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile wie Spezialantennen
* aus den Werkstoffen
- Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten
* Frontplatten können mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestaltet werden

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:16:02Z

Janra: /* Frontplatten-Expert */ Gesülze rausnehmen

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€
* Versand in die Schweiz ab 30€

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile aus Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech, Spezialantennen.

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten
* Frontplatten können mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestaltet werden

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T08:00:23Z

Janra: /* Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) */ aktuelle Versandkosten

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€
* Versand in die Schweiz ab 30€

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===

Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de

* Gewindebohrer und -schneideisen in allen möglichen Größen
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* liefert schnell
* Versand ab 5,90 €

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile aus Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech, Spezialantennen.

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten.
* Sie können Ihre Frontplatten mühelos mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestalten.

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

Eisenwarenversender

2025-06-21T07:57:33Z

Janra: alten (aber noch funzenden) Link mit neuem ergänzen

== Einleitung ==

Auch wenn der Titel der Seite es vermuten lässt, enthält diese Seite nicht nur Eisenwarenversender, sondern auch Versender von [[#Kunststoffversender|Kunststoff]] und [[#Diverses|diversen anderen Materialien]]. Versender, die an Privat versenden sind besonders erwünscht.

Diese Liste erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit. Auch sagt ein Eintrag hier nichts über die Qualität des Shops aus, es ist eine reine Auflistung. Wenn ihr einen Versender kennt, der hier noch nicht aufgeführt ist, dann fügt ihn einfach ein (alphabetische Sortierung). Den Rest können auch andere besorgen, die den Versender ebenfalls kennen.

__TOC__

== Eisenwarenversender ==

=== Adventure-Xperience.de ===
Homepage: http://www.adventure-xperience.de/produkt-kategorie/anti-diebstahl-muttern
* V2A Edelstahl Anti-Diebstahl Befestigungen
* Anti-Diebstahl Muttern und Schrauben
* Versand 3,89 €

=== Alu-Verkauf.de ===
Homepage: http://www.alu-verkauf.de
* Alu und Kupfer
* Versand bis 5 kg 6€
* Versand in die Schweiz ab 30€

=== Aluminium Online Shop ===
Homepage: http://www.aluminium-online-shop.de/de/shop-aluminium-kleinstmengen/shop-index.html
* keine Mindestmenge
* zuschnitt millimetergenau
* Eloxierung / Pulverbeschichtung auf Anfrage

=== BATIFIX GmbH / Fachhändler für Befestigungen (67663 Kaiserslautern) ===
Homepage: http://www.batifix.de
* keine Mindestbestellmenge
* Versandkostenfrei ab 50,00 EUR
* Eisenwaren, Dübel, Schrauben, Nägel, Kleber, Dichtstoffe, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 5,00 €

=== Befestigungsfuchs / Der Fuchs GmbH (29683 Bad Fallingbostel) ===
Homepage: http://www.befestigungsfuchs.de
* Schrauben, Nägel, Dübel, Kleber, Bohrer, Schleifmittel, Werkzeuge
* Versand ab 4,90€


=== CNCShop.at ===
Homepage: http://www.cncshop.at
* Aluminum, Kunststoff, Messing,
* Kugelgewindespindel, Trapezgewindespindel
* Lineartechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== ems-baustoffhandel.de ===
Homepage: http://ems-baustoffhandel.de
* Kunststoffprofile, Aluprofile, Aluprofil, Kupfer, Messing, Stahl
* Mit über 400 verschiedenen [http://ems-baustoffhandel.de/kunststoffprofile Kunststoffprofilen] und über 850 [http://ems-baustoffhandel.de/aluminiumprofile Aluminiumprofilen]
* Unkomplizierter und schneller Versand
* Laut Website: ''Die Mindestbestellmenge beträgt bei Aluminiumprofilen unabhängig von der Profilform 50 kg''

=== Essentra Components ===
Homepage: https://www.essentracomponents.com
* Hersteller von Industriekomponenten, kein Händler. Kundenspezifische Serienfertigung möglich.
* Metallkleinteile wie Platinenabstandshalter, Schlauchschellen, uvm.
* Kunststoffkleinteile wie Kappen, Stopfen, Zahnräder, Dichtungen uvm.
* Kabeldurchführungen, Kabelschellen, -tüllen, -verschraubungen, -klemmen, -binder, -clips, Isolationsmaterial
* Für Möbelbau und Schaltschrankbau: Riegel, Schlösser und Scharniere, Schubladenführungsschienen
* Schalter
* Gegründet 1955 als ''Robert Moss Ltd.'' in Oxfordshire (England). 2004 wurde [[#Skiffy_GmbH_(Haan)|Skiffy GmbH (Haan)]] aufgekauft, dann Richco. Heute Konzern, der in 29 Ländern auf 4 Kontinenten tätig ist, 45.000 Produkte hat und täglich 3,3 Mio. Teile produziert.
* [https://essentracomponents.bynder.com/m/14f4a23ec7b1c079/original/Subsidiary-undertakings-Modern-Slavery-Statement-2021.pdf Fabriken] in Großbritannien, USA, Brasilien, Kanada, China, Costa Rica, Nettetal /Deutschland, Schweden, Polen, Ungarn, Indonesien, Thailand, Indien, Malaysia, Mexiko
* Geschäftsführer 2025: Emma Reid, Ozan Dogan, Hugues Delcourt, Dr. Marc Schacherer

=== Ettinger GmbH ===
Homepage: http://www.ettinger.de
* Schrauben, Abstandshülsen, Montageteile, viele elektronikbezogene Teile (Gehäuse, Isolierscheiben, Lötstifte, ...)
* wirklich umfangreiches Sortiment
* kleinere Normteile in der Regel als 100er Packung
* Anmeldung nur für Firmen (Ing.-büro genügt), Mindestbestellwert 50 € netto
* Liefert per Nachnahme oder gegen Vorauskasse auch an Privatkunden

=== Feld Maschinenbau ===
Homepage: <s>http://www.mein-stahlshop.de</s>     https://www.feld-eitorf.de/
* Bleche im Zuschnitt (Kupfer, Alu, Eisen, Edelstahl)
* Profile
* Versand ab 5,60 €
* Relativ schnell

=== Gewindebohrer-Shop Klein (76676 Graben Neudorf) ===
Homepage: http://www.gewindebohrer-shop.de
* Gewindebohrer und Schneideisen in allen möglichen Größen
* liefert schnell
* großes Sortiment vorrätig
* absolut spezialisiert auf Gewindetechnik
* Versand ab 2,90€

=== Gummifritz24 ===
Homepage: http://gummifritz24.de/
* Zellkautschuk: Matten, Platten, Dichtungsbänder
* Hartschaum
* Gummikleber

=== Heck & Sevdic GbR ===
Homepage: http://www.heck-sevdic-gbr.de
* auch bekannt als Technik-Tools-HS
* Alu, Messing, Rotguss, Kunststoffe, etc.
* Versand 4,50€

=== inox-schrauben.de (29308 Winsen) ===
Homepage: http://www.inox-schrauben.de
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 6€
* keine Mindestbestellmenge

=== leichteschrauben.de (91227 Leinburg) ===
Homepage: http://www.leichteschrauben.de
* Aluminium Schrauben, Muttern, Scheiben,Abstandsbolzen,...
* Verfügbare Größen M2 M2.5 M3 und M4
* Versand 3.95€
* keine Mindestbestellmenge

=== Leiner ===
Homepage: http://www.ludwig-leiner.de/produkte/metalle

=== Lenz (14959 Trebbin) ===
Homepage: http://www.lenzshop.de
* Kupfer, Alu als
** Platten,
** Bleche,
** Schienen,
** Leitungsband.
* Versand 6€

=== Maedler ===
Homepage: http://www.maedler.de
* DIN-Teile
* Getriebe und Getriebemotoren
* Gewindespindeln, Muttern, Keilwellen, Keilnaben
* Handräder, Kurbeln, Griffe
* Kegelräder, Schneckenräder, Schnecken
* Keilriemenscheiben, Keilriemen und Zubehör
* Kettenräder, Ketten und Zubehör
* Klemmringe, Stellringe
* Kupplungen, Rutschkupplungen, Sicherheitskupplungen
* Lineartechnik, Kugelbuchsen, Präzisionsführungen
* Metall-Gummi-Elemente, Stoßdämpfer
* Pflege- und Instandhaltungssprays, Loctiteprodukte
* Pneumatikelemente
* Stehlager, Buchsen, Bohrbuchsen
* Spannsätze, Spannbuchsen, Taperbuchsen
* Auszugschienen Accuride (Teleskopschienen)
* Wellengelenke
* Zahnräder, Zahnstangen, Innenzahnkränze, Sperrräder
* Zahnriemenräder, Zahnriemen und Zubehör

=== metall-kunststoffhandel.de ===
Homepage: http://www.metall-kunststoffhandel.de/shop/index.php
* Alu, Kupfer, kunststoff, Messing, Stahl, Edelstahl...
* Versand bis 5 kg 7€, zzgl. Verpackungskosten von 1,50 €
* Sehr günstig! (ca. 10% günstiger teilweise bis zu 35 % als alu-verkauf.de)
* Versand auch Kleinbestellungen erwünscht
* lange Lieferzeit, 4-5 Tage Versand nach Geldeingang

=== Metallstore ===
Homepage: http://metallstore.de
* Halbzeuge & Lineartechnik
* Mindestbestellmenge 60€ sonst 18€ Mindermengenzuschlag
* Versand 8€?

=== Pfahl Verbindungstechnik & Pfahl Möbeltechnik ===
Homepage: http://www.pfahl-verbindungstechnik.de

Umfangreiches Sortiment an Spezialschrauben:
* Quergewindemuttern
* Einschlagmuttern
* Gewindeeinsätze
* Polyamid Schrauben / Gewindestangen
* Rampa-Muffen

=== Rosentaler Schrauben (Berlin) ===
Homepage: http://www.rosentaler-schrauben.de
* Schrauben und Muttern in allen Variationen
* Lieferung an Privatkunden
* liefert auch einzelne Schrauben, bei größeren Mengen Staffelpreise
* Versand 4,95 €, kein Mindestbestellwert
* Ladengeschäft in Berlin!

=== ProKilo Metall- und Kunststoffmarkt ===
Homepage: http://www.prokilo.de
* Auswahl aus mehr als 50.000 Artikeln
* Mitnahmemarkt für Bleche, Platten, Rohre, Profile, Befestigungsartikel, Werkzeuge & Bauelemente
* Werkstoffvielfalt – Stahl, Edelstahl, Alu, Messing, Kupfer, Acrylglas Polycarbonat, PVC uvm.
* keine Mindestmengen
* Schrauben, Muttern & Scheiben
* Zuschnitt-Service: millimetergenauer, individueller Zuschnitt, Kantarbeiten & Formzuschnitte

=== SAM Screws and More GmbH (Leverkusen) ===
Homepage: http://www.screwsandmore.de
* Hauptsächlich Schrauben, davon aber alle Variationen
* Versand 4,50 €

=== Schraube & Mutter ===
Homepage: http://www.schraube-mutter.de
*Einschlagmuttern
*Spanplattenschrauben
*Inbusschrauben
*Muttern und Unterlegscheiben
*und vieles mehr ...

=== Schraubenbude ===
Homepage: http://www.schraubenbude.de
* Nach eigenen Angaben über 50.000 Artikel
* Versand 6,90 €

=== Schraubenhandel24 ===
Homepage: http://www.schraubenhandel24.de
* Kostenloser Versand ab 50€ Bestellwert
* Inlandsversand sonst 5,95€

=== Schraubenlager24.de ===
Homepage: http://www.schraubenlager24.de
* Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben,
* Lasuren, Farben, Holzöl, Werkzeuge
* Blindniettechnik, Dübeltechnik
* Versand ab 5,90 Euro

=== Schrauben Paul ===
Homepage: http://www.schrauben-paul.com
* Online-Shop für Schrauben, Dübel, Nägel und Handwerker-Zubehör
* spezialisiert auf Hersteller: Heco, Fischer, Bär, KEW, Eurotec, Rhodius
* Versandkosten innerhalb Deutschlands: 7,50 EUR

=== schraubenshop24.com (15806 Zossen) ===
Homepage: http://schraubenshop24.com
* Edelstahl-Schrauben und Werkzeug
* Versand 5.90€
* keine Mindestbestellmenge

=== <s>Skiffy GmbH (Haan)</s> ===
<s>Homepage: http://www.skiffy.com</s> ➔ [[#Essentra Components]]
* Metallkleinteile, Kunststoffkleinteile, u.a.

=== S&O Handelsgesellschaft mbH aus 33775 Versmold ===
Homepage: https://www.so-tech.eu/baubeschlaege-und-werkzeug/?product_list_limit=64
* Möbelbeschläge, Möbelschrauben, Drehkränze, Kleiderhaken, Holzwerkzeug

=== Wegertseder GmbH (94496 Ortenburg) ===
Alias "Schrauben Wegertseder" 
Homepage: http://www.wegertseder.com/hpdat/default/index.asp

=== WILMS Metallmarkt Lochbleche GmbH & Co. KG ===
Homepage: http://www.WilmsMetall.de

=== BaTiFix GmbH / Befestigungstechnik - Qualität zu günstigen Preisen ===
Homepage: http://www.batifix.de/
* Schrauben, Dübel, Nägel, Mörtel, Kleber, Rohrschellen und weiteres auf Anfrage
* Versand ab 4,50€
* Versandkostenfrei ab 50,00€

== Kunststoffversender ==

=== Acrylformen===
Homepage: http://www.acrylformen.de/shop
* Zuschnitt von Plexiglas
* Plexiglas aus Katalog
* Plexiglasform per .dxf
* Spezialwünsche möglich

=== BERVITA.de ===
Homepage: http://www.bervita.de
* Zuschnitt/Bearbeitung von Plexiglas
* fertig montierte Produkte aus Plexiglas
* CNC-Fräsen; Laser-Schneiden; Biegen; Kleben; Polieren

=== Evonik Industries ===
Homepage: http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/index.htm

=== hbholzmaus-Kunststoffplatten ===
Homepage: http://www.hbholzmaus.de
* Rohre, Rund- und Vierkantstäbe, Profile
* Platten
* Acrylglas PMMA, Polycarbonat PC, Polyester, PVC, PE-HD Polyethylen
* Alu-Verbundplatten
* Satinierte Platten und Rohre, Antireflex
* Farbige- / Spiegel- Platten
* Zuschnitte
* Lasergravur/-schneiden

=== Meerwassershop ===
Homepage: http://www.meerwassershop.de

=== Radon GmbH ===
Homepage: http://www.acryl-onlineshop.de

=== Töller Plexistore ===
Homepage: http://www.plexistore.de

=== upag AG ===
upag - united polymer and glass Aktiengesellschaft 
Homepage: http://www.upag.net

=== Weiss Plastic GmbH ===
Homepage: http://www.plexiweiss.de

== Diverses ==

Dieses Kapitel zählt Versender auf, die nicht direkt als Eisenwaren- oder Kunststoff-Versender gelten können, die jedoch interessante Materialien oder Dienstleistungen anbieten, die für den Gerätebau interessant sein können.

Es lohnt sich gelegentlich, Gehäuse-Metallteile bei Versendern für Musiker zu suchen. Besonders 19"-Systeme und Einzelteile wie Rackschienen (für den Umbau eines IKEA Rast in ein 19"-Rack :-)) sind im Musikbereich traditionell preiswerter als im Hobby-Elektronikbereich. Ein Blick in Geschäfte für Architekturbedarf (-Modellbau) kann ebenfalls interessant sein (Lasercutting, Kunststoffe).

=== Modulor GmbH (10969 Berlin) ===
Homepage: http://www.modulor.de/shop/
* Kunststoff, Gummi
* Holz, Kork
* Papier, Pappe, Karton
* Metall (Bleche, Kupferbänder, Lochbleche, Drahtgewebe, Rohre)
* Textilien, Leder, Kunstleder
* Bänder, Ketten, Schläuche
* Klein- und Formteile
* Klebstoff, Klebeband, Farben, Chemie, Pinsel
* Behälter, Taschen, Verpackungen, Schalen, Dosen, Glasflaschen

=== Soundland ===
Homepage: http://www.soundland.de/catalog/8-zubehoer/rackzubehoer-fittings-c-8_142.html
* Rackzubehör/Fittings

=== Sperrholzshop ===
Homepage: http://www.sperrholzshop.de

=== Otto Schubert Gehäuse ===
Homepage: http://www.schubert-gehaeuse.de

Konstruktion, Herstellung und Sonderanfertigung von Gehäusen, Chassis, Kammergehäusen, Trennwänden, sonstige Spezialteile aus Weißblech, Messing, Neusilber, Aluminium und Stahlblech, Spezialantennen.

Sämtliche Gehäuse etc. können nach Muster oder Zeichnung mit Bohrungen, Ausschnitten, Biegungen, usw. versehen werden.

=== Schulz und Souard ===
Homepage: http://www.schulz-souard.de/home.html

Gummi und Kunststoffteile, Dichtungen, Matten, Keilriemen

== Maßanfertigungen ==

=== ALTENIS GmbH ===
Homepage: https://www.altenis.de
* Fertigung von Frontplatten und Typenschilder
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Digitaldruck, Siebdruck, UV-Druck
* Aluminium-Visitenkarten
* Frästeile
* Informationen zum Untereloxaldruck: https://www.altenis.de/produkte/untereloxaldruck/

=== cnc4u.de ===
Homepage: http://cnc4u.de
* Lasergravuren von Acryl und Edelstahl- oder Aluminium natur oder eloxiert, sowie Holz, Kork und Leder
* Laserschneiden von Acrylglas, Holz, Papier, Karton, Furnier, Textilien, Schaumstoffe
* CNC–Fräse: schneiden, gravieren und bearbeiten von Alu, Messing, Carbon, GFK, Kunststoffen, Holz

=== CNC-Kameleon ===
Homepage: http://www.cnc-kameleon.de
* Frontplatten und CNC-Frästeile aus Aluminium, Messing, Kupfer oder Kunststoff

=== Cutworks GmbH ===
Homepage: http://cutworks.de
* Laserschneiden von Metallplatten (Stahl, V2A, V4A, Alu, Alu eloxiert) bis 1500 x 3000 mm
* Lasergravieren von (Edel)stahl
* Schnittvorgaben per Javaprogramm auf der Homepage oder per DXF

=== Dr. Klasing Technische Handelsgesellschaft ===
Homepage: http://www.drklasing.de
* Dreh- und Frästeile aus Metallen und Kunststoffen
* Eloxieren in verschiedenen Farben
* Fertigung nach Zeichnung

=== Fahrion GmbH ===
Homepage: http://www.fahrion-gmbh.de/frontplatten.php
* Fertigung von Frontplatten, Typenschilder, Maschinentafeln
* Eloxieren von Frontplatten oder lackieren in RAL-Farben
* Beschriftung im Untereloxaldruck, Siebdruck oder Gravur
* Interessante Informationen zum Untereloxaldruck: http://www.fahrion-gmbh.de/untereloxaldruck.php

=== Fasterpoly GmbH ===
Homepage: http://www.fasterpoly.de
* 3D-Druckerservice aus Düsseldorf
* Spezialisiert auf Modellbauer
* Photopolymer-Resin im Stereolithografieverfahren
* 0,79 € / cm³ (einhüllender Quader), optional: 0,20 € / cm³ Stützmaterial entfernen
* Grundpreis und Versand 16 €
* [http://www.heise.de/ct/inhalt/2011/20/64/ Kurztest in c't 20/2011 ]

=== Feld Maschinenbau ===
:[[Eisenwarenversender#Feld_Maschinenbau|Eisenwarenversender -> Feld_Maschinenbau]]

=== Frontplatten-Expert ===
Homepage: http://frontplatten-expert.de
* Es liefert individuelle Frontplatten.
* Sie können Ihre Frontplatten mühelos mit dem Cetina CAD Frontplatten Designer gestalten.

=== Formulor ===
Homepage: http://www.formulor.de
* Maßanfertigung mittels Laserschneiden/-gravur
* Materialien: Acrylglas, Sperrholz, MDF, Karton, Pappe, Furnier, Filz, PET-G, Kork, Silikon
* zwei Wochen Lieferzeit laut Website

=== i.materialise ===
Homepage: http://i.materialise.com
* 3D-Druckerservice aus Belgien
** ABS, Polyamid, Polycarbonat
** Alumide (Gemisch aus Alu und Polyamid)
** Epoxy fest und weich
** Gummi
** Edelstahl, Titan
** Epoxy klar und milchig

=== Laserteil24 - Christoph Kappeler GmbH ===
Homepage: http://www.laserteil24.com
* Laserschneiden nach DXF von Edelstahl (auch gebürstet) und Aluminium
* Tafelgrößen bis 3000 x 1500 mm und 6 mm Stärke

=== Panel Pool (65326 Aarbergen) ===
Homepage: https://de.beta-layout.com/frontplatten/ <s>http://www.panel-pool.com/fpde/index.html</s>
* Frontplatten nach dem bekannten Pool-Verfahren, preiswert und schnell.

=== Ponoko ===
Homepage: https://www.ponoko.com
* 3D-Druck
* Laserschneiden von Kunststoffen und Holz

=== Schaeffer AG ===
Homepage: https://www.schaeffer-ag.de
* Fertigt Aluminium-Frontplatten in CNC-Frästechnik
* Einfache Erstellung, Preisberechnung und Bestellung über eigene Software
* Versand bis 5 kg 4,95€

=== Shapeways ===
Homepage: https://www.shapeways.com
* 3D-Druckerservice mit den Verfahren:
** Selektives Laser-Sintern und Laserschmelzen
** Freistrahl-Bindemittelauftrag ([https://de.wikipedia.org/wiki/Binder_Jetting Binder Jetting] und Multi Jet Fusion)
** [https://de.wikipedia.org/wiki/Freistrahl-Materialauftrag Freistrahl-Materialauftrag]
** Stereolithographie
** Fused Deposition Modeling ([https://de.wikipedia.org/wiki/Fused_Deposition_Modeling FDM] = Prinzip Heißklebepistole im RepRap)
** Wachs-Gießen
* Materialien u.a.
** Edelstahl
** PA 2200
** Acryl
** ABS

=== Lasercut24 - feinste Laserteile ===
Homepage: https://laserschneiden.com
* Laserschneiden und Laserbeschriftung individueller Kleinteile aus Kupfer, Messing, Edelstahl, Bronze, Aluminium, Wolfram, Titan, Keramik und Silikon bis zu einer Größe von 1000 x 1000 mm in Stärken ab 10µm bis max. 4 mm.

== Siehe auch ==
* [https://web.archive.org/web/20150517072900/https://ctc-labs.de/phpBB_3/viewtopic.php?f=14&t=1931 Thread auf ctc-labs.de Material-/Werkzeug-/Bauteil-Quellen] (Archivlink von 2007)
* Der Thread aus dem dieser Artikel entstand: [http://www.mikrocontroller.net/topic/161688 Coolen Onlineshop für Alu gefunden]
* Ein Thread mit Händlern von Kugellagern: [http://www.mikrocontroller.net/topic/201773 Suche Onlineshop für Kugellager?]
* [[Elektronikversender]]
* [[Platinenhersteller]]
* [[Lokale Elektroniklieferanten]]

[[Kategorie:Lieferanten]]

ARM Cortex Mikrocontroller

2019-02-24T22:09:14Z

Janra: /* Günstige Beispiele zum Einstieg */ Ortho

Die Firma [[ARM]] stellt selbst keine Prozessoren/Controller her, sondern entwickelt nur sogenannte "IP-Cores", die von Herstellern wie Atmel, Infineon, ST, NXP, TI und vielen anderen lizenziert werden. Diese Hersteller ergänzen den Core um Speicher und Peripherie. Der Vorteil dieses Modells ist, dass dadurch sehr viele Prozessoren mit unterschiedlichster Ausstattung verfügbar sind, die alle mit dem selben Befehlssatz (und damit dem selben Compiler) programmierbar sind.

Allen ARM-Cores gemeinsam ist die 32 Bit RISC-Architektur. Um Speicherplatz zu sparen hat ARM zusätzlich zum ARM-Befehlssatz (32bit-Instruktion) den Thumb-Befehlssatz entwickelt, der bis auf einige Ausnahmen alle Befehle in 16bit codiert[http://www.arm.com/files/pdf/ARM_Microcontroller_Code_Size_%28full%29.pdf]. Den Vorteil des gesparten Speichers erkauft sich das Instruction-Set allerdings durch eine etwas langsame Ausführungsgeschwindigkeit. Die Cortex-M Controller können ausschließlich Thumb-Instruktionen ausführen. Die Vorgänger der Cortex-Serie sind die ARM7-Mikrocontroller, die entweder nur den ARM-Befehlssatz kennen oder beide. Thumb-fähige Controller sind erkennbar am '''T''' in der Bezeichnung, z.B. ARM7'''T'''DMI.

Die ARM-Cortex-Mikrocontroller sind aufgrund der vergleichbar einfachen Beschaltung und niedrigem Stromverbrauch eine echte Alternative zu 8-Bit-Controllern wie dem [[AVR]], die auch noch eine höhere Leistungsfähigkeit besitzen.

'''In diesem Artikel geht es primär um die ARM Cortex-M Mikrocontroller, weniger um ARM [[Cortex-A]] Prozessoren, welche in Smartphones, [[Raspberry Pi]] u.ä. eingesetzt werden.'''

Es gibt folgende Varianten des Cortex-M Mikrocontroller-Kerns, aufgeführt vom energieeffizientesten zum leistungsfähigsten (Liste nicht unbedingt aktuell! Am besten immer die Herstellerseiten bemühen).

== Übersicht ==
ARM hat zur Zeit diese Cores im Programm:
{| class="wikitable"
|-
! style="width: 15% | Core !! Beschreibung
|-
| Cortex-M0 || Als günstigste und Energie-effizienteste Variante gibt es den Cortex-M0 Core mit deutlich kleinerem Befehlssatz als z.B. Cortex-M3. Dieser ist der kleinster Prozessor der Serie und tritt in Konkurrenz zu 8-Bit-Controllern
|-
| Cortex-M0+ || Der M0+ ist die optimierte Variante des Cortex-M0 und vollständig kompatibel zu diesem, erweitert ihn aber zum Beispiel mit einem Single-Cycle-I/O-Port und optionalen Features des Cortex-M3, z.B. einer [[MPU]]
|-
| Cortex-M23 || Dieser Core ist der zuletzt erschienene mit ARMv8-M-Befehlssatz und der Trustzone-Erweiterung (z.B. für IoT) und ist vergleichbar mit dem Cortex-M3
|-
| Cortex-M3 || Der erste Cortex-Mikrocontroller und der Allrounder unter den Cortex-Ms. Die Leistung ist etwa mit der seiner Vorgänger, den ARM7TDMI, vergleichbar
|-
| Cortex-M33 || Der Controller ist Vergleichbar mit dem Cortex-M4, hat allerdings den neueren ARMv8-M-Befehlssatz und die Trustzone-Erweiterung (z.B. für IoT) und ist vergleichbar mit dem Cortex-M4
|-
| Cortex-M4 || Ein hochperformanter Cortex-M3 mit [[DSP]]-Erweiterungen und einer optionalen single-precision [[FPU]]
|-
| Cortex-M7 || Der leistungsfähigste Controller der Serie, der viele Features besitzt, die früher nur Anwendungs-Prozessoren hatten, unter anderem eine double-precision-[[FPU]], Instruktions- und Daten-Caches und einer 6-stufigen Pipeline mit Sprung-Vorhersage
|-
|}
Die Liste ist nach Leistungsfähigkeit sortiert. Programme sind binär-kompatibel zu "größeren" Cores, ein für einen Cortex-M0 kompiliertes Programm kann also auch von einem Cortex-M7 ausgeführt werden.

== Hersteller ==
=== ARM Cortex M0 ===
* [http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f0-series.html STM32F0] von [http://www.st.com STMicro], siehe [[STM32|STM32 hier im Wiki]]
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc1100-cortex-m0-plus-m0 LCP1100] und [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc1200-cortex-m0 LPC1200] von [http://www.nxp.com NXP], siehe [[LPC-Mikrocontroller|LPC-Mikrocontroller hier im Wiki]]. Für diese Controller gibt es bereits eine [[Codebase für LPC1xxx|Codebase hier im Wiki]].
* [http://www.infineon.com/XMC1000 XMC1000] von [http://www.infineon.com Infineon], siehe [[XMCxxxx|XMCxxxx hier im Wiki]]
* [http://www.nuvoton.com/NuvotonMOSS/Community/ProductInfo.aspx?tp_GUID=5dbf7d7a-b6df-4fe1-91c9-063449500ce7 NuMicro-Controller] von Nuvoton (ex Winbond), laut Datenblatt mit 2.5-5.5V Betriebsspannung!
* [http://www.cypress.com/PSOC4 PSOC4 Familie] von [http://www.cypress.com Cypress]

=== ARM Cortex M0+ ===
* [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-zero-gecko/pages/efm32-zero-gecko.aspx EFM32 Zero Gecko] und [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-happy-gecko/pages/efm32-happy-gecko.aspx EFM32 Happy Gecko] von [http://www.silabs.com Silicon Labs], siehe [[EFM32|EFM32 hier im Wiki]]
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc800-series-cortex-m0-plus-mcus LPC800] von [http://www.nxp.com NXP]. Für diese Controller gibt es bereits eine [[Codebase für LPC1xxx|Codebase hier im Wiki]].
* [http://www.freescale.com/webapp/sps/site/taxonomy.jsp?code=KINETIS_L_SERIES Kinetis L-Serie] und [http://www.freescale.com/webapp/sps/site/taxonomy.jsp?code=KINETIS_M_SERIES Kinetis M-Serie] von [http://www.freescale.com/ Freescale]
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/kinetis-cortex-m-mcus/e-series-5v-robust-m0-plus-m4:KINETIS_E_SERIES Kinetis E-Serie] (5V Versorgungsspannung) von [http://www.nxp.com/ NXP (Freescale)]
* [http://www.fujitsu-fm-family.com/products/fm0.html angekündigte FM0+ Familie] von [http://www.fujitsu.com/emea/services/microelectronics Fujitsu]
* [http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1817?icmp=ss1817_pron_pr_feb2014 angekündigte M0+ Familie] von [http://st.com STMicroelectronics]
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/SAM-C.aspx SAM C Familie] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel] (5V Versorgungsspannung, nicht nur 5V-tolerant)
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/SAM-D.aspx SAM D Familie] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.cypress.com/PSOC4 PSOC4 Familie] von [http://www.cypress.com Cypress]

=== ARM Cortex M3 ===
* [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-tiny-gecko/pages/efm32-tiny-gecko.aspx EFM32 Tiny Gecko], [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-gecko/pages/efm32-gecko.aspx EFM32 Gecko], [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-leopard-gecko/pages/efm32-leopard-gecko.aspx EFM32 Leopard Gecko] sowie [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-giant-gecko/pages/efm32-giant-gecko.aspx EFM32 Giant Gecko] von [http://www.silabs.com Silicon Labs] , siehe [[EFM32|EFM32 hier im Wiki]]
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus:LPC-ARM-CORTEX-M-MCUS LPC13xx/LPC15xx/LPC17xx/LPC18xx] von NXP oder die inzwischen schon sehr ausführliche, siehe [[LPC1xxx|LPC1xxx hier im Wiki]]. Für diese Controller gibt es bereits eine [[Codebase für LPC1xxx|Codebase]].
* [http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/tiva_arm_cortex/c_series/tm4c_arm_cortex-m4/overview.page TIVA] von [http://www.ti.com Texas Instruments] (vormals Stellaris, vormals Luminary Micro)
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/default.aspx SAM3N, SAM3S,SAM3U, SAM3A und SAM3X Serien] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.st.com/internet/mcu/family/141.jsp STM32] Baureihen [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1169.jsp F1]/[http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1520.jsp F2]/[http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1376.jsp L1]/[http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1377.jsp W] von STMicroelectronics , siehe [[STM32|STM32 hier im Wiki]]
* [http://www.toshiba-components.com/microcontroller/TMPM330.html TMPM330] von Toshiba
* [http://www.spansion.com/Products/microcontrollers/32-bit-ARM-Core/fm3/Pages/FM3-family.aspx FM3] von [http://www.spansion.com Spansion] (vormals Fujitsu)
* [http://www.holtek.com.tw/english/products/32bit_flashmcu.htm HT32] von Holtek Semiconductor
* [http://www.cypress.com/PSOC5 PSOC5] von Cypress

=== ARM Cortex M4 ===
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/kinetis-cortex-m-mcus:KINETIS Kinetis Series] von Freescale (jetzt NXP)
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc-cortex-m4/lpc4300-cortex-m4-m0:MC_1403790133078 LPC43xx] von [http://www.nxp.com/ NXP] (Dual Core: M4F + bis zu 2 Cortex-M0)
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc-cortex-m4/lpc54000-low-power-cortex-m4:MC_1414576688124 LPC54xxx] von [http://www.nxp.com/ NXP] (Dual Core: M4F + bis zu einem Cortex-M0+)
* [http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/lpc-cortex-m-mcus/lpc-cortex-m4/lpc4000-cortex-m4:MC_1403790399405 LPC4xxx] von [http://www.nxp.com/ NXP]
* [http://www.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-wonder-gecko/pages/efm32-wonder-gecko.aspx EFM32-Wonder Gecko] von [http://www.silabs.com Silicon Labs], siehe [[EFM32|EFM32 hier im Wiki]]
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1605.jsp STM32F3] von [http://www.st.com STMicro], siehe [[STM32|STM32 hier im Wiki]]
* [http://www.st.com/internet/mcu/subclass/1521.jsp?WT.ac=p2_bn_jun12_stm32f4series STM32F4] von [http://www.st.com STMicro], siehe [[STM32|STM32 hier im Wiki]]
* [http://www.ti.com/lsds/ti/microcontroller/tiva_arm_cortex/c_series/tm4c_arm_cortex-m4/overview.page Tiva C Series, TM4C] von [http://www.ti.com Texas Instruments]. Früher nannte Texas Instruments diese Controller ''Stellaris LM4F Series''. 2013 begann TI mit einer große Umbenennung, bei der sogar neue Typenbezeichnung vergeben wurden. So wurde zum Beispiel aus dem LM4F230H5QR der TM4C123GH6PM. Gleichzeitig begann TI die Bezeichnung ''Stellaris'' aus Datenblättern, Software-Bibliotheken und Ähnlichem zu entfernen und durch ''Tiva'' zu ersetzen. Siehe auch [http://www.ti.com/lit/an/spma050a/spma050a.pdf].
* [http://www.infineon.com/XMC4000 XMC4000] von [http://www.infineon.com Infineon], siehe [[XMCxxxx|XMCxxxx hier im Wiki]], [[XMC4500|Artikel zum XMC4500]]
* [http://www.spansion.com/Products/microcontrollers/32-bit-ARM-Core/fm4/Pages/default.aspx FM4] von [http://www.spansion.com Spansion] (vormals Fujitsu)
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/sam4l.aspx SAML], [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/sam4e.aspx SAME], [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/sam4n.aspx SAMN] und [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/arm/sam4s.aspx SAMS] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]

=== ARM Cortex M7 ===
Die neueste Variante der Cortex M-Reihe ist der M7, bei dem gegenüber dem M4 zahlreiche Features hinzukommen die die Brücke zu Anwendungsprozessoren schlagen: eine double precision-FPU, Code- und Daten-Cache, eine 6-stufige Pipeline mit Sprungvorhersage, und unterm Strich eine deutlich höhere Rechenleistung. Controller basierend auf dem Cortex M7 sind u.a. von Atmel, NXP und ST erhältlich.

* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/SAM-E.aspx SAME] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/SAM-S.aspx SAMS] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/SAM-V.aspx SAMV] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/sam7s_se.aspx SAM7S/SE] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.atmel.com/products/microcontrollers/ARM/sam7x_xc.aspx SAM7X/XC] von [http://www.atmel.com/default.aspx Atmel]
* [http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/SC1169/SS1858 Produktseite der STM32F7-Serie von ST]

=== ARM7TDMI ===
Der Vorgänger der Cortex-M-Cores ist der '''ARM7'''TDMI. Controllerfamilien dieser Klasse sind immer noch weit verbreitet:
* [[LPC2000]] von NXP
* [[AT91SAM]] von Atmel
* [[ADuC7xxx]] von Analog Devices
* [http://focus.ti.com/mcu/docs/mcuprodoverview.tsp?sectionId=95&tabId=203&familyId=454 Texas Instruments TMS470]
* S3C24x0 [http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/productInfo.do?fmly_id=229&partnum=S3C2410] von SAMSUNG
* STR7xx von ST Microelectronics [http://www.st.com/mcu/inchtml-pages-str7.html]
* und viele weitere

Mehr Informationen zur ARM-Architektur finden sich in der [http://de.wikipedia.org/wiki/ARM-Architektur Wikipedia], weiterführende Links in der [[Linksammlung#ARM|Linksammlung]].

== Compiler & Software ==
=== [[ARM_GCC|GCC]] ===
Einer der beliebtesten Compiler für ARM-Prozessoren ist der GCC. Er kann sowohl ARM- als auch Thumb-Code erzeugen. Mehr dazu unter [[ARM GCC]].

=== C/C++ IDEs ===
Kostenlose Entwicklungsumgebungen (überwiegend GCC-basiert):
* [http://www.coocox.org/software.html CooCox IDE] (Eclipse basierend)
* [https://gnuarmeclipse.github.io GNU ARM Eclipse] (Eclipse Plugin)
* [http://www.emblocks.org/web/ EmBlocks IDE] (Basiert auf Code::Blocks)
** Compiler: GNU ARM-GCC (in der Installation enthalten), RealView und IAR
** Hardware: STlink (mit "Live data"), openOCD, Jlink.
** Project Import: CoIDE, uVision, Atmel studio, MplabX, Mplab 8
** OS aware debugging
***FreeRTOS
***ChibiOS/RT
** Unterstützt sehr viele Controller(-Hersteller):
***Atmel-ARM
***NXP-ARM
***STMicro-ARM
***EnergyMicro-ARM
**Keine Beschränkungen
**Hier gehts zum ''[http://www.emblocks.org/web/downloads-main Download]'''
* [http://www.emide.org/ emIDE] Windows, komplette Visual Studio artige Entwicklungsumgebung (basierend auf Code::Blocks) mit GCC und Debugger (Unterstützung für Adapter von Segger) 
* [https://mbed.org mbed]: eine kostenlose Online-Entwicklungsumgebung basierend auf dem ARM Realview-Compiler, mit einer umfangreichen C++-Bibliothek für die Controllerfunktionen, integrierter Versionsverwaltung, und vielen Beispielprogrammen. Projekte lassen sich für Keil/IAR/GCC exportieren und offline weiterbearbeiten; die Bibliotheksfunktionen sind Open Source und auch kommerziell einsetzbar.
* [http://www.isystem.com/products/software/winidea-open winIDEAOpen]Die Fa. iSystem stellt mit der winIDEAOpen nun eine kostenlose Entwicklungsumgebung für alle Cortex-M Bauteile zur Verfügung. Als Compiler wird der GNU GCC verwendet und auch gleich mitinstalliert. Die IDE ist recht intuitiv und mit einer umfangreichen Hilfe ausgestattet. Das Ganze funktioniert mit dem GCC ohne Codesize Limit und auch ein Testwerkzeug (testIDEA) ist mit integriert. Hardwareseitig werden neben dem iSystem iTag50 [http://www.isystem.com/products/hardware/cortex-debugger/itag] auch die Segger J-Link Debug Probes sowie der ST-Link von ST unterstützt. Auf der Webseite von iSystem sind auch einige schöne Beispielprojekte für diverse Boards zu finden [http://www.isystem.com/download/winideaopen]. Demnächst soll noch die Unterstützung für die ARM und IAR Compiler hinzuzkommen. Hier gehts zum ''[http://www.isystem.com/download/winideaopen Download]'''
* '''Infineon''' bietet für seine '''XMC''' Prozessorfamilien auch eine kostenlose, professionell gepflegte C/C++ Entwicklungsumgebung an, ohne Einschränkungen auf bestimmte Typen oder Speichergrößen - alle erhältlichen XMC 1000er und 4000er Prozessoren werden unterstützt. Wenn man sich dazu noch eines der günstigen XMC Evaluierungsboards besorgt (XMC 1100 Bootkit, XMC 4500 Relax (lite) Kit o.ä.), hat man ein erstes Entwicklungssystem inklusive wiederverwendbaren HW-Debugger zur Verfügung. Die Entwicklungsumgebung basiert auf Eclipse, besitzt aber zahlreiche Erweiterungen samt Codegenerierung (sogenannte Apps), die gerade am Anfang viele Dinge abnehmen kann, da man die Peripherals damit einfach grafisch konfigurieren kann. Das ist bei Prozessoren, dessen User Manual einige hundert Seiten ausmacht (oder auch für Umsteiger von 8bitter oder anderen 32bittern), nicht unwichtig. Der generierte Code ist template-basiert, gut lesbar und kann später - wenn man mehr Erfahrung hat, für eigene Entwicklungen weiter nutzen und optimieren. Damit verliert man dann allerdings die Möglichkeit, Updates der generierten Codes aus den Apps zu bekommen, die Infineon ebenfalls kostenfrei zur Verfügung stellt. Die Software nennt sich ''Digital Application Virtual Engineer'' ([http://www.infineon.com/dave DAVE]) und kann nach Registrierung kostenlos für Windows heruntergeladen werden. Innerhalb von Dave kann man dann Apps und viele Beispiele (ohne weitere Anmeldung und Kosten) komplett oder selektiv (für bestimmte Prozessoren) herunterladen. Die aktuell stabile Version ist v3. Es ist eine neue DAVE Umgebung v4 in Arbeit, eine Betaversion kann heruntergeladen werden. Diese neue v4 Variante wird auch ein separates SDK besitzen, um Apps für Dave selbst schreiben zu können (z.B. Bauteilhersteller, die die Anbindung an den XMC für Kunden vereinfachen wollen). Einsteiger sollten aber mit v3 beginnen, um nicht über Bugs der Beta v4 zu stolpern (siehe auch im [http://www.infineonforums.com/forums/8-XMC-Forum XMC-Forum]).
* '''NXP''' bietet für seine '''LPC''' Prozessorfamilien eine kostenlose C/C++ Entwicklungsumgebung an. Die auf Eclipse basierende Entwicklungsumgebung ([http://www.lpcware.com/lpcxpresso LPCXpresso]) ist nach der Installation bis 8kB freigeschaltet und nach einer einfachen und kostenlosen Registrierung für 256kB. [http://www.lpcware.com/lpcxpresso LPCXpresso] steht für Windows, Linux und Mac zur Verfügung.
* '''ST''' bietet für seine '''STM32''' Prozessorfamilie eine kostenlose C/C++ Entwicklungsumgebung an. Die auf Eclipse basierende Entwicklungsumgebung kann nach Registrierung auf der Homepage heruntergeladen werden. [http://www.openstm32.org/]

Kommerzielle Entwicklungsumgebungen (zum Teil kostenlos mit Einschränkungen) für ARM-basierte Mikrocontroller sind z. B.:
* [http://timor.atollic.com/truestudio/ Atollic TrueStudio] (Windows), Eclipse-basierend inkl. Compiler und Linker für fast alle ARMs, jetzt auch kostenlos mit vielen Beispielen und ohne Codesize-Limitierung, dafür mit anderen Einschränkungen
* [http://www.cosmicsoftware.com/download_cortex_64k.php Cosmic Software] (Windows), bis 64kB kostenlos
* [http://rowley.co.uk/arm/ Crossworks ARM] (inkl. Toolchains basierend auf GCC und Clang, für Windows, Mac OS und Linux)
* [http://www.iar.com/ewarm/ IAR Embedded Workbench for ARM] (Windows)
* [http://www.keil.com/arm/ MDK-ARM von Keil/ARM] (Windows), Lite-Version bis 32kB kostenlos,
* [http://www2.keil.com/stmicroelectronics-stm32/mdk MDK-STM32 von KEIL] Speziell für STM32x0 kostenlos ohne Beschränkung
* [http://www.sisy.de/ SiSy MC++] (Windows), Demo-Version, keine Code-Begrenzung

=== Compiler für sonstige Programmiersprachen ===
* Basic: http://www.mikroe.com/mikrobasic/arm/
* Pascal: http://www.mikroe.com/mikropascal/arm/
* Rust: https://rust-embedded.github.io/book/

=== Interpreter ===
* Forth: https://github.com/ekoeppen/CoreForth
* JavaScript: http://www.espruino.com/
* Lua: http://www.eluaproject.net/
* Python: http://micropython.org/

=== ARM/XSCALE/CORTEX Instruction Set Simulator ===
Die Firma Lauterbach bietet unter der Artikelnummer LA-8809 einen Instruction Set Simulator für ARM Cores an. Die Demoversion ist zur Evaluierung kostenlos. Einschränkungen bestehen in der Anzahl der zu ladenden Debugsymbole. Der Simulator unterstützt alle gängigen ARM Derivate und lädt alle üblichen Debugformate, wie die des RealView, IAR und TI Compilers, oder der freien GCC Tools. Zum Simulator gibt es entsprechende zugehörige Debugtools, die allerdings käuflich zu erwerben sind.

* [http://www.lauterbach.com/frames.html?dwnload.html Download ARM/XSCALE/CORTEX Simulator]

== Debug- und Programmierschnittstellen (JTAG/SWD) ==

Alle ARM-basierten Prozessoren verwenden ein einheitliches [[JTAG]]-Interface, über das Debugging und Speicherzugriff erfolgen kann. Nicht standardisiert sind allerdings die Verfahren zum Beschreiben des Flash-ROMs. Deshalb muss man beachten, ob die verwendete JTAG-Software Programmierroutinen für den jeweiligen Controller besitzt.

SWD (Serial Wire Debug) ist eine neue mit den Cortex-Mikrocontrollern eingeführte Debug- und Programmierschnittstelle, die weniger Pins benötigt als JTAG. Hier wird Debug-Bandbreite bzw. Speed gegen mehr verfügbare Pins für in-circuit Debugging "getauscht". Die meisten Controller der Cortex-M0 & M3 Serie können sowohl mittels JTAG als auch mittels SWD programmiert werden, es gibt allerdings auch Exemplare (z.B. [[EFM32]] von [https://www.silabs.com Silicon Labs], XMC1100 von [http://www.infineon.com/xmc Infineon]) welche nur SWD unterstützen.

Eine Übersicht über die empfohlenen Steckerbelegungen für JTAG und SWD gibt ein [http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.faqs/attached/13634/cortex_debug_connectors.pdf Dokument von ARM].

Darüber hinaus gibt es noch herstellerspezifische Schnittstellen wie SPD (Single Pin Debug) von Infineon, oder vorinstallierte serielle Bootloader, z.B. beim [[STM32]] oder auch bei den [[Infineon XMC]], die dann z.B. über ein eigenes [http://www.infineon.com/cms/de/product/microcontroller/development-tools-software-and-kits/c166/xc166-development-tools-software-and-kits/software-downloads/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6b50fe07c9 Tool] ohne weitere Hardware - abgesehen von einem handelsüblichen seriellen Schnittstellenadapter - programmiert werden können.

Viele Entwicklungsboards enthalten auch einen On-Board-Debugadapter zum direkten Anschluss an USB, so dass kein externer SWD- oder JTAG-Adapter notwendig ist. Manche erlauben auch, diesen Adapter abzubrechen und für eigene Entwicklungen weiterzuverwenden, somit ist nach dem Kauf eines Eval-Kits nicht nötig, einen weiteren Adapter später nachzukaufen.

=== Günstige Beispiele zum Einstieg ===
Früher bildeten einfache JTAG-Adapter für den Parallelport die einfachste Variante für den Einstieg. Diese waren kompatibel zum "Wiggler", und man konnte sie auch einfach selbst bauen. Als Software kommt [http://openocd.berlios.de/ OpenOCD] (zusammen mit [[GDB]]) oder [http://rowley.co.uk Crossworks ARM] zum Einsatz.
Mit dem Verschwinden des Parallelports an üblichen Computern hat die Attraktivität dieser Variante deutlich abgenommen.

Für USB gibt es ebenfalls OpenOCD-kompatible JTAG-Adapter, beispielsweise basierend auf den FTDI-Chips und deren eingebauten Möglichkeiten, effizient "Bitbang"-Protokolle zu implementieren (MPSSE - Multiprotocol Synchronous Serial Engine). Weiterhin kann OpenOCD auch die meisten anderen hier genannten Programmiergeräte ansteuern.

Von NXP sind preiswerte Entwicklungskits (ca. 25€ für Evaluation-Board incl. USB-JTAG-/-SWD-Programer und Debugger) erhältlich z.B. '''[http://www.watterott.com/index.php?page=search&keywords=LPCXpresso&cat=&mnf=&x=0&y=0 Watterott]'''. Siehe dazu auch die Dokumentation von NXP zu den '''[http://www.nxp.com/documents/leaflet/75016842.pdf LPCXpresso-Entwicklungskits]''' (PDF), oder diese '''[http://www.mikrocontroller.net/wikisoftware/index.php?title=LPC1xxx_Entwicklungskit_LPCXpresso Beschreibung]'''.

Von ST gibt es günstige MBED/Arduino kompatible Nucleo Entwicklungskits (ca. 12€) z.B. '''[http://www.st.com/web/catalog/tools/FM116/SC959/SS1532/LN1847/PF260320?s_searchtype=partnumber]'''. Der integrierte ST-Link Debugger kann mittels SWD und OpenOCD als Software auch andere Chip programmieren. Die etwas teuereren Discoveryboards, z.B. '''[http://www.st.com/web/catalog/tools/FM116/SC959/SS1532/LN1848/PF260946?s_searchtype=partnumber]''', haben mehr externe Bauteile on-board, während die Nucleo Board über Shields erweiterbar sind. Nur bei Nucleo Boards ist eine UART Schnittstelle als Standard über USB zu erreichen, bei Discovery Boards mit ST-Link V2-1 müssen Lötbrücken gesetzt werden.

Auch Infineon bietet Arduino-kompatible Boards+Shields mit dem XMC1100 Prozessor und angeflanschtem Debugger an (ab ca. 16€). Weiters gibt es günstige XMC4500 Kits, die auch Ethernet, SPI-Flash und SDCard-Slot Optionen bieten. Am unteren Ende gibt es ein XMC1100 Kit samt Debugger ab ca. 5€, dieses Board für den Schlüsselbund sozusagen nennt sich treffend "XMC 2 Go". Die Preise können je nach Distributor stark variieren.
Siehe auch hier '''[http://www.infineon.com/cms/de/product/microcontroller/32-bit-industrial-microcontroller-based-on-arm-registered-cortex-registered-m/xmc-development-tools-kits-and-boards/channel.html?channel=db3a30433580b3710135a07902883872 XMC-Starter-Kits]'''.
Des weiteren werden auch schon Kits in Verbindung mit Sensoren zum Evaluieren angeboten, wie das "3D 2 Go" Board mit einem XMC1100 Prozessor und dem neuen 3D-Magnetfeldsensor von Infineon, um ein Beispiel zu nennen: '''[http://www.infineon.com/cms/en/product/sensor-ics/magnetic-sensors/3d-magnetic-sensor/channel.html?channel=5546d4624c9e0f0e014c9e105a8a001c 3D-Sensorkit]'''.

Von Silicon Labs gibt es [https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/32-bit-microcontroller-tools.aspx Starter Kits] mit integriertem J-Link (Debugger) ab ca. 25 € z.B. das [https://www.silabs.com/products/mcu/lowpower/Pages/efm32tg-stk3300.aspx EFM32 Tiny Gecko Starter Kit] bei [http://www.mouser.de/ProductDetail/Silicon-Laboratories/EFM32TG-STK3300/?qs=%2fha2pyFadujBGJvO8YBq9JikBLXQGi%2fjwmF17imXuts5383tWpQKFA%3d%3d Mouser]

Der [http://www.segger.com/cms/jlink.html J-Link]-"Emulator" von Segger wird von vielen Softwarepaketen unterstützt und ist für den "nicht-kommerziellen" Einsatz von Studenten, Funkamateuren und Hobby-Bastler für ca. €50.- erhältlich (J-Link-Edu). Sein Umfang ist auf das Flashen des Speichers und das Debuggen beschränkt. Bonus: Neben den im Prozessor limitiert vorhandenen Hardware-Breakpoints (Anzahl ist MCU abhängig) sind zusätzliche Flash-Breakpoints möglich (müssen aber von der verwendeten Debug-IDE unterstüzt werden). Die sehr gut geplegte Debugger-Software unterstützt nahezu alle ARM Prozessoren. Die Trace-Option wie sie bei der PRO-Variante zur Verfügung steht, ist nicht vorhanden. Für den Preis bekommt man jedoch ein ausgewachsenes Werkzeug mit breiter Unterstützung und der Möglichkeit sowohl SWD als auch JTAG in einem Gerät vereint zu haben. Wenn man aber plant, ein oben genanntes Kit von ST, NXP, Infineon oder ähnlich zu kaufen kann man für ähnliche Kosten auch gleich ein CPU-Board dazubekommen - daher ist es sinnvoll, sich die Dokumentationen der Evalkits voher genau durchzusehen.

Der ULINK2 von Keil/ARM ist ebenfalls ein wirklich gutes Gerät. Leider ist er nicht ganz so günstig und seine Zusammenarbeit beschränkt sich auf die Arm/Keil IDE µVision. Er benötigt jedoch keine speziellen USB-Treiber sondern nutzt geschickt die Funktionalität der HID-Treiber des Betriebssystems. Das macht ihn sofort auf jedem Windows-Betriebssystem einsatzbereit.

Als Alternative zum Beschreiben des Flashs über JTAG ist oft ein serieller [[Bootloader]] im Controller enthalten. Bei ST werden sie über einen speziellen Pin der MPU aktiviert und sind dank Kompression und das intelligente Entfernen redundanter Information bei der Übertragung genauso schnell wie JTAG-/SWD-Adapter.

== CMSIS - ARM Cortex Software Libraries ==
Der ARM Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS) ist ein herstellerunabhängiger Hardware Abstraction Layer für die Cortex-M-Prozessor -Serie. Dieser ermöglicht konsistente und einfache Software-Schnittstellen für den Prozessor und die Peripherie, und vereinfacht damit die Software-Wiederverwendung.

CMSIS besteht aus folgenden Komponenten:

* CMSIS-CORE: Bietet eine Schnittstelle zum Cortex-M0, Cortex-M3, Cortex-M4, SC000 und SC300-Prozessorkern und Peripherie-Registern.
* CMSIS-DSP: DSP-Bibliothek mit über 60 Funktionen in Festkomma-(fractional q7, q15, q31) und single precision floating-point (32-bit)-Implementierung
* CMSIS-RTOS API: Standardisierte Programmierschnittstelle für Echtzeit-Betriebssysteme für Thread-Steuerung, Ressourcen-und Zeitmanagement. Implementierungen gibt es z.B. von Keil ([http://www.keil.com/pack/doc/cmsis_rtx/index.html RTX])
* CMSIS-SVD: System View Beschreibung - XML-Dateien, die die Programmiereransicht des kompletten Mikrocontroller-Systems einschließlich Peripheriegeräte enthalten

Der Standard ist für Cortex-M-Mikrocontroller skalierbar: Von der kleinsten 4 KB MCU bis zu MCUs mit anspruchsvoller Kommunikations-Peripherie wie Ethernet oder USB. Die "Core Peripheral Funktionen" benötigt beispielsweise weniger als 1 KB-Code und weniger als 10 Bytes RAM.

Beispiele:
* Software Beispiele von [http://www.energymicro.com/downloads/application-notes Energy Micro] basierend auf CMSIS

Mehr Informationen auf der [http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/cortex-microcontroller-software-interface-standard.php ARM CMSIS Webseite].

== Siehe auch ==
* [[Linksammlung#ARM|Linksammlung (Abschnitt ARM)]]
* [[LPC1xxx]]
* [[LPC1xxx_Entwicklungskit_LPCXpresso]]
* [[Installationsanleitung_C-Entwicklungsumgebung_f%C3%BCr_LPC1xxx_von_Code_Red]]
* [[Codebase_f%C3%BCr_LPC1xxx]]
* [[ARM-elf-GCC-Tutorial]]
* [[AVR32]]
* [[Blackfin]]
* [[AT91SAM9260]]
* [[STM32]]
* [[JTAG]]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/EFM32 EFM32]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/STM32_-_Einstieg_mit_Em::Blocks STM32 - Einstieg mit Em::Blocks Tutorial]

== Weblinks ==
* [http://www.mySTM32.de Online Tutorial für den STM32]
* [http://www.myXMC.de Online Tutorial für den XMC von Infineon]
* [http://www.myUGL.de Online Tutorial für freie Grafikbibliothek, STM32, STM32F429, TFT, Touch]
* [http://embdev.net/forum/arm-gcc ARM-GCC Forum] im englischsprachigen "Ableger" von mikrocontroller.net embdev.net u.a. für WinARM, Yagarto, CS Codebench
* [http://www.arm.com/products/processors/cortex-m/index.php Cortex-M Produktseite von ARM]
* [http://infocenter.arm.com/help/index.jsp Infocenter von ARM Ltd.]
* [http://www.open-research.org.uk/ARMuC/ ARMuC ARM microcontroller Wiki]
* [http://chaosradio.ccc.de/cre151.html Chaosradio Express - Die ARM-Architektur]

== Literatur ==
* ARM Systems Developer's Guide (2004) ISBN 1558608745 [http://books.google.de/books?id=HKKUkDQE17QC&output=html Im Buch blättern] [http://booksite.elsevier.com/9781558608740/ Programmbeispiele aus dem Buch, u.a. FFT, FIR/IIR-Filter, Division, Wurzel]
* ARM Assembly Language - an Introduction (2007) ISBN 1847536964 [http://books.google.de/books?id=8KJX5R8mMvsC&output=html Im Buch blättern] [http://www.lulu.com/content/1172076 Verlagsseite "Book on demand"]
* ARM Rechnerarchitekturen für System-on-Chip-Design (2002) ISBN 3826608542
* Co-Verification of Hardware and Software for Arm Soc Design (2004) ISBN 0750677309
* ARM System-on-Chip Architecture (2000) ISBN 0201675196 [http://books.google.de/books?id=J_Fu_YTVD9gC&printsec=frontcover&output=html&source=gbs_summary_r&cad=0 Im Buch blättern]
* ARM Architecture Reference Manual ISBN 0201737191 [http://books.google.de/books?id=O5G-6WX1xWsC&printsec=frontcover&output=html&source=gbs_summary_r&cad=0 Im Buch blättern]
* Messen, Steuern und Regeln mit ARM-Mikrocontrollern ISBN 3772340172 [http://books.google.de/books?id=TKs4kN-zNYQC&output=html im Buch blättern]
* Programming Arm Microcontrollers: Using C and the Lpc2100 Family (2005? /ab 1. Dezember 2008) ISBN 0321263359
* Arm Assembly: Fundamentals and Techniques (ab 1. März 2009) ISBN 1439806101
* Reliable Embedded Systems: Using 8051 and ARM Microcontrollers (2007) ISBN 0321252918 600 Seiten mit CD [http://vig.pearsoned.co.uk/catalog/academic/product/0,1144,0321252918-TOC,00.html Inhaltsverzeichnis]
* C und C++ für Embedded Systems (u.a. ARM Cortex-M3) mitp-Verlag 2008 ISBN 382665949X
* The Definitive Guide to the Arm Cortex-M0 (Joseph Yiu) Newnes Verlag ISBN 0123854776
* The Definitive Guide to the Arm Cortex-M3 (Joseph Yiu) Newnes Verlag ISBN 185617963X

[[Category:ARM| ]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:13:24Z

Janra: /* Entwicklung von Netztrafos */ zwei <math>-Tags durch Text erstetzt

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || m²
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || Ω
|-
| spezifischer Widerstand || ρ || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || µr || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. 6 ⋅ 10-4 m² Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von 0,0178 Ω ⋅ mm² / m den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien. Ok, ok, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:06:35Z

Janra: /* Tabelle aller verwendeten Formelzeichen */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || m²
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || Ω
|-
| spezifischer Widerstand || ρ || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || µr || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:05:55Z

Janra: /* Tabelle aller verwendeten Formelzeichen */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || m²
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || Ω
|-
| spezifischer Widerstand || ρ || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || µr || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:02:12Z

Janra: /* Tabelle aller verwendeten Formelzeichen */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || m²
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || Ω
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:01:51Z

Janra: /* Tabelle aller verwendeten Formelzeichen */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || m²
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T08:01:12Z

Janra: /* Formen */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
*U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser), aber teurer. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I-Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle, man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen ... Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:59:06Z

Janra: /* Materialien */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1 T, bevor es in die Sättigung geht, während 1,2 T für die meisten Typen ok ist, 1,5 T für einige und 1,7 T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100 Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2...100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird; 0,5 T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3 T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahrene Anwender kann den Unterschied von außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein. Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20...100 kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30 MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:56:29Z

Janra: /* Drosseln */ Typo-Kosmetik

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100 µH, die wenigstens 10 A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm² und einer Pfadlänge von 10 cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5 T, Der AL-Wert ist 80 nH/N². Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1 V anlegen, würde es bei 100 µH eine Millisekunde dauern, ehe 10 A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28 T endet in unserem Kern mit 1 cm² Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100 µH bei 10 A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:54:14Z

Janra: /* Energiespeicherung in Magnetkernen */ Typo-Kosmetik

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen. Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen, ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen.

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8 V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220 V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220 V oder als Verdoppler für 110 V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300 VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2 cm² Querschnitt, 12 cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350 mT Sättingungsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher, ihn aus dem Katalog zu bekommen. Nehmen wir an unser Kern hat 6 µH/N², d.h. eine Windung ergibt 6 µH, zehn Windungen ergeben 600 µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30 % der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60 % für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450 V statt 600 V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10 % der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100 kHz ist die Ladezeit 3 µs, die Entladezeit 6 µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100 kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100 mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1 T in 3 µs, wenn man 300 V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8 V, plus ca. 1 V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15 V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei, ob du lieber vier oder fünf Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist.

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12 mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75 mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75 mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5 mA. Bei 300 V und 3 µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100 kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4 W für unser glorreiches Netzteil. Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250 W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet.

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein. Keine gute Idee. Es ist besser, die Induktivität zu verringern, denn dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich, daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern. Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1 mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5 mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120 mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1 mm durch Luft mit einer Permeabilität von eins. 2000 mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1 mm Luft. D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36 µH/N² und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720 µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3 µs auf 1,25 A aufgeladen wird und 0,56 mJ pro Zyklus speichert, woraus 56 W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4 W ohne Luftspalt. Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern.

Hast du jemals gedacht, daß eine 1 mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser, ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen.

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:44:13Z

Janra: /* HF-Breitbandübertrager */

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52 µH/N², d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen! Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen!

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220V oder als Verdoppler für 110V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch, unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2cm^2 Querschnitt, 12cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350mT Sättingsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher ihn aus dem Katalog zu bekommen! Nehmen wir an unser Kern hat 6µH/N^2, d.h. 1 Windung ergibt 6µH, 10 Windungen ergeben 600µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30% der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60% für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450V statt 600V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10% der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100kHz ist die Ladezeit 3µs, die Entladezeit 6µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1T in 3µs, wenn man 300V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8V, plus ca. 1V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei ob du lieber 4 oder 5 Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist!

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5mA. Bei 300V und 3µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat, und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4W für unser glorreiches Netzteil! Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet!!!

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein! Keine gute Idee. Es ist besser die Induktivität zu verringern, dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern! Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1mm durch Luft mit einer Permeabilität von Eins. 2000mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1mm Luft! D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36µH/N^2 und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3µs auf 1,25A aufgeladen wird und 0,56mJ pro Zyklus speichert, woraus 56W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4W ohne Luftspalt! Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern!

Hast du jemals gedacht, daß eine 1mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen!

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:43:06Z

Janra: /* HF-Breitbandübertrager */ Typo-Bereinigung, Spaces zw. Wert und Einheiten

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100-W-Push-Pull-Verstärker für 1,8-30 MHz, gespeist von 13,8 V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse heranziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1 V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8 V schalten kann, was 25,6 V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18 V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50 Ω liefern, und 100 W an 50 Ω sind 70,7 V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100 W die Transistoren bei 17,7 V RMS laufen, oder 25 V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5 V der Stromversorgung und lassen dabei 1,3 V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8 MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12 mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8 cm². Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8 cm².

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen. Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand zehnmal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit vier Windungen und 50 Ω oder die Primärspule mit einer Windung und 3,1 Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7 µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133 cm² Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52µH/N^2, d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3 µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig. Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25 cm² Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55 µH/N². Zwei Stapel mit je vier Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4 µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen! Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen!

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220V oder als Verdoppler für 110V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch, unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2cm^2 Querschnitt, 12cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350mT Sättingsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher ihn aus dem Katalog zu bekommen! Nehmen wir an unser Kern hat 6µH/N^2, d.h. 1 Windung ergibt 6µH, 10 Windungen ergeben 600µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30% der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60% für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450V statt 600V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10% der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100kHz ist die Ladezeit 3µs, die Entladezeit 6µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1T in 3µs, wenn man 300V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8V, plus ca. 1V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei ob du lieber 4 oder 5 Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist!

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5mA. Bei 300V und 3µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat, und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4W für unser glorreiches Netzteil! Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet!!!

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein! Keine gute Idee. Es ist besser die Induktivität zu verringern, dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern! Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1mm durch Luft mit einer Permeabilität von Eins. 2000mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1mm Luft! D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36µH/N^2 und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3µs auf 1,25A aufgeladen wird und 0,56mJ pro Zyklus speichert, woraus 56W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4W ohne Luftspalt! Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern!

Hast du jemals gedacht, daß eine 1mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen!

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:36:33Z

Janra: /* Transformatoren für Schaltnetzteile */ etwas Typo-Kosmetik

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen. Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers, um die akzeptable Flußdichte zu ermitteln. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten, sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4 T; das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25 kHz unterhalb 150 mT halten, und über 100 kHz unter 50 mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11 % zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300 V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100W Push-Pull Verstärker für 1,8-30MHz, gespeist von 13.8V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse ziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8V schalten kann, was 25,6V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50Ω liefern, und 100W an 50Ω sind 70,7V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100W die Transistoren bei 17,7V RMS laufen, oder 25V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5Vder Stromversorgung und lassen dabei 1,3V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8cm^2. Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8cm^2

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen, oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen! Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand 10mal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit 4 Windungen und 50Ω oder die Primärspule mit 1 Windung und 3,1Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus.

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133cm^2 Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52µH/N^2, d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig! Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25cm^2 Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55µH/N^2. Zwei Stapel mit je 4 Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen! Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen!

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220V oder als Verdoppler für 110V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch, unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2cm^2 Querschnitt, 12cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350mT Sättingsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher ihn aus dem Katalog zu bekommen! Nehmen wir an unser Kern hat 6µH/N^2, d.h. 1 Windung ergibt 6µH, 10 Windungen ergeben 600µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30% der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60% für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450V statt 600V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10% der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100kHz ist die Ladezeit 3µs, die Entladezeit 6µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1T in 3µs, wenn man 300V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8V, plus ca. 1V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei ob du lieber 4 oder 5 Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist!

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5mA. Bei 300V und 3µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat, und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4W für unser glorreiches Netzteil! Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet!!!

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein! Keine gute Idee. Es ist besser die Induktivität zu verringern, dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern! Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1mm durch Luft mit einer Permeabilität von Eins. 2000mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1mm Luft! D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36µH/N^2 und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3µs auf 1,25A aufgeladen wird und 0,56mJ pro Zyklus speichert, woraus 56W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4W ohne Luftspalt! Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern!

Hast du jemals gedacht, daß eine 1mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen!

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:33:26Z

Janra: /* Entwicklung von Netztrafos */ einige teure <math>-Tags durch Text erstetzt

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns 6 cm² bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit 6 cm² Querschnitt und 10 cm² verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns 2 cm² für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von 0,14 mm², die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen! Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers um festzustellen, welche Flußdichte akzeptabel ist. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4T, das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25kHz unterhalb 150mT halten, und über 100kHz unter 50mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11% zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100W Push-Pull Verstärker für 1,8-30MHz, gespeist von 13.8V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse ziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8V schalten kann, was 25,6V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50Ω liefern, und 100W an 50Ω sind 70,7V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100W die Transistoren bei 17,7V RMS laufen, oder 25V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5Vder Stromversorgung und lassen dabei 1,3V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8cm^2. Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8cm^2

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen, oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen! Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand 10mal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit 4 Windungen und 50Ω oder die Primärspule mit 1 Windung und 3,1Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus.

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133cm^2 Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52µH/N^2, d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig! Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25cm^2 Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55µH/N^2. Zwei Stapel mit je 4 Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen! Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen!

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220V oder als Verdoppler für 110V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch, unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2cm^2 Querschnitt, 12cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350mT Sättingsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher ihn aus dem Katalog zu bekommen! Nehmen wir an unser Kern hat 6µH/N^2, d.h. 1 Windung ergibt 6µH, 10 Windungen ergeben 600µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30% der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60% für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450V statt 600V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10% der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100kHz ist die Ladezeit 3µs, die Entladezeit 6µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1T in 3µs, wenn man 300V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8V, plus ca. 1V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei ob du lieber 4 oder 5 Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist!

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5mA. Bei 300V und 3µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat, und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4W für unser glorreiches Netzteil! Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet!!!

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein! Keine gute Idee. Es ist besser die Induktivität zu verringern, dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern! Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1mm durch Luft mit einer Permeabilität von Eins. 2000mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1mm Luft! D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36µH/N^2 und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3µs auf 1,25A aufgeladen wird und 0,56mJ pro Zyklus speichert, woraus 56W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4W ohne Luftspalt! Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern!

Hast du jemals gedacht, daß eine 1mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen!

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Transformatoren und Spulen

2018-06-07T07:25:27Z

Janra: /* Entwicklung von Netztrafos */ Etwas Kosmetik: Einheiten von Werten durch Space getrennt, ein paar überfl. Ausrufezeichen rausgenommen.

== Vorwort ==

Dieser Text ist eine Übersetzung des englischen [http://ludens.cl/Electron/Magnet.html Originals]. Es wurde nur dahin erweitert bzw. verändert, dass für alle Formelzeichen die in Deutschland gängigen Buchstaben verwendet wurden. Weiterhin sind alle Formeln bei der ersten Erklärung doppelt geschrieben. Einmal mit Formelzeichen und einmal mit den dazugehörigen Einheiten, welche dann in eckigen Klammern [ ] dargestellt werden.
Dieser Artikel existiert auch als leicht überarbeitetes PDF zum Herunterladen und Drucken: [[Datei:Transformatoren_und_Spulen.pdf]].

== Einleitung ==

Es gibt viele Elektroniker, sowohl Hobbybastler als auch Profis, welche mit dem Elektromagnetismus auf Kriegsfuß stehen. Immer, wenn sie eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Spule_%28Elektrotechnik%29 Spule] oder einen [http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator Transformator] entwerfen müssen, tut sich ein Abgrund der Verzweiflung vor diesen Leuten auf. Das Schlimmste ist, dass diese armen Opfer meist nicht schuld sind, da die Autoren von Sachbüchern scheinbar eine Verschwörung geschmiedet haben, um diese Dinge möglichst kompliziert zu erklären, so dass sie niemand wirklich verstehen kann. Oder die Autoren haben es selber nicht richtig verstanden?

Gut – das Internet rettet uns. Ich werde die Grundlagen in einfachen, verständlichen Worten erklären. Hier findest du die meisten Informationen, welche benötigt werden, um elektromagnetische Teile zu entwickeln.

==Die Einheiten==

Ich habe eine Bitte. Wer auf dieser Seite landet, soll bitte alle alten und absurden Einheiten, mit denen die Sachbücher vollgestopft sind, vergessen. Am meisten zu nennen Zoll (Inch), Gauß und Oersted. Entferne diese Worte vollständig aus deinem Vokabular. Die haben dort keinen Platz. Sie sind grundlegende Schuldige bei der Verwirrung der Menschen, welche magnetische Entwicklungen machen wollen, sie machen sie irre. Nachdem wir sie nun losgeworden sind, können wir anfangen.

Die erste Einheit, die wir nutzen werden, ist das Weber, geschrieben als Wb. Das ist die offizielle Einheit des magnetischen Flusses <math>\Phi</math>. Wenn man eine Leiterschleife nimmt und 1 V für 1 s anlegt, wird der Fluß in der Schleife sich um 1 Wb geändert haben. Man beachte, dass das immer so ist, egal wie groß oder geformt die Schleife ist und egal, was sich in ihr befindet. Offiziell ist die Definition des Weber so
::<math>\Phi = U \cdot t</math>

::<math>[\Phi] = \text{Wb} = \text{V} \cdot \text{s}</math>

Aber ich bevorzuge die Gleichung in etwas praktischerer Form, bei der die Windungszahl N einer Spule berücksichtigt wird. Das ist eine unserer grundlegenden Wahrheiten.

:<math>(1)\quad \Phi = \frac{U \cdot t}{N}</math>

d.h. die Änderung des magnetischen Flusses (in Weber) ist die Spannung (in Volt) multipliziert mit der Zeit (in Sekunden) geteilt durch die Windungszahl. Das ist eine der mächtigsten und nützlichsten Formeln die wir haben.

Wenn wir ein gewisses Maß an magnetischem Fluß durch eine bestimme Fläche pressen, dann können wir von Flußdichte sprechen. Die Einheit ist Tesla, geschrieben als T, das Formelzeichen ist B. Die Definition ist einfach und offensichtlich.

:<math>(2)\quad B = \frac{\Phi}{A}</math>

::<math>\left[\text{B}\right] = \text{T} = \frac{\text{Wb}}{\text{m}^2}</math>

Man beachte, daß die Sprache von Quadratmetern im Bereich der Elektronik etwas praxisfern klingt, da die meisten Bauteile eher Querschnitte im Bereich von Quadratzentimetern haben. Aber bitte glaub mir daß es praktischer ist, diese "unpraktischen" Dinge zu akzeptieren als ein Dutzend verschiedene Umrechnungsfaktoren zu benutzen! Die Grundeinheiten haben den großen Vorteil, daß absolut keine Umrechnung nötig ist.

Die Grundeigenschaft einer jeden Spule ist [http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t Induktivität], Formelzeichen L. Sie ist gemessen in Henry, geschrieben als H, definiert durch:

:<math>(3)\quad L = \frac{\Phi}{I}</math>

::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}} = \frac{\text{V} \cdot \text{s}}{\text{A}} = \text{H}</math>

oder in Worten: Ein Henry ist die Induktivität, welche den Strom um 1 Ampere steigen läßt, wenn man für eine Sekunde ein Volt anlegt. Diese Gleichung ist für unser Zwecke auch sehr nützlich. Jetzt können wir anfangen zu spielen. Wir können Gleichung (1) und (3) verbinden und erhalten das Folgende

::<math>L = \frac{\Phi \cdot N}{I}</math>
::<math>[\text{L}] = \frac{\text{Wb}}{\text{A}}</math>

Solche mathematischen Umwandlungen stimmen immer und geben uns die Möglichkeit, unbekannte Größen zu bestimmen.

=== Tabelle aller verwendeten Formelzeichen ===

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
!Parameter || Formelzeichen || Einheit || Einheit Kurzform
|-
| magnetischer Fluß || <math>\!\,\Phi</math> || Weber || Wb
|-
| magnetische Flußdichte || B || Tesla || T
|-
| Induktivität || L || Henry || H
|-
| Spannung || U || Volt || V
|-
| Strom || I || Ampere || A
|-
| Fläche || A || Quadratmeter || <math>\!\,\text{m}^2</math>
|-
| Zeit || t || Sekunde || s
|-
| Energie || E || Joule || J
|-
| Windungszahl || N || keine || 1
|-
| Frequenz || f || Hertz || Hz
|-
| Länge || l || Meter || m
|-
| Widerstand || R || Ohm || <math>\!\,\Omega</math>
|-
| spezifischer Widerstand || <math>\!\,\rho</math> || Ohm mal Quadratmillimeter pro Meter||<math>\frac{\Omega \cdot \text{mm}^2}{\text{m}}</math>
|-
| Relative Permeabilität || <math>\mu_r</math> || keine || 1
|}

Achtung! Nicht das Formelzeichen der Fläche mit der Einheit des Stroms verwechseln!

Aber jetzt geht's an praktische Dinge.

== Entwicklung von Netztrafos ==

Während fast jeder Elektroniker weiß, daß das Spannungsverhältnis eines Transformators von dem Windungsverhältnis abhängt, taucht die Frage bei vielen Anfängern auf

"Wieviele Windungen pro Volt brauche ich?"

Es ist sehr einfach. Man hat einen Eisenkern, den will man bewickeln. Als erstes mißt man den Querschnitt des Eisens, durch den der magnetische Fluß geht. Sagen wir, der Mittelschenkel eines Transformators ist 2 cm breit und der ganze Stapel der laminierten Bleche ist gut zusammengepreßt auf 3 cm. Das bringt uns <math>6 cm^2</math> bzw. <math>6 \cdot 10^{-4} m^2</math> Querschnitt. Nun müssen wir entscheiden, wieviel Flußdichte wir in unserem Eisen haben wollen. Bei niedrigen Frequenzen wie bei 50 Hz Netztrafos ist der begrenzende Faktor die Sättigung des Kerns. Sehr bescheidene Transformatoren sättigen bei 1 T, aber typische Werte liegen bei 1,2 oder 1,3 T, und ein gutes kornorientiertes Material geht vielleicht bis 1,6 oder sogar 1,7 T. Wenn man wirklich nicht weiß, welches Material man hat, sollte man besser bei 1 T auf der sicheren Seite bleiben. Für dieses Beispiel nehmen wir an, daß das Eisen für 1,2 T gut genug ist.

Durch Anwendung von Formel (2) erhält man den maximal zulässigen Fluß von 0,72 mWb. Doch bevor es weitergeht, warte für einen Moment und denk nach! Eisen kann in beide Richtungen magnetisiert werden. Die Gesamtänderung des magnetischen Flusses, vom maximal negativem zum maximal positiven, kann 1,4 mWb betragen. Weiter mit Formel (1) und der Berechnung der Windungen. Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220 V und 50 Hz.

::<math>1,44~\text{mWb}=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{N}</math>
::<math>N=\frac{220~\text{V} \cdot 10~\text{ms}}{1,44~\text{mWb}}=1528</math>

Das ist die Windungszahl der 220 V Primärwicklung.
Einfach, oder? In Wirklichkeit ist das oben Gesagte zu einfach um wahr zu sein. Es gibt einen anderen Faktor, den ich übersprungen habe. Das Obige wäre wahr, wenn die Netzspannung 220 V Rechteck wäre. In Wahrheit ist es aber ein Sinus mit 220 V Effektivwert, während der Mittelwert etwas anders ist. Und der magnetische Flußaufbau hängt vom Mittelwert ab, '''nicht''' vom Effektivwert! Also müssen wir einen kleinen Korrekturfaktor einführen, welcher durch Mathematik aus der Sinusfunktion abgeleitet werden kann. Anstatt mit der exakten Mathematik hier zu nerven empfehle ich mein Kochbuchrezept. 11 % zu unserem Vorteil.<ref>Kurze Herleitung: Das Verhältnis Spitzenwert/RMS-Wert einer Sinusgröße ist sqrt(2), das Gleichrichtwertsverhältnis ~1,57, ergo 1,41*1,11 = 1,57</ref> Also reichen hier 1376 Windungen. Wo kommen die 10 ms her, mag man fragen? Denk noch mal. Die Änderung vom maximal negativen zum maximal positiven Fluß passiert in einer Halbwelle. Und bei 50 Hz sind das 10 ms. Wir können das alles in eine einfache, universelle Formel packen, gültig für die Berechnung der Windungen für alle Transformatoren und Spulen mit Sinusspannung.

:<math>(4)\quad N = \frac{U_{RMS}}{4,44 \cdot A \cdot f \cdot B}</math>
::<math>[\text{Windungen}] = \frac{[V]}{4,44 \cdot [m^2] \cdot [Hz] \cdot [T]}</math>

Die 4,44 ist kein Umrechnungsfaktor, sondern ergibt sich aus 2 * 2 * 1,11. Eine "2" ist für die Tatsache, daß der magnetische Umschwung doppelt so groß wie der einseitige ist (damit kann man die einfache Sättigungsgrenze einsetzen), die andere "2" entsteht durch die zwei Halbwellen der Sinusschwingung und die 1,11 ist der Umrechnungsfaktor von Effektivwert auf Mittelwert der Sinusspannung.
:(<math> N = \tfrac{\hat{Uind}}{d\Phi/dt} </math> für Sinus: <math>= \tfrac {\hat{Uind}} { j \omega \cdot \Phi } = \tfrac {\hat{Uind}} {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} = \tfrac { \sqrt{2} \cdot Uind_{rms} } {2 \cdot \pi \cdot f \cdot B \cdot A} </math> also <math>4,44 \approx \tfrac {2 \cdot \pi } { \sqrt{2}} </math>)

=== Leistung ===

Eine andere Frage ist meistens, wieviel Leistung ein Trafo bestimmter Größe übertragen kann. Laßt uns das analysieren.

Der magnetische Fluß im Kern hängt ab von der Spannung, welche an die Windungen angelegt wird, der Frequenz, aber '''nicht''' dem Strom, welcher der Transformator liefert! Oh, na gut, ein wenig Abhängigkeit gibt es da schon durch Effekte der realen Welt. Wenn man mehr Strom zieht, fällt durch den Widerstand der Wicklung etwas Spannung ab, wodurch die effektiv an der Wicklung wirksame Spannung reduziert wird und dadurch der magnetische Fluß proportional reduziert wird. Aber der entscheidende Punkt ist, daß der Kern des Trafos '''nicht''' die Ausgangsleistung beeinflußt. Diese Grenze kommt von den Wicklungen und hat zwei Seiten. Eine ist der Spannungsabfall, welche proportional zum Ausgangsstrom ist und an einem Punkt so groß sein wird, daß die Spannung für die Last nicht mehr ausreicht. Die andere ist Erwärmung. Mit steigender Last steigt die Verlustleistung in den Wicklungen quadratisch, und wenn man genügend Leistung lange genug entnimmt werden sie abbrennen.

All das Gesagte macht klar, daß die Leistung eines Transformators abhängt von dem magnetischen Kernquerschnitt (weil mehr Querschnitt weniger Windungen benötigt, damit dickerer Draht verwendet werden kann) und von der Größe des Wickelfensters, das ist der Querschnitt wo sich die Wicklungen befinden. Aber es gibt keine lineare Formel für den Zusammenhang dieser beiden Dinge zur Leistung. Wenn ein Transformator größer wird, wird der Pfad zur Wärmeableitung länger und somit wird das Anwachsen der Leistung geringer als das Produkt der beiden Querschnittsflächen.

Bei all dem Durcheinander werde ich keine Abschätzungen abgeben, dafür aber die reale Berechnung empfehlen. Für einen gegebenen Eisenkern, berechne die benötigten Windungen, beachte den verfügbaren Platz dafür, berechne die Drahtstärke und über den spezifischen Widerstand von Kupfer von <math>0,0178 \Omega \cdot mm^2/m</math> den Gesamtwiderstand der Wicklung. Jetzt kann es helfen zu wissen, daß für kleine Transformatoren ein maximaler Verlust von 10 % (5 % pro Wicklung) normalerweise akzeptiert wird. Das sollte es ermöglichen, die Leistung zu berechnen, welche sicher aus dem Trafo entnommen werden kann, wenn man genug Wissen für diese Rechnung hat. Man braucht nicht mehr Mathematik als man in der Schule gelernt hat, etwa in der 5. Klasse.

Hey, ich höre euch schreien!!! OK, OK, um die Sache klarer zu machen werde ich ein Beispiel vorrechnen. Nehmen wir den Kern von oben an, mit <math>6cm^2</math> Querschnitt und <math>10cm^2</math> verfügbar für die Wicklungen und daß eine Windung im Mittel 20 cm lang ist. Wir verteilen den Wickelraum gleichmäßig auf Primär- und Sekundärseite. Und wir nehmen an, daß nur 40 % des Wickelfensters wirklich für Kupfer genutzt werden, der Rest ist Isolation, Luft und verlorener Zwischenraum. Das ist in etwa eine realistische Annahme und beschert uns <math>2 cm^2</math> für das Kupfer pro Wicklung. Mit 1376 Windungen hat die Primärwicklung einen Drahtquerschnitt von <math>0,14mm^2</math>, die Gesamtlänge ist 275 m. Der Widerstand berechnet sich aus

::<math>R = \frac{\rho \cdot l}{A} = \frac{0,0178 \frac{\Omega \cdot mm^2}{m} \cdot 275m}{0,14mm^2}=35 \Omega</math>

Wir erlauben 5 % Verlust in jeder Wicklung. Bei 220 V sind das 11 V. Nun einfach das ohmsche Gesetz anwenden und der maximal Primärstrom ist 0,32 A, multipliziert mit 220 V ergibt das ein maximale Eingangsleistung von 70 VA für diesen Trafo.

Cool, he? ;-)

Man beachte, daß der Magnetisierungsstrom hier nicht berücksichtigt wird. Du sagst vielleicht, daß selbst wenn es nur 10 oder 20 % des Maximalstroms sind, er doch berücksichtigt werden muß. Wenn du das sagst, liegst du falsch. Der Magnetisierungsstrom ist 90° phasenverschoben zum transformierten Laststrom und dadurch, selbst wenn es 20 % des Laststrom sind, die Spitze der vektoriellen Summe der beiden sehr nahe beim Laststrom allein liegt. Es lohnt sich nicht den kleinen Unterschied zu beachten.

== Transformatoren für Schaltnetzteile ==

Das vorherige Kapitel kann nahezu vollständig auf Transformatoren höherer Frequenz in Schaltnetzteilen angewendet werden. Es gibt nur ein paar praktische Unterschiede, welche ich jetzt nennen werde.

Bei Frequenzen über ein paar hundert Hertz ist die Sättigung nicht mehr der begrenzende Faktor bei Auswahl der maximalen Flußdichte. Der Grund liegt darin, daß die Verluste des magnetischen Materials so hoch werden, daß die Flußdichte verringert werden muß, um ein akzeptables Maß an Verlusten zu erreichen! Man braucht wirklich das Datenblatt des Herstellers um festzustellen, welche Flußdichte akzeptabel ist. Um eine grobe Vorstellung zu erhalten sollte man bedenken, daß fast immer Ferritmaterial benutzt wird. Ferrit sättigt bei 0,3 bis 0,4T, das ist die absolute Grenze. Für ein typisches Leistungsferrit muß man die Flußdichte bei 25kHz unterhalb 150mT halten, und über 100kHz unter 50mT. Aber viel hängt auch von der Kerngröße ab. Ein größerer Kern muß dabei mit geringerer Flußdichte arbeiten, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Normalerweise arbeiten Schaltnetzteile mit Rechtecksignalen, d.h. man muß die 11% zur "Sinuskorrektur" aus der Formel (4) entfernen. Und dann nutzen viele Schaltnetzteile den magnetischen Kern nur einseitig, sprich er wird nur in eine Richtung magnetisiert, was wiederum einen Faktor zwei aus der Formel entfernt. Für den Rest ist die Rechnung die gleiche wie für Netztafos.

Sei nicht überrascht wenn man mit sehr wenigen Windungen endet. Faktisch ist es ziemlich normal, nur 10 oder 20 Windungen an einer 300V Primärwicklung eines großen Schaltnetzteils zu haben.

== HF-Breitbandübertrager==

Vielleicht hast du diese Ferrittrafos schon am Ausgang von Transistor HF-Verstärkern gesehen. Sie sehen aus wie zwei Ferritröhren nebeneinander, mit zwei Kupferröhren hineingesteckt, welche die Primärwicklung mit einer Windung ergeben. Durch diese Kupferröhren sind einige Windungen isolierter Draht gezogen, welche die Sekundärwicklung bilden. Laßt uns so einen Trafo als Beispiel nutzen.

Unser hypothetischer Fall ist ein 100W Push-Pull Verstärker für 1,8-30MHz, gespeist von 13.8V, wie sie zu Millionen täglich von Funkamateuren und allen möglichen kommerziellen Diensten genutzt werden. Jeder Transistor kann seine Seite der Primärwicklung ziemlich nah an Masse ziehen, aber nicht ganz, wegen der Sättigungsspannung. HF-Transistoren sättigen typisch bei 1V, so daß es vernünftig ist anzunehmen, daß der Transistor um 12,8V schalten kann, was 25,6V Spitzenspannung für die Primärwicklung bedeutet, oder ca. 18V RMS. Auf der anderen Seite soll die Sekundärwicklung die HF-Leistung an 50Ω liefern, und 100W an 50Ω sind 70,7V. Deshalb brauchen wir ein Spannungs(Windungs)verhältnis von ca. 3,9. Mit einer Primärwicklung mit nur einer Windung können wir nur ganzzahlige Verhältnisse realisieren, deshalb entscheiden wir uns für vier Sekundärwindungen. Der Effekt ist, daß bei 100W die Transistoren bei 17,7V RMS laufen, oder 25V Spitze. D.h. sie schwingen über 12,5Vder Stromversorgung und lassen dabei 1,3V übrig für sie Sättigung. So weit so gut.

Bei 1,8MHz, unsere niedrigste Frequenz, kann ein typischer Ferrit sicher bis 12mT belastet werden. Wir haben einen schönen, reinen Sinus, also nutzen wir Gleichung (4).

::<math>1 Windung = \frac{17,7V}{4,44 \cdot A \cdot 1,8MHz \cdot 12mT}</math>

umgestellt nach der Fläche

::<math>A = \frac{17,7V}{4,44 \cdot 1 Windung \cdot 1,8MHz \cdot 12mT} = 1,8 \cdot 10^{-4}m^2</math>

Wir brauchen ein Kernquerschnitt von 1,8cm^2. Ein kleinerer Kern würde bei voller Leistung nach einiger Zeit überhitzen, während ein größerer etwas teuerer wäre, aber den Vorteil der spektralen Reinheit mit sich bringt, denn geringere Flußdichte heißt weniger Verzerrung. Aber für die Übung bleiben wir bei 1,8cm^2

Wir müssen noch etwas arbeiten. Wir könnten einen langen, dünnen Ferrit nutzen, oder einen kurzen dicken. Und wir können unter verschiedenen Ferrittypen wählen! Um die Auswahl einzuschränken, schauen wir uns die Induktivitätsforderung an. Der Ansatz ist, daß der Transformator eine Induktivität haben sollte, die hoch genug ist, um wenig Einfluß zu haben, wenn man ihn parallel zur Last schaltet. Pi mal Daumen sollte der induktive Widerstand 10mal höher sein als die Last. Man kann sich aussuchen, ob man das für die Sekundärspule mit 4 Windungen und 50Ω oder die Primärspule mit 1 Windung und 3,1Ω berechnen will, das Ergebnis ist gleich. Ich wähle die Primärseite. Der induktive Widerstand berechnet sich aus.

::<math>X_L=2 \pi \cdot f \cdot L</math>

Das heißt für uns

::<math> L=\frac{X_L}{2 \pi \cdot f}=\frac{31 \Omega}{2 \pi \cdot 1,8 MHz}=2,7 \mu H</math>

Wir brauchen also 2,7µH, um Pi mal Daumen die Anforderung des zehnfachen induktiven Widerstands zu erfüllen. Jetzt muß man sich die Datenblätter der Kerne anschauen und den passenden raussuchen. Für diese Beispiel werde ich den Katalog von Amidon nutzen.

Versuchen wir den ziemlich verbreiteten Typ FT-50-43. Dieser Ringkern hat 0,133cm^2 Querschnitt. Zwei Stapel zu je sieben Stück würden unsere Anforderung bezüglich Flußdichte erfüllen. Der [http://de.wikipedia.org/wiki/AL-Wert#Bestimmung_der_Induktivit.C3.A4t_mittels_AL-Wert AL-Wert] ist 0,52µH/N^2, d.h. 14 Kerne mit einer Wicklung ergeben 7,3µH, ein Mehrfaches unseres benötigten Wertes. Weil aber Breitbandverstärker zu Schwingungen bei niedrigen Frequenzen tendieren, weil dort die Transistoren die größte Verstärkung haben, ist es keine gute Idee mehr Leistung bei niedrigen Frequenzen anzubieten als notwendig! Versuchen wir einen anderen Typ.

Das Material 43 hat eine [http://de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_%28Magnetismus%29 Permeabilität] von 850. Ein Kern mit den gleichen Abmessungen aber mit einer Permeabilität von nur 330 wäre nett. Aber Amidon macht keine Kerne dieser Größe in einer Permeabilität auch nur annähernd zu dem. Hey, man kann nicht immer umsonst Achterbahn fahren. Die nächstniedrigere Permeabilität, welche von Amidon verfügbar und für unser Projekt brauchbar ist, ist 125, das ist zu wenig. Also bleiben wir beim 43er Material uns sehen was wir machen können.
Es gibt den FT-82-43 aus dem gleichen Material. Er ist viel dicker, hat 0,25cm^2 Querschnitt und einen AL-Wert ziemlich ähnlich zu unserem anderen Kern, 0,55µH/N^2. Zwei Stapel mit je 4 Stück ergeben mehr als genug Querschnitt mit 4,4µH. Das ist eine brauchbare Lösung und bringt uns mehr Platz für die Wicklungen.

Bei höheren Frequenzen ist die Flußdichte geringer und bleibt damit unterhalb der Grenze des Materials. Das Verhältnis zwischen induktivem Widerstand und Lastwiderstand verbessert sich mit steigender Frequenz, aber bei den höchsten Frequenzen könnten parasitäre Kapazitäten starken Einfluß gewinnen, so daß man sie bei der Entwicklung berücksichtigen sollte.

== Energiespeicherung in Magnetkernen ==

Weiß du wieviel Energie eine Spule speichert? Das ist definiert durch die gleiche, alte Formel, die oft in der klassischen Physik auftaucht.

:<math>(5)\quad E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2</math>
::<math> [J] = \frac{1}{2} \cdot [H] \cdot [A]^2</math>

Die Einheit der Energie ist Joule (J). Die Induktivität L in Henry (H) sowie der Strom I durch die Spule in Ampere (A). Im Falle eines Transformators muß dieser Strom netto berechnet werden, nachdem man die (transformierten) Primär- und Sekundärströme abgezogen hat unter Berücksichtigung des Windungsverhältnisses. Kurz, das ist der Magnetisierungsstrom.

In den meisten Anwendungen als Transformator ist dieser Strom nicht wirklich gewünscht, aber ein unvermeidbarer Nebeneffekt. Aber es gibt Anwendungen, welche diese Energiespeicherung gut nutzen! Ein sehr wichtiges Beispiel ist der Sperrwandler. Im Prinzip speichert dieser Wandler die Energie von der Primärseite und entlädt sie in die Sekundärseite, oft mit einer Spannung, welche '''nicht''' dem Windungsverhältnis entspricht! Weil Primär- und Sekundärstrom nicht zur gleichen Zeit fließen ist es nicht mehr gültig, daß die Spannungen im gleichen Verhältnis wie die Windungszahlen stehen!

Nehmen wir an, wir entwickeln ein Schaltnetzteil auf dieser Basis. Wir wollen 13,8V Ausgangsspannung, während die Eingangsspannung 110 oder 220V ist. Der logische Ansatz in diesem Fall ist die Nutzung eines Gleichrichters, welcher als Brücke für 220V oder als Verdoppler für 110V geschaltet werden kann. Am Ende haben wir 300VDC in beiden Fällen, der Rest des Schaltnetzteils ist identisch, unabhängig von der Netzspannung. Nehmen wir weiter an, wir haben einen Ferritkern mit 2cm^2 Querschnitt, 12cm magnetische Pfadlänge mit einer Anfangspermeabilität von 2000 und 350mT Sättingsflußdichte. Der Wandler soll bei 100 kHz laufen. Für die Entwicklung brauchen wir noch ein paar Informationen. Den AL-Wert, welcher das Verhältnis zwischen Anzahl der Windungen und Induktivität beschreibt. Wenn er nicht im Datenblatt angegeben ist, kann man ihn aus den physikalischen Abmessungen und Ferriteigenschaften berechnen. Oder man wickelt eine Meßspule und mißt den Wert nach, aber es ist ganz sicher einfacher ihn aus dem Katalog zu bekommen! Nehmen wir an unser Kern hat 6µH/N^2, d.h. 1 Windung ergibt 6µH, 10 Windungen ergeben 600µH und so weiter. Diese angenommenen Werte sind typisch für praktische Fälle.

Um die Spannungsbelastung des Transistors der Primärseite zu verringern, wählen wir 30% der Zykluszeit für die Aufladung des Transformators und 60% für die Entladung. Das erlaubt die Entladung mit der halben Eingangsspannung, d.h. der Schalttransistor sieht nur 450V statt 600V. Das reduziert auch die Stromspitze des sekundären Gleichrichters, während dadurch aber die Stromstärke der Primärseite sowie Spannungsfestigkeit der Sekundärseite erhöht werden, was hier aber kein Problem ist. Die verbleibenden 10% der Schaltzeit sind reserviert für Schaltzeit des Transistors, Totzeitsteuerung des Steuer-ICs etc. Bei 100kHz ist die Ladezeit 3µs, die Entladezeit 6µs. Ein Blick ins Datenblatt sagt uns, daß bei 100kHz und einseitiger Magnetisierung die Flußdichte auf 100mT begrenzt werden sollte. Durch Anwendung von Formel (1) und (2) können wir schnell ausrechnen.

::<math> B = \frac{U \cdot t}{N \cdot A}</math>

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{300V \cdot 3\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=45</math>

45 Windungen laden diesen Kern auf 0,1T in 3µs, wenn man 300V anlegt. Schön und einfach. Auf der Sekundärseite brauchen wir 13,8V, plus ca. 1V für die Gleichrichterdiode, macht in Summe ca. 15V. Wir können die gleiche Formel einsetzen, nur mit anderen Werten für Spannung und Zeit.

::<math> N = \frac{U \cdot t}{B \cdot A} = \frac{15V \cdot 6\mu s}{0,1T \cdot 2 \cdot 10^{-4}m^2}=4,5</math>

Gefällt dir das? Das Windungsverhältnis ist 10:1, während das Spannungsverhältnis 20:1 ist, weil das Zeitverhältnis 1:2 ist!

Entscheide frei ob du lieber 4 oder 5 Windungen haben willst, das bewirkt nur eine geringfügige Änderung der Lade- und Entladezeiten.

Nun, wieviel Leistung kann dieses Netzteil liefern? Nein, rechne jetzt nicht wie bei einem Netztrafo! Wir haben hier zwei Grenzen. Eine ist die begrenzte Wärmeerzeugung im Transformator, aber es gibt auch eine funktionale Grenze, welche viel wichtiger ist. Unser Schaltnetzteil arbeitet mit Energiespeicherung und bei jedem Zyklus wird nur eine kleine Menge an Energie gespeichert, wodurch die am Ausgang verfügbare Leistung streng begrenzt ist!

Durch unseren oben angenommenen AL-Wert hat unsere Primärwicklung mit 45 Windungen eine Induktivität von 12mH. Über die Definition der Induktivität können wir den Spitzenstrom am Ende des Ladezyklus ausrechnen.

::<math> I = \frac{U \cdot t}{L} = \frac{300V \cdot 3 \mu s}{12mH}= 75mA</math>

Nur 75mA! Sieht nicht viel aus. Berechnen wir die gespeicherte Energie.

::<math>E = \frac{1}{2} \cdot L \cdot I^2= \frac{1}{2} \cdot 12mH \cdot (75mA)^2=34\mu J</math>

Man kann das auch über einen anderen Ansatz berechnen. Da der Strom linear von Null bis 75mA ansteigt, ergibt das im Mittel 37,5mA. Bei 300V und 3µs sind das

::<math>E = U \cdot I \cdot t = 300V \cdot 37,5mA \cdot 3\mu s =34\mu J</math>

Schön wenn die Dinge übereinstimmen...? ;-)

Wenn man bedenkt, daß man bei 100kHz 100.000 dieser kleinen Brocken von Energie pro Sekunde hat, und Leistung schlicht Energie pro Zeit ist, dann kommen wir auf traurige 3,4W für unser glorreiches Netzteil! Sieht nach einer ziemlich schlechten Nutzung für einen Kern dieser Größe aus, nicht wahr? Dieser Kern ist mit "250W typisch" durch den Hersteller gekennzeichnet!!!

Wir müssen herausfinden, wie wir mehr Energie in dem Kern speichern können. Wenn wir die Induktivität erhöhen, wird der Strom kleiner, aber der Strom geht quadratisch in die Energie ein! Keine gute Idee. Es ist besser die Induktivität zu verringern, dadurch steigt der Strom. Da die gespeicherte Energie linear von der Induktivität, aber quadratisch vom Strom abhängt, ist es offensichtlich daß die gespeicherte Energie proportional steigt.

Wie machen wir das? Wir können nicht einfach die Windungszahl verringern! Das bringt uns in Widerspruch mit Gleichung (1), erhöht die Flußdichte mehr als der Ferrit verträgt. Erkennst du das Problem? Wir müssen die Induktivität verringern, ohne die Windungszahl zu verringern, um die Flußdichte zu erhalten.

Es gibt ein einfaches Werkzeug um das zu erreichen. Luft! Man muß nur den Magnetfluß über einen Luftspalt laufen lassen, indem man die beiden Kernhälften geringfügig auseinander zieht. Der Effekt dieses Luftspalts ist die Verringerung der effektiven Permeabilität des Kerns und damit die Reduzierung des AL-Werts, ohne Einfluß auf andere Parameter. Schauen wir was passiert wenn wir einen Luftspalt von insgesamt 1mm einfügen, was durch das Entfernen der Kernhälften um 0,5mm erreicht wird.

Der magnetische Fluß läuft nun 120mm durch Ferrit mit einer Permeabilität von 2000 und 1mm durch Luft mit einer Permeabilität von Eins. 2000mm Ferrit haben den gleichen magnetischen Widerstand wie 1mm Luft! D.h. unser Kern hat nun nur noch eine effektive Permeabilität von 120 anstatt der 2000! Das heißt auch, unser AL-Wert ist nun 0,36µH/N^2 und unsere Primärwicklung mit 45 Windungen hat nun nur noch 720µH. Das wiederum heißt, daß sie in 3µs auf 1,25A aufgeladen wird und 0,56mJ pro Zyklus speichert, woraus 56W Ausgangsleistung entstehen. Das sieht deutlich besser aus als unsere mageren 3,4W ohne Luftspalt! Und all das bei der gleichen Flußdichte im Kern!

Hast du jemals gedacht, daß eine 1mm dicke Luftschicht so schrecklich wichtig sein kann?

Die nächste Frage wäre, ob es eine Grenze für den Luftspalt gibt. Sicher, es gibt zwei Grenzen. Eine ist einfach, wenn man die gespeicherte und übertragene Energie erhöht, erhöht sich auch der Verlust in der Wicklung. An einem Punkt erreicht man die Grenze der thermischen Verluste im Kupfer, genauso wie im Netztransformator. Die Größe des Luftspalts ist meist ein Kompromiß des Entwicklers. Aber es gibt ein anderes Problem. Mit fallender effektiver Permeabilität fällt auch die Kopplung zwischen den Wicklungen. Der Transformator entwickelt ein starkes Streufeld und zeigt starke ungekoppelte Induktivität, welche zur Zerstörung des Leistungstransistors und der Diode führen kann und in den meisten Fällen einen [[Snubber]] notwendig macht. Der Entwickler muß manchmal mit weniger Luftspalt auskommen als was die Wicklungen thermisch verkraften könnten. In jedem Fall kann das Koppelproblem durch richtige Konstruktion des Transformators minimiert werden. Die Primär- und Sekundärwicklung kann gemischt sein, eine bifilare Wicklung ist manchmal möglich. Und es ist oft eine gute Idee, eine dicke Kupferfolie um den kompletten Transformator zu wickeln, welche eine Kurzschlußwindung darstellt. Diese bewirkt, daß der Fluß außerhalb zu Null wird, was bedeutet, daß der Fluß durch den Spulenaufbau gleich dem um die Spule (Seitenschenkel des Kerns) ist und damit die Kopplung verbessert.

In vielen Fällen ist es besser ein Material mit weniger Permeabilität zu verwenden, wie z. B. Eisenpulver. Der Transformator wäre nahezu identisch, wenn wir ihn mit einem Material mit einer Permeabilität von 120 ohne Luftspalt bauen würden. Er hätte eine bessere Kopplung und weniger Streufeld. Andererseits ist der große Vorteil des Luftspalts, daß der Entwickler genau festlegen kann, wieviel effektive Permeabilität er will, ohne einen neuen Kern bestellen zu müssen!

== Drosseln ==

Eines der schlimmsten Dinge, die ich je in einem elektrischen Sachbuch sah, daß man verschiedene Formeln für das Gleichstrom- und Wechselstromverhalten von Spulen angegeben hat. Das ist kompletter Unsinn! Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom. Zu jedem Zeitpunkt des Wechselstroms fließt ein "Gleichstrom", und in Gleichstromanwendungen fließt auch ein Wechselstrom, wenigsten beim Ein- und Ausschalten. Deshalb können und sollten wir die gleichen Entwicklungsansätze für Drosseln nutzen.

Schauen wir uns das in der Praxis an. Eine verbreitete Aufgabe ist die Entwicklung einer Drossel mit einer bestimmten Induktivität, welche einen bestimmten Strom aushält ohne in die Sättigung zu gehen. Beachte, daß für Gleichstromanwendungen die Grenze immer durch die Flußdichte gesetzt wird. Erinnerst du dich daran, was ich weiter oben geschrieben habe? Bei hohen Frequenzen ist die Grenze durch die Kernverluste bestimmt, und bei niedrigen durch die Sättigung. Und Gleichstrom ist einfach eine sehr, sehr niedrige Frequenz. ;-)

Nehmen wir an, wir brauchen eine Drossel mit 100µH, die wenigstens 10A aushält, bevor sie in die Sättigung geht. Nehmen wir an, wir nutzen einen Ringkern aus Eisenpulver dafür mit einem Querschnitt von 1cm^2 und einer Pfadlänge von 10cm. Die Permeabilität ist 75 und die Sättigung beginnt bei 0,5T, Der AL-Wert ist 80nH/N^2. Allein aus dem AL-Wert können wir leicht ausrechnen, daß wir 35 Windungen brauchen. Nun, wie können wir den Fluß ausrechnen? Letztendlich wird keine Spannung an die Wicklung angelegt! Denk noch mal nach! Es '''muß''' eine Spannung angelegt worden sein, um den Strom fließen lassen zu können. Wenn wir 1V anlegen, würde es bei 100µH 1ms dauern, ehe 10A erreicht werden, wie man aus Gleichung (3) leicht errechnen kann. Zusammen mit Hilfe von Gleichung (2) können wir die Flußdichte direkt berechnen

::<math>B = \frac{L \cdot I}{A \cdot N}= \frac{100 \mu H \cdot 10A}{1 \cdot 10^{-4}m^2 \cdot 35}=0,28T</math>

welche in einer Flußdichte von 0,28T endet in unserem Kern mit 1cm^2 Querschnitt. Bingo! Diese Drossel könnte fast das Doppelte an Strom leiten, bevor sie in die Sättigung geht. Ein kostenbewußter Entwickler würde die selbe Übung mit dem nächstkleineren Kern durchführen, welcher gerade groß genug ist, um die Drossel mit 100µH bei 10A zu erreichen.

== Kernauswahl ==

Es gibt unzählige Formen und Größen von magnetischen Kernen, und alle sind mit verschiedenen Materialien verfügbar. Es ist eine gute Idee, wenn man wenigstens prinzipiell weiß, was es gibt.

===Materialien===

Das älteste Material für Transformatoren ist '''Eisen''', bekannt als [http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamoblech Dynamoblech]. Es ist in dünnen Blechen verfügbar, welche voneinander isoliert werden müssen, um die Wirbelströme gering zu halten. Nur in reinen Gleichstromanwendungen kann man massives Eisen oder unisolierte Bleche nehmen. Transformatoreisen verträgt mindestens 1T bevor es in die Sättigung geht, während 1,2T für die meisten Typen OK ist, 1,5T für einige und 1,7T sind mit den Besten möglich. Die Permeabilität dieses Materials ist ca. 2000 bis 5000. Die Eisenlegierungen mit höherer Sättigungsgrenze haben die geringeren Werte. Die Verluste sind so hoch, daß sie für Frequenzen kurz über 100Hz der begrenzende Faktor sind, anstatt die Sättigung.

'''Eisenstaub''' wird auch genutzt, gemischt mit Epoxidharz und in Magnetkerne geformt. Die Permeabilität hängt vom Eisengehalt der Mischung ab. Da selbst eine kleine Menge Harz deutlich weniger Permeabilität als das Eisen hat, ist die effektive Permeabilität ziemlich niedrig, zwischen 2..100 sind typisch. Für höhere Permeabilitäten wird die Korngröße und Form des Eisen sehr wichtig, da man sehr enge Kornpackungen erzielen kann.
Sättigung setzt eher als bei massivem Eisen ein, weil der Fluß tendenziell aus den Eisenpartikeln gedrängt wird, 0,5T ist ein typischer Wert. Auf jeden Fall ist die Sättigung sehr "weich", es gibt keinen gut definierten Punkt an dem die Sättigung einsetzt. Die Verluste sind niedrig, so daß die Typen mit geringer Permeabilität bis in den HF-Bereich verwendet werden können. Diese Pulverkerne gibt es auch mit anderen Legierungen, wie z. B. Permalloy, in einigen Fällen mit attraktiven Eigenschaften.

'''Ferrite''' sind die vielseitigsten aller verfügbaren Materialien. Während sie bei niedrigeren Werten sättigen, typisch 0,3T, gibt es sie in einer riesigen Breite von Permeabilitäten. Es ist nicht schwer Ferrite mit einer Permeabilität von 20 oder 25.000 zu finden! Der unerfahren Anwender kann den Unterschied von Außen nicht erkennen. Selbst wenn zwei Ferritkerne identisch aussehen, kann der eine 1000fach verschieden zum anderen sein! Also sollte man sicherstellen, daß man '''weiß''', welches Material man hat, bevor man mit der Rechnung anfängt.

In jedem Fall gibt es zwei große Kategorien von Ferriten. Leistungsferrite, genutzt in Schaltnetzteilen etc., sie haben eine Permeabilität von etwa 2000 und geringe Verluste zwischen 20..100kHz. HF-Ferrite mit Permeabilitäten zwischen 100...1000 und geringen Verlusten machen sie brauchbar bis 30MHz. Aber es gibt viele Ferrittypen, die bei weit höheren Frequenzen noch arbeiten und weniger Permeabilität haben. Die Permeabilitäten über 2000 sind reserviert für spezielle Kerne wie Breitbandübertrager, Transductoren und Rauschfilter.

=== Formen ===

Bei den Formen will ich nur einige nennen.

*Ringkerne: Sie sind einfach, billig und leicht zu nutzen, haben geringe Dispersion (wenig Streufeld), gute Selbstabschirmung, können aber keinen Luftspalt enthalten, und 10.000 Windungen auf einen Ringkern wickeln ist nichts was ich gern tun würde.
*Für Speicherdrosseln gibt es Ringkerne mit "verteiltem" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemittel, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring
*E-Kerne: Sehr zweckmäßig für die meisten Anwendungen, aber die scharfen Ecken sorgen für mehr Streuverluste
* U-Kerne: Etwas billiger und leicht ineffizienter als E-Kerne (wegen der größeren Pfadlänge)
*Schalenkerne: Vereint die Zweckmäßigkeit des E-Kerns mit der guten Schirmung des Ringkerns (er ist sogar besser!), aber sie kosten mehr. Manche haben einen einstellbaren Luftspalt.
*Stäbe: Nutzbar für Drosseln. Sie haben wirklich große Luftspalte! ;-) Aus genau diesem Grund sind sie unbrauchbar für Transformatoren, die Kopplung wäre zu schlecht.
*E-I Laminate: Das ist so ziemlich die einzige Form, in der man Transformatoreisen kaufen kann.

Ich empfehle man bestellt sich einige Kataloge der Hersteller von magnetischen Materialien und kann so mehr über die anderen 994 Formen lernen . . . Ich empfehle Amidon, Ferroxcube, Ferrinox (Thomson Composants), SiFerrit (Siemens), TDK, Philips, um einige zu nennen. Ich habe meist mit Amidon, Ferrinox und Mülleimerkernen gearbeitet. Die besten Leistungsdaten scheinen von einigen japanischen Ferriten zu kommen.

Diese kleine Abhandlung des Elektromagnetismus kann natürlich nicht als vollständig betrachtet werden, aber ich bevorzuge es, mich auf die wichtigsten Dinge für den Entwickler bzw. Hobbybastler zu konzentrieren. Ich habe alle Dinge übersprungen, welche in meinen Augen weniger wichtig sind für die praktische Anwendung. Ich habe auch viele praktische Hinweise übersprungen, welche zwar nützlich wären, aber diesen Artikel zu sehr in ein Kochbuch verwandelt hätten. Wer Fragen hat soll nicht zögern. Meine Adresse ist auf der ersten [http://ludens.cl/index.html Seite]. Wenn genug Fragen auftauchen, werde ich ein F.A.Q. anfügen.

<references />

== Siehe auch ==

*[[Spule]]
*[[Platinen-Induktivität]]
*[[MC34063]]
*[[Spartransformator]]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/181036 Forumsbeitrag]: Kurzschlußwindung bei Ringkernmontage vermeiden
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2586118 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 5V/17mA mit Ethernettrafo
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/172992?goto=2586118#2600216 Forumsbeitrag]: galvanisch getrennter DC/DC 8V/170mA mit Ethernettrafo
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/217495#2169621 Forumsbeitrag]: 115V Stelltrafo in Sättigung bei 230V Betrieb
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/271562#new Forumsbeitrag]: Reparatur eines Transformators
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/324798#3539661 Forumsbeitrag]: Zünden eines Lichtbogen mittels Gleichstrom
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/296020#new Forumsbeitrag]: Planarspulenbaukasten

== Weblinks ==

* [http://www.amidon.de/ Amidon], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferroxcube.com/ Ferroxcube], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.micrometals.com/ Micrometals], Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.epcos.de Epcos], ehemals Siemens, Hersteller von Kernen aller Art
* [http://www.ferrite.de ferrite.de], Händler für Kerne aller Art
* [http://www.tridelta-weichferrite.de/ TRIDELTA Weichferrite]
* [http://www.spulen.com/ MM Spulen für Elektronik] - Der Shop rund um die Spule - Drähte, Litzen, Ferrite, Spulen aller Art
* Sehr gute Erklärung der [[media:verlustarme_trafos.pdf | Wirkungsweise eines Trafos (PDF)]], [http://www.emeko.de/ Homepage] des Autors
* [http://www.wolfgang-wippermann.de/koppelfa.htm Koppelfaktor messen], mit Beispielen von realen Spulenanordnungen auf dem Amateurfunkbereich
* [http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html Flyback Converter for dummies], engl. Gute Seite über Sperrwandler und Drosselspulen für Nixieröhren mit einfacher Messung des Sättigungsstroms
* [http://www.we-online.de/web/en/passive_components_custom_magnetics/toolbox_pbcm/Product_Training_1.php Produkttraining] zu verschiedenen Induktivitäten von Würth Elektronik
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap1/Kapitel1.html Weitere Informationen zu 50-Hz-Trafos und Drosseln]
* [http://www.waasner.de Waasner] Trafoblechhersteller
* [http://www.tkes.com/web2010/tkeswebcms.nsf/www/de_index.html ThyssenKrupp Electrical Steel] Trafoblechhersteller
* [http://www.stiefelmayer.de/laser.html Stiefelmayer] Trafoblechkonfektionierer
* [http://www.kienle-spiess.de Kienle-Spiess] Trafoblechkonfektionierer

[[Category:Grundlagen]]
[[Category:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:58:21Z

Janra: /* Becker und Müller */

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich
* Schablonenpreis: 59 € (netto) plus 8 € Porto

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* schnell, ab 4 Stunden
* aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut
* jede Kalkulation erst nach Kontoeinrichtung bzw. Anmeldung

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung kostet zusätzlich 41,65 € (netto)
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Online-Preisberechnung (PCB oder Schablone) erst nach Anmeldung (und ggf. zusätzlicher Kontoeinrichtung)
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE
Sind weg, URL macht Redirect zu https://www.eurocircuits.com/

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:54:21Z

Janra: /* Contag */

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* schnell, ab 4 Stunden
* aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut
* jede Kalkulation erst nach Kontoeinrichtung bzw. Anmeldung

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung kostet zusätzlich 41,65 € (netto)
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Online-Preisberechnung (PCB oder Schablone) erst nach Anmeldung (und ggf. zusätzlicher Kontoeinrichtung)
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE
Sind weg, URL macht Redirect zu https://www.eurocircuits.com/

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:46:52Z

Janra: /* EPN Electroprint GmbH */

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung kostet zusätzlich 41,65 € (netto)
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Online-Preisberechnung (PCB oder Schablone) erst nach Anmeldung (und ggf. zusätzlicher Kontoeinrichtung)
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE
Sind weg, URL macht Redirect zu https://www.eurocircuits.com/

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:36:22Z

Janra: /* Eurocircuits GmbH */

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Online-Preisberechnung (PCB oder Schablone) erst nach Anmeldung (und ggf. zusätzlicher Kontoeinrichtung)
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE
Sind weg, URL macht Redirect zu https://www.eurocircuits.com/

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:31:53Z

Janra: /* The PCB Shop (Belgien) */

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE
Sind weg, URL macht Redirect zu https://www.eurocircuits.com/

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:22:10Z

Janra: /* LNAFIN (Finnland) */ neue Domain

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com  =>  https://www.lnafin.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Platinenhersteller

2017-10-21T10:14:05Z

Janra: /* BILEX-LP (Bulgarien) */ Stencil-Preis gem. Webseite aktualisiert

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars ☺). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

'''Eigentümer oder Mitarbeiter von Firmen dürfen diese gerne eintragen, falls sie in der Liste noch nicht vorhanden sind. Beim Eintrag oder Änderungen bitte in der Zusammenfassung unbedingt darauf hinweisen, dass Sie über Ihre eigene Firma schreiben.''' Und bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

Verschiedene Threads deuten an, dass "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt (http://www.mikrocontroller.net/topic/329356, http://www.mikrocontroller.net/topic/321295). Das kann je nach Hersteller schwanken.

=== Preise ===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

Wichtiger Hinweis: Nicht überall ist der letzte Arbeitstag auch der Versandtag.

Tip: Wer eine kleinere Platine fertigen lassen möchte und nur 3 Exemplare braucht sollte sich Aisler, Oshpark oder Ragworm anschauen.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#AISLER|AISLER]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 25.60 || 2016-11-03
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.50 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 84.49 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.20 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.05 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.88 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.75 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 116.79 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 163.51 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 186.85 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 221.90 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 262.78 || 2016-07-05
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 6 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 175.74 || 2016-07-05
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 56.93 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 61.30 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 65.65 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 78.75 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.20 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 118.02 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 193.54 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 237.18 || 2016-10-06
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 280.82 || 2016-10-06
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 101.79 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 108.02 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 120.49 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 132.95 || 2015-07-06
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 195.26 || 2015-07-06
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 1 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 56.85 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 68.91 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 96.87 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 236.64 || 2016-10-21
|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 149.70 || 2016-10-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 1 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 35.25 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 8 || 42.60 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 5 || 47.24 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 2 || 100 || 100 || 1.6 || 2 || 141.73 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 9 || 38.81 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 5 || 70.21 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 4 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 210.63 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 71.10 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 116.62 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 6 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 221.58 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 103.14 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 6 || 186.83 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 8 || 100 || 75 || 1.6 || 2 || 354.98 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]]¹) || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 209.20 || 2017-03-09
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 10 || 100 || 75 || 1.6 || 7 || 617.61 || 2017-03-09
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|- style="background:#FFEBAD"
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
|}
¹) Lieferung 3stückweise, man muss also drei Platinen zu diesem Preis kaufen

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 85622 || Feldkirchen b. München || ja || ja || ja || ? || 2016-07-05
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ja || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja || 2016-10-06
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || ja || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
|-
| [[#MITTELSTAEDT|MITTELSTAEDT Leiterplatten]] || 121005 || Berlin || ja || ja || ja || ja || 2017-07-18
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Multi_Printed_Circuit_Boards_Ltd.|Multi-CB]] || 85649 || Brunnthal || nein || ja || ja || ? || 2015-02-16
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Richter Elektronik GmbH|Richter Elektronik GmbH]] || 57392 || Schmallenberg || ? || ja || nein || ja || 2017-05-10
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ja || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== AISLER ====
Homepage: https://aisler.net

Günstige Platinen made in Germany 
Komplett-Dienstleister, Bauteile und Stencils können direkt mit bestellt werden.

* Leiterplatten ohne Mindestgröße
* Keine Mindestbestellmenge, günstige Preise
* Produktion vollständig mit deutschem Fertiger in Industriequalität
* Standardmäßig ENIG-Finish, FR4 und TG150 Material
* Innenfräsungen bis 0,8mm möglich
* Langlöcher Durchkontaktiert und Nicht-Durchkontaktiert werden unterstützt
* 1- und 2-Layer Platinen (35µ Kupferstärke), 4-Layer auf Anfrage
* Platinen werden gefräst, nicht geritzt
* Weißer Bestückungsdruck Ober- und Unterseite inklusive
* Online Visualisierung aller Fertigungsdaten
* Anpassung der Fertigungsdaten ohne Lieferzeitverzögerung auch nach Bestellung noch möglich
* Abnahme immer in dreier-Stückzahl
* Einfache Bezahlung u.a. mit Paypal, Sofort Überweisung, Banktransfer, Kreditkarte, oder Bitcoin
* Versandkosten: EUR 6 (unversichert, ab EUR 30 Auftragswert kostenlos); EUR 32 (versichert)

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: https://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, E-Test, ab 7 AT Standard
** Prototypen 1 Lage oder 2 Lagen durchkontaktiert ab 39,05€ zzgl. MwSt // 46,47€ inkl. MwSt.
** Prototypen 4 Lagen ab 69,25€ zzgl. MwSt. // 85,41€ inkl. MwSt.
** Prototypen 6 Lagen ab 99,40€ zzgl. MwSt. // 118,29€ inkl. MwSt.
* Liefert auch an private Abnehmer
* SMD-Pastenschablonen ab 33,95€ zzgl. MwSt. // 40,40€ inkl. MwSt.
* Expressfertigung
* Abholung möglich
* Versandtag ist letzter AT

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.basista.de

Eigendarstellung:
* Aktuelles Angebot: Eine Lp 100x100mm, doppelseitig, grün, RoHS-konform, mit E-Test, 10AT '''29,75€''' inkl. MwSt. ohne Versand
* Eurokarte doppelseitig ab 56.93€ inkl. MwSt und Versand / + Best.Druck Top 73.59€ inkl. MwSt. und Versand
* Onlinekalkulator für 1-6 Lagen Prototypen, Serien bis 8 Lagen
* Fertigung ab 1 Stück (min. 1dm²)
* Prototypen in den Farben grün, weiß, schwarz, rot, blau, grau, ohne Lack
* Eilservice ab 8 Std., 1-6 Lagen
* Letzter Arbeitstag = Versandtag
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt, weitere Oberflächen auf Anfrage
* Verkauf auch an privat
* Prototypen FR4 35µm Cu mit Materialdicke 0.35mm-2mm, weitere Stärken, Kupferdicken und Sondermaterialien auf Anfrage
* Eventuelle Überproduktion wird kostenfrei mitgeliefert

Erfahrungen:
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen, 6 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* Qualität gut
* Hochfrequenzschaltungen
* Eildienst möglich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* unbedingt Gerber 274X und Exellon für die Anfrage (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Europakarte "naked proto", 2-lagig, 40.38€ (2016-07-17)
* Europakarte mit Lack und Druck, 2-lagig, 70,07€ (2016-07-17)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MITTELSTAEDT Elektronik ====
Homepage: http://www.me-berlin.de.de
* Ohne anzumelden Onlinekalkulieren, per eMail Bestellen und Kaufen
* Schnelle Lieferung in hoher Qualität
* Europakarte in 4 Tagen 44€
* SMD-Bestückung möglich
* Auch hohe Stückzahlen werden in Berlin gefertigt

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-cb.de

Eigendarstellung:
* Online Kalkulator
* nur für Gewerbetreibende
* 1-48 Lagen Leiterplatten und SMD-Schablonen ab 48h
* Standard 2L & 4L: 5AT Produktionszeit, 6L & 8L: 6AT Produktionszeit
* Standard: 125µm Leiter, 0.2mm Bohren
* Inklusive: Kompletter Design-Rule-Check, Tooling, Lötstopp 2x grün, Posidruck 1x weiß
* Möglich: 75µm Leiter, Blind- & Buried Vias, 0.1mm Bohren, Dickkupfer, ...
* Diverse Spezialfertigungen wie Flex, Starrflex, Metallkern, HF, Hoch-Tg, etc.
* Impedanzkontrolle inkl. Testcoupon
* UL-Zertifizierung

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* sehr kompetenter und freundlicher Service
* sehr gute Unterstützung bei Sonderwünschen
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html
* Bietet als Service das (Platz optimierte) Zusammensetzen verschiedener Platinen/Projekte. (Stichwort: Ausnutzen von konkaven Polygonen oder Platinen mit "Loch" durch andere Kleinstplatinen). Es können auch Projektdateien verschiedener Programme kombiniert werden (Dafür unbedingt manuelles Angebot per Mail einholen und als Kommentar anmerken. ACHTUNG: Der Online-Kalkulator erstellt hier pro Upload einen Auftrag! Daher für eine solche Kombination NICHT verwenden)

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Richter Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.richter-leiterplatten.de
* Standort: Richter Elektronik GmbH, Hünegräben 6, D-57392 Schmallenberg
* Fertigungstechnologie: HAL, 70µ Endkupfer, chem. Oberflächen (z.B. chem Ni/Au +1AT), IMS-Leiterplatten
* Standard-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 6 AT
* Express-Lieferzeit 1-6 Lagen: ab 2 AT

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig 100 x 100mm 15,- EUR
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 24,- EUR
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 38,40 EUR
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser = 0.8mm; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 24h Service
* 1,25 € / 100 cm² Film, 5,00 € Mindestbestellwert (Stand Mai 2016)
* 2 € Porto, Rollenversand teurer (Stand Mai 2016), Mindestsumme = 7€

==== pcb-devboards.de ====
Leiterplatten-Service für immer eingestellt!!!

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== EU ===
Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com

==== BILEX-LP (Bulgarien) ====
Homepage http://www.bilex-lp.com
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab <strike>15.00€</strike> 41 € (netto), 25 € wenn mit Platine zusammen
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. (Tschechische Republik) ====
Homepage http://www.cube.cz

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== LNAFIN (Finnland) ====
Homepage: http://electronics-pcb.com 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== PIU-Printex (Österreich) ====
Homepage http://www.piu-printex.at
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== PRIONIK (Österreich) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

==== Ragworm (GB) ====
Homepage http://www.ragworm.eu
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je Stück(!) 8,53 Pfund (~ 10,00€ 23.07.16)
* Kleine Platinen sehr günstig
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt
* Versandkosten (für Mini-Platine): GBP 3, werden jedoch anfangs nicht ausgewiesen, erst später bei Paypal nachgefordert

==== The PCB Shop (Belgien) ====
Homepage http://www.thepcbshop.com
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE

==== Vi&Rus International (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== SET - Steiner Elektronik Technologie (Bulgarien) ====
Homepage: http://www.setpcb.bg und http://setgmbh.de
* Werk in Bulgarien
* Leiterplatten und Bestückung
* Standardlieferzeit: 8AT
* Gute Qualität, schneller unkomplizierter Support (deutsch und englisch)

==== Multi Circuit Boards Ltd. (GB) ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten (auch bei Eilservice)
* Standard 125µm und 5 AT

==== Euro PCB Ltd. (GB) - obsolet ====
Homepage http://www.europcb.com
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK
12.02.2012: Webseite ist leer;
2015: Webseite verweist auf http://www.multi-circuit-boards.eu

==== Top-Tec-PCB (GB) - obsolet ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== OLIMEX Ltd. (Bulgarien) - obsolet ====
'''Zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015, 3.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

=== USA ===

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Ansicht der Platine nach Senden der Produktionsdaten und vor Bestellung.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* An den Platinen sind noch Stege von der Fertigung, die sich allerdings gut entfernen lassen.
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version nochmals ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.
* 2 Layer: Min. 0.15mm (6mil), Bohrung 0.33mm (13mil)
* 4 Layer: Min. 0.127mm (5mil), Bohrung 0.25mm (10mil)
* KiCad Dateien können direkt genutzt werden

'''Erfahrungsbericht 2015-12'''
Hatte IS51 Platine als Eagle BRD Datei in Auftrag gegeben (100x80 2-Layer). Es werden immer 3 Stk. gefertigt.
Kosten ca. 60€ (aufgrund des aktuell fast 1:1 Kurses). Das ganze Bestellsystem auf der Webseite hat mit sehr gut gefallen. Vor der Bestellung bekommt man Ansichten der Platine (Top/Bottom/etc.) was grobe Fehler vermeiden sollte. Auch danach bekommt man per Mail Statuswechsel seiner Bestellung (in Arbeit; gefertigt; Versandstatus+Trackingnummer). Macht Alles einen wohldurchdachten und professionellen Eindruck!
Platinen kamen insgesamt nach ca. 2,5 Wochen (davon ca. 1 Woche Transport von USA nach DE+Zoll).
Die Platinen sehen sehr gut aus. Violetter Lötstoplack und vergoldete Pads. Qualität ist auch sehr gut.
Die Platinen hatten allerdings ein vom Layout verursachtes Problem. Es wurden SMD Widerstände verwendet, die
eine Ausfräsung im Milling-Layer hatten. Analyse wurde nach Ticketaufgabe durch OSHPark durchgeführt.
Dabei sehr nett, zügige Antworten und professionell. Obwohl der Fehler im Layout lag und nicht beim Fertiger,
wurde trotzdem eine Nachfertigung ohne Kosten auf Kulanzbasis durchgeführt!

Also alles TOP! Nur mit der englischen Sprache sollte man gut zurecht kommen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== San Francisco Circuits ====
Homepage https://www.sfcircuits.com (USA)
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Ohne Mindestgröße
* Flexible und "starr-flexible" Platinen
* [https://www.sfcircuits.com/pcb-production-capabilities/pcb-assembly PCB Assembly]

=== China ===

==== CY industrial ====
Homepage http://www.cyindustrial.com/ 
Design rules http://www.cyindustrial.com/-ezp-26.html

* 5 Stk. 10x10 cm, 2 Lagen: $45.00
* 1-24 Layer, Min. 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China) 
Design rules http://www.dfrobot.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=1215#p6461

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk
* 2-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Dirtypcbs ====
Homepage http://dirtypcbs.com (China) 
Design rules http://dirtypcbs.com/about.php

* Mindestens 5Stk
* 2 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $14
* 2 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $25
* 4 Layer ca. 10Stk 5x5 cm $30 (nur grün)
* 4 Layer ca. 10Stk 10x10 cm $50 (nur grün)
* Versand: kostenlos 8 Wochen, DHL 30$ 9 Tage
* Thread: https://www.mikrocontroller.net/topic/362576#4071490
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== EasyEDA ====
Homepage https://easyeda.com/
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Elecrow ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)

Design rules https://www.elecrow.com/News/How_to_export_gerber_file_for_PCB_fabrication_at_Elecrow/

* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 5Stk 5x5 cm $4.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $9.50
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: https://www.mikrocontroller.net/topic/319266
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)
* 2-4 Layer, Min. 0.127mm (5mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]
* 1-2 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* 1-10 Layer, Min 0.2mm (8mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation inzwischen auch ohne Anmeldung (18.12.2015)
* Update 30.5.2016:
** Minimum 5 Stück
** 5 Eurokarten doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kosten $52.00 + Versand
** 10 Stück $76.00 + Versand
* 1-20 Layer, Min 0.06mm (2.36mil), Bohrer 0.2mm (8mil)

==== PCBJoint ====
Homepage http://pcbjoint.com/
* 1-12 Layer, Min 0.075mm (3mil), Bohrer 0.1mm (4mil)

==== PCBWay ====
Homepage [http://www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=4203 http://www.pcbway.com/]
* 1-10 Layer, Min. 0.1mm (4mil), Bohrer 0.2mm (8mil)
* 5 Stück Minimum
* 5 Eurokarten mit 2 Layern, Lötstopp usw., 6mil mit 0.3mm Löchern kosten 34 + 25 DHL = 59 us$

==== WellPCB====
Homepage [https://www.wellpcb.com/user/login https://www.wellpcb.com/]
* 5 Stück Minimum
* Die Berechnung basiert auf folgendem Standard SPEC: Fertigungsstandard: IPC-Ⅱ, FR4-TG140,1-12 Schicht,Spurbreite / Raum: ≥4 / 4mils; Lochgröße ≥0,2mm, Plattendicke ≤1.6mm

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD
* 1-4 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

Anmerkung: sehr günstige Preise, dafür hohe Versandkosten ("Swiss Post" 27 USD, keine kostenlose Versandoption)

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich
* Eagle *.brd Dateien werden akzeptiert
* Design Rules für Eagle von der Homepage ladbar
* Problemloser und schneller Kontakt per Mail (englisch)
* 1-6 Layer, Min. 0.15mm (6mil), Bohrer 0.3mm (12mil)

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Kleinmengen ==

Sollen nur wenige und/oder sehr kleine Platinen gefertigt werden,
verschieben sich sehr oft die Relationen. Viele Fertiger haben auch
beim Pooling eine Mindestgröße, unter der der Preis nicht weiter
sinkt. Die preiswerten Anbieter aus China wiederum bieten ihren
Service (unter anderem) dadurch recht preiswert an, dass sie in
starren Größen oder Größenrastern (bspw. Vielfache von 5 cm) und
Stückzahlen (5- oder 10-Stück-weise) arbeiten, außerdem kommt ein
vergleichsweise langer Versandweg hinzu.

Für sehr wenige oder sehr kleine Platinen sind besonders die folgenden
Fertiger gut geeignet:

* [[Platinenhersteller#AISLER|Aisler]] (Niederlande, Fertigung in Deutschland)
* [[Platinenhersteller#OSH_Park|Osh Park]] (USA)
* [[Platinenhersteller#Ragworm_.28GB.29|Ragworm]] (GB)

Aisler und Osh Park fertigen dabei in Vielfachen von drei Stück, bei
Ragworm kann man auch komplette Einzelstücke fertigen lassen. Alle
drei Anbieter skalieren auch mit kleinen Platinengrößen nach unten.

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Schweiz ===

==== BLS-Electronics ====
Homepage: https://blselectronics.ch

Mail: mailto:info@blselectronics.ch
* Prototypen und Kleinserien, grössere Stückzahlen auf Anfrage möglich
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* '''Unkompliziert und Preisgünstig'''
* 3-5 Tage nach Eingang aller Bauteile wird versendet.
* Ingenieurverein und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Materialbeschaffung möglich.
* Bestückung ab 1 Stück.
* Standort: Schweiz, Zug

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== Kugel-Elektronik ====
Homepage: http://www.kugel-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Wickede (Ruhr), Deutschland

==== enktro GmbH & Co. KG (ehemals => PBS-Electronic) ====
Homepage: http://enktro.de (ehemals pbs-electronic.de, nur Umfirmierung)
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== Gardow Engineering ====
Homepage: http://www.gardow-engineering.de
* SMD ab 0201, THT, THR, Mischbestückung, BGA Bestückung
* ab 1 Stück bis zur Serie
* Frontplattenfertigung
* Materialbeschaffung, Lieferzeiten zwischen 1-6AT, niedrige Einmalkosten
* Onlinekalkulator zur schnellen Kostenermittlung
* http://www.gardow-engineering.de/leiterplattenbestückung/onlinekalkulation.html
* Standort: Nordheim bei Heilbronn, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

==== JL-Elektronik ====
Homepage: http://www.jl-elektronik.de 
mailto:info@jl-elektronik.de
* Prototyp, Kleinserien
* ab 1 Stück
* SMD bis 0402, THT, gemischt und beidseitig
* Keine Rüstkosten
* Express 24/48 Stunden möglich
* Baugruppen Rework
* Gerätemontage
* Standort: Rheinland Pfalz, Deutschland

==== Nover Elektronik GmbH ====
Homepage: https://www.nover-elektronik.de
* Ab 1 Stück bis zur Serie
* SMD-Bestückung bis 0201, BGA, THT-Bestückung auch gemischt und beidseitig
* 5-10AT ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Komplette Materialbeschaffung möglich
* Günstige Einmalkosten
* Standorte: Seligenstadt und Dreieich, in der nähe von Frankfurt am Main, Deutschland

==== HELL ELECTRONIC e.K. ====
Homepage: http://www.hell-electronic.de
* Prototypen, Kleinserien
* SMD bis 0402, THT, auch gemischt und beidseitig
* Günstige Einmalkosten
* Schnell und Flexibel
* Kabelkonfektion
* Gerätemontagen
* Standort: Geretsried, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]
* [[Elektronikversender]]

[[Kategorie:Platinen]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]

Versorgung aus einer Zelle

2016-11-25T14:49:38Z

Janra: /* Diskrete Schaltungen */

Bei batteriebetriebenen Anwendungen stellt sich oft das Problem der Spannungsversorgung. Darauf soll hier näher eingegangen werden.

== Erste Ideen ==

=== 9V-Block mit Linearregler ===

Die erste Idee ist, einen 9V-Block mit dahintergehängtem Linearregler à la 7805 zu verwenden. Dieser Ansatz ist einfach, er hat aber einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Bei Abwärtsregelung auf 5V verbrät der Regler immerhin 45% => 55% Wirkungsgrad, bei 3,3V verbrät er 64% => nur noch 36% Wirkungsgrad), und auch der Platzbedarf auf der Leiterplatte ist erheblich. Angesichts dessen kann man schon fast vernachlässigen, dass der klassische 7805 ca. 5mA für sich selber braucht. Das ist meist mehr als ein Mikrocontroller! Diesbezüglich besser sind Low Power Linearregler wie z. B. der [http://www.national.com/mpf/LP/LP2950.html LP2950] (ca. 75μA Eigenverbrauch) oder gar ein [http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tps71501.html TPS715xx] von [http://www.ti.com Texas Instuments], der mit unglaublich geringen 3,2 μA auskommt.
Statt des Linearreglers könnte man natürlich auch einen Step-Down-Schaltregler benutzen, dann hätte man zumindest einen besseren Wirkungsgrad von 80-90%. Last but not least ist die Energiedichte von 9V-Blocks im Verhältnis zu Mignonzellen eher gering.

http://data.energizer.com/ (Auf Technical Info oben rechts klicken, dann die Batteriefamilie links auswählen, z. B. Alkaline)

{| class="wikitable"
|-
! width="18%" | Batterietyp
! Volumen [cm³]
! Kapazität [mAh]
! mittlere Ausgangs- spannung [V]
! Energiegehalt [mWh]
! Energiedichte [mWh/cm³]
! Masse [g]
|-
|9V Alkaline
| align="center" | 21,1
| align="center" | 625
| align="center" | 7
| align="center" | 4375
| align="center" | 207
| align="center" | 45,6
|-
|Mono Alkaline [D]
| align="center" | 56
| align="center" | 20500
| align="center" | 1,3
| align="center" | 26650
| align="center" | 475
| align="center" | 148
|-
|Baby Alkaline [C]
| align="center" | 26,9
| align="center" | 8350
| align="center" | 1,3
| align="center" | 10855
| align="center" | 404
| align="center" | 26,2
|-
|Mignon Alkaline [AA]
| align="center" | 8,1
| align="center" | 2850
| align="center" | 1,3
| align="center" | 3705
| align="center" | 457
| align="center" | 23
|-
|Micro Alkaline [AAA]
| align="center" | 3,8
| align="center" | 1250
| align="center" | 1,3
| align="center" | 1625
| align="center" | 428
| align="center" | 11,5
|-
|Lithiumzelle, 2032
| align="center" | 1
| align="center" | 240
| align="center" | 2,9
| align="center" | 496
| align="center" | 653
| align="center" | 3
|-
|Lithium-Thionylchlorid [C]
| align="center" | 26.9
| align="center" | 8500
| align="center" | 3.6
| align="center" | 28000
| align="center" | 1040
| align="center" | 50
|}

=== Vier Mignonzellen mit LowDrop-Linearregler ===

Als weitere Möglichkeit wären vier Mignonzellen (leer 3,6V, voll 6V) mit nachgeschaltetem LowDrop-Linearregler zu verwenden. Wenn die Schaltung mit 3,3V auskommt, dann ist man mit dieser Möglichkeit bestens bedient. Die Batterien können bis zum Ende ausgenutzt werden und der Wirkungsgrad liegt bei ca. 75%.
Allerdings bleibt ein Nachteil, wenn man 5V braucht: Die Batterien werden nicht einmal annähernd geleert, weil sie bereits bei 1,25V pro Zelle zusammen gerade noch 5V ergeben, der Regler aber auch gern noch seinen Teil abhaben will (Dropout Voltage). Zu bedenken sind hierbei die Entladekennlinien von Batterien oder noch schlimmer, die von Akkus.

{| class="wikitable sortable" id="Versorgung_aus_einer_Zelle_LowDrop"
|+ '''Sparsame Spannungsregler'''
!Bezeichnung || Ausgangsspannung [V] || Stromverbrauch [µA] || DropOut [mV] @ 50/150/250mA || max. Strom [mA] || Lieferant
|-
|LP2950
| align="center" |3 / 3,3 / 5
| align="center" |75
| align="center" |380 / - / -
| align="center" |160
| [[Elektronikversender#Reichelt | Rei]]
|-
|LF33
| align="center" |3,3
| align="center" |500
| align="center" |100 / 175 / 250
| align="center" |1000
| [[Elektronikversender#Reichelt | Rei]], [[Elektronikversender#IT-WNS | I]]
|-
|LF50
| align="center" |5
| align="center" |500
| align="center" |100 / 175 / 250
| align="center" |500-1000
| [[Elektronikversender#Reichelt | Rei]]
|-
|TPS715xx
| align="center" |1,2..5
| align="center" |3.2
| align="center" |415 / - / -
| align="center" |50-500
| [[Elektronikversender#RS Components | RS]]
|-
| [http://www.robotikhardware.de/download/tps78233.pdf TPS78233]
| align="center" |3.3
| align="center" |0.42
| align="center" |130
| align="center" |150
| [[Elektronikversender#Robotikhardware | RH]]
|-
|MCP1702
| align="center" |1,2..5
| align="center" |2
| align="center" |15 / 40 / 650
| align="center" |200
| [[Elektronikversender#Reichelt | Rei]],[[Elektronikversender#IT-WNS | I]]
|-
|MCP1824
| align="center" |0,8..5
| align="center" |120
| align="center" |30 / 90 / 150
| align="center" |300
| [[Elektronikversender#RS Components | RS]]
|-
|ZLDO330
| align="center" |3,3
| align="center" |1000
| align="center" |20 / 50 / 85
| align="center" |300
| [[Elektronikversender#Reichelt | Rei]]
|-
|UCC283
| align="center" |3,3 5
| align="center" |650
| align="center" |80 (ca.) / 50mV@0,01A 200mV@1,5A 400mV@3A
| align="center" |3000
| [[Elektronikversender#RS_Components | RS]], [[Elektronikversender#Conrad | Con]]
|}

=== Drei Mignonzellen ohne Spannungsregler ===

Die meisten modernen [[Mikrocontroller]] haben einen sehr breiten Versorgungsspannungsbereich, teilweise von 1,8V bis 5,5V. Daher können sie direkt mit drei in Reihe geschalteten Zellen betrieben werden. Während der Entladung sinkt die Betriebsspannung (3×0,8V = 2,4V), was der Mikrocontroller aber verkraftet, sofern er nicht mit maximalem Takt läuft. Wenn man keine weiteren ICs in der Schaltung benötigt oder diese ebenso tolerant bezüglich einer veränderlichen Versorgungsspannung sind, ist diese Methode die einfachste und günstigste (100% Wirkungsgrad). Vor allem wird bei [[Ultra low power | Low Power]] Anwendungen mit [[Sleep Mode]] kein Mikroampere für einen Spannungsregler verschwendet.

=== Lithiumzelle ===

Lithiumzellen haben eine sehr geringe Selbstentladung und eine hohe Spannung von typisch 3V. Damit kann man einen sparsamen Mikrocontroller betreiben. Meist werden diese Zellen für Echtzeituhren und zum Datenerhalt von RAMs genutzt, da hier nur sehr geringe Ströme im Mikroamperebereich benötigt werden. Darauf sind diese Zellen ausgelegt. Aus den meisten kann man nur einige mA entnehmen, bei 10mA und mehr sinkt die verfügbare Kapazität rapide.

Um ein Gerät nur im Notfall mit einer Lithiumzelle zu betreiben (Pufferbetrieb, Netzausfallsicherung), braucht man eine unterbrechungsfreie Umschaltung zwischen Netzteilbetrieb und Batteriebetrieb. Kritisch ist das vor allem für die Lithiumzelle (damit ist kein Lithiumakku gemeint!), da diese nicht aufgeladen werden darf. Sie wird dabei mit heftiger Reaktion zerstört! Eine einfache Schaltung ist die Nutzung von zwei Schottkydioden zur Entkopplung von Batterie und Netzteil, wie es im Artikel ''Speicher'' über [[Speicher#EEPROM_Schreibzugriffe_minimieren | EEPROM]] gezeigt wird.

Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Spannungsabfall von 300..400mV über den Dioden. Besser ist der Einsatz eines P-Kanal MOSFETs zum Schalten der Batteriespannung. Dadurch kann der Spannungsabfall auf wenige Millivolt gesenkt werden. Die Schaltung dazu ist im diesem [http://www.mikrocontroller.net/topic/72275#591483 Beitrag] zu finden.

== Bessere Lösungsansätze ==

Wie man sehen kann, sind oben dargestellte Methoden nur bedingt zufriedenstellend. Vor allem der Platzbedarf dürfte ein k.-o.-Kriterium sein. Besser wäre es, nur eine oder zwei Zellen zu verwenden.

=== Step-Down-Schaltregler (Abwärtsregler, Tiefsetzsteller) ===

Falls die Batteriespannung auch am Ende der Entladung höher als die Versorgungsspannung ist, bieten sich Step-down Regler an.
* TPS62056 : Uin 2,7 .. 10 V, Uout=0,7 .. 6 V, 12 µA Eigenverbrauch, SMD-Gehäuse MSOP10
* TPS62202 : Uin 2,5 .. 6 V, Uout 1,8V, 12 µA Eigenverbrauch, SMD-Gehäuse SOT23-5
* OKI-78SR-xx : Uin 7 .. 36 V, Uout 3.3V/5V, Module mit Standard 78xx Anschluss.

=== Step-Up-Schaltregler (Aufwärtsregler, Hochsetzsteller) ===

Step-Up-Schaltregler bringen die Spannung, wie der Name schon sagt, 'einen Schritt nach oben'. Ideal also, um aus 1,5V oder 3V z. B. 5V zu erzeugen. Desweiteren sind sie auch geeignet, um höhere Ströme (bis 0,5 A, je nach Aufbau und Spule) zu entnehmen. Das Arbeitsprinzip bei Step-Up-Schaltreglern ist immer gleich: Eine Spule wird ständig an- und abgeschaltet und durch Eigeninduktion eine höhere Spannung erzeugt. Um einen Step-Up-Schaltregler aufzubauen, gibt es verschiedene Möglichkeiten:

==== ICs ====

'''Vorteile'''

* zuverlässig
* meist wenig Außenbeschaltung nötig
* geringe Größe, auch der Spule, da hohe Schaltfrequenzen verwendet werden

'''Nachteile'''

* teuer, vor allem die, welche ab 1V arbeiten
* teilweise schwer zu bekommen
* benötigen mehr Aufwand für Filterung und Schirmung als Linearregler.

[[Kategorie:Bauteile]]
{| class="wikitable"
|+ '''Schaltregler-ICs'''
|-
! style="width: 10%"| IC !! style="width:*"| Bemerkung !! style="width:7em"| Lieferant
|-
| [http://www.tranzistoare.ro/datasheets/2300/57048_DS.pdf LT1073-5]
| 1V (1 Zelle) auf 5V, 40mA
|-
| [http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1111fd.pdf LT1111]
| 2V-12V Step-Up, bis 30V Step-Down, 72kHz Schaltfrequenz, Bezeichnung -5 und -12 mit fester Ausgangsspannung 5V bzw. 12V
| R
|-
| [http://www.ortodoxism.ro/datasheets/lineartechnology/lt1301.pdf LT1301]
| 2V (2 Zellen) auf 5V oder 12V, 250mA
| C
|-
| [http://www.ortodoxism.ro/datasheets/lineartechnology/lt1302.pdf LT1302] ||2V (2 Zellen) auf 5V oder 12V, 250mA
| C, R, RobHard<ref name="plat_mod">Platinen/ Module</ref>
|-
| [http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3401fb.pdf LTC3401] ||ziemlich geniales Teil, weil es mit hoher Schaltfrequenz arbeitet, dadurch kann eine kleine Spule verwendet und ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt werden. 0.5...5.5V Vin, 1,0V Startup-Voltage, 2,6...5,5V Vout, bis 1A
|-
| [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3429fa.pdf LTC3429]||0,5...4,4V Vin, 1,0V Startup-Voltage, 2,5...4,3V Vout, 100mA aus einer Zelle, 250mA aus zwei Zellen bei 3,3V Vout
|-
| [http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1031,C1060,P13393,D9338 LTC3525-5] ||
|-
| [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX866-MAX867.pdf MAX866/MAX867] ||ziemlich geniales Teil, weil es mit hoher Schaltfrequenz arbeitet, ab 0.8V, bei 0.9V Start-Up-Voltage
|-
|-
| [http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/1207] || wie MAX866/867 jedoch 85% Wirkungsgrad bei 100mA und 500kHz Schaltgeschwindigkeit
|-
| [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1595.pdf MAX1595] || dito, benötigt lediglich 3 Kondensatoren als Außenbeschaltung
|-
| [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1674-MAX1676.pdf MAX1674-1676] ||bis zu ein Ampere, bei einer Zelle ist aber bei 100mA Schluss, und das auch nur, wenn die Spannung beim "Hochfahren" höher war und die richtige Spule verwendet wird
|I (MAX1674)
|-
| [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1759.pdf MAX1759] || noch ein Hochfrequenz-Teil
|-
| [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1722-MAX1724.pdf MAX1722-1724] || bis 150 mA
|-
| [http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22234B.pdf MCP1640] ||ab 0.35V bei 0.65V startup, einfache Beschaltung, regelbare Ausgangsspannung, bis 350 mA, 19µA quiescent current, nur kleine Induktivität (4,7µH) nötig
| C, R
|-
| [http://www.prema.com/Application/whiteleddriver.html PR4401/PR4402]||22 und 44 mA, benötigen lediglich 1 externes Bauteil, die Spule. Einfach zu handhaben
| R, I
|-
| [http://www.prema.com/Application/pr4404_e.html PR4404]||150 mA von einer, und 300 mA von zwei Zellen. Preiswert
| R, I
|-
| [http://www.sipex.com/Files/DataSheets/sp6648.pdf SP6648]
||
|-
| [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps61200.pdf TPS61200/201/202] ||1,8..5,5V out, Quellspannung bis herunter auf 0,3V, ?>90%, 0,5mm Pinabstand, 3,15*3,15mm, 10-Pin QFN
|
|-
| [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps61220.pdf TPS61220] ||1,8..5,5V out, Quellspannung bis herunter auf 0,7V, >90%, 6-pin SC-70(DCK),2mm*2mm
|R
|-
| [http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tps61006.html TPS6100x]||Single- and Dual-Cell Boost Converster, min 0,8V Vin, 1,5V...3,3V Vout, min. 100mA aus einer Zelle, min.250mA auf zwei Zellen, Gehäuse 10MSOP
|-
| [http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tps61016.html TPS6101x]||1-Cell and 2-Cell Boost Converters, TPS61006 and TPS61016 are functionally equivalent. TPS61006 is non-synchronous. TPS61016 is synchronous and does not require an external Schottky diode.
|-
| TPS6030x, TPS6031x, [http://www.ortodoxism.ro/datasheets/lineartechnology/15023f.pdf LTC1502-3.3] ||(typ. 3,x V bei 15-20 mA)
|-
| [http://www.ortodoxism.ro/datasheets2/7/0y1y62f9lzj79rs7uuf28jq4xtwy.pdf LM2621]
||
|-
| [[MC34063]]||(ungeeignet, läuft erst ab 3V)
| R, I
|-
| [http://atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4523 ATtiny43U]||AVR-Microcontroller, der einen Boost-Converter eingebaut hat und damit eine Batterie bis auf 0.7V aussaugen kann.
|-
| [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NCP1400A-D.PDF NCP1400A]||Startup 0.8V / |
| W<ref name="plat_mod" />
|-
| [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NCP1402-D.PDF NCP1402]||Startup 0.8V, 200mA, Preis < 1 Euro
| W<ref name="plat_mod" />
|-
| [http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/338813f.pdf LTC3388] ||Nanopower Step Down Regulator, weniger als 1µA Leerlaufstrom, 50mA Ausgangsstrom
|}
Lieferanten '''C'''onrad, '''R'''eichelt, '''W'''atterott, '''Rob'''otik'''Hard'''ware.de, '''I'''T-WNS <references />

'''Dioden'''

*Prakisch kann nahezu jede Schottkydiode mit ausreichend Strombelastbarkeit genutzt werden, siehe [[Dioden-Übersicht]].

==== Diskrete Schaltungen ====

'''Vorteile:'''
* größtmögliche Anpassung an Verwendungszweck
* teilweise schon mit Standardhühnerfutter aufzubauen

'''Nachteile:'''

* kompliziert
* nicht garantierte Funktion (z. B. wegen gepulster Gleichspannung)
* schlechte EMV-Eigenschaften

'''Auflistung diskreter Step-Up-Schaltregler:'''

* http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=17395
* http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap6_2/Kapitel6_2.html#6.2
* http://www.mikrocontroller.net/topic/73532#604774
* [http://www.nxp.com/acrobat_download/applicationnotes/AN10218_1.pdf NXP AN10218] (PDF) (Philips LPC900 microcontroller) single cell power supply (Link leider tot :-(
* [http://www.b-kainka.de/bastel36.htm Der LED-Spannungswandler] von B. Kainka
* [http://www.bigclive.com/joule.htm Make a Joule Thief] - Versorgung einer LED aus einer 1,5V Zelle
* Diskussionen von '''Joule-Thief''' Schaltungen im Forum
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/47224 Sensor autark betreiben mit einem Thermogenerator]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/55041 LEDs mit Akku(s) effizient betreiben]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/38163 Wie kann man eine Knopfzellenspannung um ca. 1 Volt erhöhen]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/62158 Spannungsanhebung 1,2V -> 2V]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/77154 Step-Up Transistorschaltung für LED Lampe]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/56523 3x 2,9V LEDs mit 2xAAA versorgen]
** [http://www.mikrocontroller.net/topic/55962 Gibt es eine Möglichkeit LEDs bei 1V zu betreiben]
** [http://cappels.org/dproj/ledpage/leddrv.htm#Rusty_Nail_Night_Light Rusty Nail Night Light]

=== Ladungspumpen ===

Ladungspumpen erhöhen die Spannung, indem sie Kondensatoren zyklisch parallel laden, umpolen und in Reihe entladen.

'''Vorteile:'''
* geringer Stromverbrauch, deshalb für Low-Power-Anwendungen gut geeignet
* keine Spulen, deshalb kein magnetisches Störfeld

'''Nachteile:'''
* nur geringe Ausgangsströme möglich (100mA)
* ICs nur für höhere Eingangspannungen erhältlich, ab 3V
* Teilweise starke Strompulse beim Umladen der Kondensatoren, womit empfindliche Analogschaltungen gestört werden können (Funkempfänger etc.)

'''Auflistung von Ladungspumpen:'''
* TPS60300 - Vin 0,9-1,8V
* TPS60100 - Vin 1,8-3,6V (200mA)
* MAX1759 - Vin 1,6-5,5V (2-3 Zellen)
* ICL7660 - Vin 1,5-10V (10mA) [Pollin]

== Forumsbeiträge zum Thema ==

*[http://www.mikrocontroller.net/topic/45101 3v3 Volt aus einer 1v2 Volt Zelle]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/18789 Stromversorgung aus einer Zelle]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/73532 Step-Up Mignon zu 5V]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/141635 Stepup/-down: Konstante 5V aus 4xMonozelle]
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/189526 Ersatz 9V-Block durch Mikrozelle]

== Externe Links zu Step-Up / µCs ==
* http://www.linear.com/products/Step-Up_(Boost)_Regulators
* http://www.ti.com/power
* http://www.maxim-ic.com/products/power/
* [http://focus.ti.com/lit/an/slaa105/slaa105.pdf TI Application Report SLAA 105] Simple 1.5-V Boost Converter for MSP430
* 2-6V DC nach 5V DC Konverter auf der Basis des '''LT1302''' als [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=83&products_id=195 Fertigmodul] bzw. [http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?products_id=194 Platine] (Shop robotikhardware.de)
* [http://spritesmods.com/?art=ucboost Run an uC from an AA-battery] auf spritesmods.com
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01416a.pdf AN1416: Low-Power Design Guide] von Microchip (PDF)


== Externe Links zu Batterien allgemein ==
* [http://batteryshowdown.com/ Battery Showdown] Sehr ausführlicher Test zu Entladekennlinien von Batterien
* [http://www.powerstream.com/BatteryFAQ.html PowerStream Battery Chemistry FAQ]
* [http://www.heise.de/mobil/Langzeittest-von-NiMH-Akkus-mit-reduzierter-Selbstentladung--/artikel/143297 Langzeittest von NiMH-Akkus mit reduzierter Selbstentladung] auf heise.de

[[Kategorie:Bauteile]]
[[Kategorie:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

AVR-GCC-Tutorial

2016-11-21T18:12:31Z

Janra: /* Sleep Modi */ etwas präziser formuliert, Doppelungen rausgenommen

Dieses Tutorial soll den Einstieg in die Programmierung von Atmel [[AVR]]-Mikrocontrollern in der Programmiersprache [[C]] mit dem freien C-Compiler [[avr-gcc]] aus der [http://gcc.gnu.org/ GNU Compiler Collection] (GCC) erleichtern.

Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse der Programmiersprache C. Diese Kenntnisse kann man sich online erarbeiten, z. B. mit dem [http://www.schellong.de/c.htm C Tutorial von Helmut Schellong] ([[C|Liste von C-Tutorials]]). Nicht erforderlich sind Vorkenntnisse in der Programmierung von Mikrocontrollern.

= Vorwort =

In diesem Text wird häufig auf die Standardbibliothek avr-libc verwiesen, für die es eine [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Online-Dokumentation] gibt, in der sich auch viele nützliche Informationen zum Compiler und zur Programmierung von AVR-Controllern finden. Beim Paket [[WinAVR]] gehört die avr-libc Dokumentation zum Lieferumfang und wird mitinstalliert.

Der Compiler und die Standardbibliothek avr-libc werden ständig weiterentwickelt. Einige Unterschiede, die sich im Verlauf der Entwicklung ergeben haben, werden hier und im Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Alte Quellen|Alte Quellen]] zwar angesprochen, Anfängern und Umsteigern sei jedoch empfohlen, eine aktuelle Versionen zu nutzen.

Das ursprüngliche Tutorial stammt von Christian Schifferle, viele neue Abschnitte und aktuelle Anpassungen von Martin Thomas.

Dieses Tutorial ist in [[Media:AVR-GCC-Tutorial.pdf|PDF-Form]] erhältlich (zur Zeit nur eine sehr veraltete Version).

== Weiterführende Kapitel ==

Um dieses riesige Tutorial etwas überschaubarer zu gestalten, wurden einige Kapitel ausgelagert, die nicht unmittelbar mit den Grundlagen von avr-gcc in Verbindung stehen. All diese Seiten gehören zur [[:Kategorie:avr-gcc Tutorial]].

;UART: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Der UART|Der UART]]''

;ADC: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Analoge Ein- und Ausgabe|Analoge Ein- und Ausgabe (ADC)]]''

;Timer: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Die Timer und Zähler des AVR|Die Timer und Zähler des AVR]]''

;LCD: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung|LCD-Ansteuerung]]''

;Watchdog: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Der Watchdog|Der Watchdog]]''

;Assembler: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Assembler und Inline-Assembler|Assembler und Inline-Assembler]]''

;alte Quellen anpassen: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Alte Quellen|Alte Quellen anpassen]]''

;Makefiles: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs Makefiles|Exkurs Makefiles]]'' sowie als Alternative für sehr kleine Projekte → Hauptartikel: ''[[C ohne Makefile]]''

= Benötigte Werkzeuge =

Um eigene Programme für AVRs mittels einer AVR-Toolchain zu erstellen wird folgende Hard- und Software benötigt:

* Eine AVR-Toolchain bestehend aus avr-gcc, den avr-Binutils (Assembler, Linker, etc) und einer Standard-C Bibliothek. Üblich ist die AVR-LibC, die auch quasi in allen avr-gcc Distributionen enthalten ist.

Hardware wird keine benötigt – bis auf einen PC natürlich, auf dem der Compiler ablaufen kann. Selbst ohne AVR-Hardware kann man also bereits C-Programme für AVRs schreiben, compiliern und sich das Look-and-Feel von avr-gcc sowie von IDEs wie [[Atmel Studio]], Eclipse oder leichtgewichtigeren Entwicklungsumbgebungen anschauen. Selbst das Debuggen und Simulieren ist mithilfe entsprechender Tools wie Debugger und Simulator in gewissen Grenzen möglich.

Um Programme für AVRs mittels einer AVR-Toolchain zu testen, wird folgende Hard- und Software benötigt:

* Platine oder Versuchsaufbau für die Aufnahme eines AVR-Controllers, der vom avr-gcc Compiler unterstützt wird.<ref>Für eine Liste der unterstützten COntroller siehe die Dokumentation des Compilers oder [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html#supported_devices AVR-Libc: Supported Devices].</ref> Dieses Testboard kann durchaus auch selbst gelötet oder auf einem Steckbrett aufgebaut werden. Einige Registerbeschreibungen dieses Tutorials beziehen sich auf den inzwischen veralteten AT90S2313. Der weitaus größte Teil des Textes ist aber für alle Controller der AVR-Familie gültig.

:Brauchbare Testplattformen sind auch das [[STK500]] und der [[AVR Butterfly]] von Atmel. Weitere Infos findet man in den Artikeln [[AVR#Starterkits|AVR Starterkits]] und [[AVR-Tutorial: Equipment]].

* Programmiersoftware und -[[AVR In System Programmer |hardware]] z. B. PonyProg (siehe auch: [[Pony-Prog Tutorial]]) oder [[AVRDUDE]] mit [[STK200]]-Dongle oder die von Atmel verfügbare Hard- und Software ([[STK500]], Atmel AVRISP, [[AVR-Studio]]).

* Nicht unbedingt erforderlich, aber zur Simulation und zum Debuggen unter MS-Windows recht nützlich: [[AVR-Studio]].

* Wer unter Windows und Linux gleichermassen entwickeln will, der sollte sich die [http://www.eclipse.org/ IDE Eclipse for C/C++ Developers] und das [http://avr-eclipse.sourceforge.net/wiki/index.php/The_AVR_Eclipse_Plugin AVR-Eclipse Plugin] ansehen. Beide sind unter Windows und Linux einfach zu installieren, siehe auch [[AVR Eclipse]]. Ebenfalls unter Linux und Windows verfügbar ist die Entwicklungsumgebung [http://www.codeblocks.org/ Code::Blocks]<ref>Aktuelle, stabile Versionen sind als Nightly Builds regelmäßig im [http://forums.codeblocks.org/ Forum] verfügbar.</ref>. Innerhalb dieser Entwicklungsumgebung können ohne die Installation zusätzlicher Plugins "AVR-Projekte" angelegt werden. Für Linux gibt es auch noch das [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=25220 KontrollerLab].

= Was tun, wenn's nicht klappt? =

* Herausfinden, ob es tatsächlich ein avr(-gcc) spezifisches Problem ist oder nur die eigenen C-Kenntnisse einer Auffrischung bedürfen. Allgemeine C-Fragen kann man eventuell "beim freundlichen Programmierer zwei Büro-, Zimmer- oder Haustüren weiter" loswerden. Ansonsten: [[C]]-Buch (gibt's auch "gratis" online) lesen.

* Die [[AVR Checkliste]] durcharbeiten.

* Die '''[http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc]''' lesen, vor allem (aber nicht nur) den Abschnitt Related Pages/'''Frequently Asked Questions''' = Oft gestellte Fragen (und Antworten dazu). Z.Zt leider nur in englischer Sprache verfügbar.

* Den Artikel [[AVR-GCC]] in diesem Wiki lesen.

* Das [http://www.mikrocontroller.net/forum/gcc GCC-Forum auf www.mikrocontroller.net] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Das avr-gcc-Forum bei [http://www.avrfreaks.net AVRfreaks] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Das [http://lists.gnu.org/archive/html/avr-gcc-list/ Archiv der avr-gcc Mailing-Liste] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Nach Beispielcode suchen. Vor allem im ''Projects''-Bereich von [http://www.avrfreaks.net AVRfreaks] (anmelden).

* Google oder yahoo befragen schadet nie.

* Bei Problemen mit der Ansteuerung interner AVR-Funktionen mit C-Code: das Datenblatt des Controllers lesen (ganz und am Besten zweimal). Datenblätter sind auf den [http://www.atmel.com Atmel Webseiten] als pdf-Dateien verfügbar. Das komplette Datenblatt (complete) und nicht die Kurzfassung (summary) verwenden.

* Die Beispielprogramme im [[AVR-Tutorial]] sind zwar in AVR-Assembler verfasst, Erläuterungen und Vorgehensweisen sind aber auch auf C-Programme übertragbar.

* Einen Beitrag in eines der Foren oder eine Mail an die Mailing-Liste schreiben. Dabei möglichst viel Information geben: Controller, Compilerversion, genutzte Bibliotheken, Ausschnitte aus dem Quellcode oder besser ein [http://www.mikrocontroller.net/topic/72767#598986 Testprojekt] mit allen notwendigen Dateien, um das Problem nachzuvollziehen, sowie genaue Fehlermeldungen bzw. Beschreibung des Fehlverhaltens. Bei Ansteuerung externer Geräte die Beschaltung beschreiben oder skizzieren (z. B. mit [http://www.tech-chat.de/ Andys ASCII Circuit]). Siehe dazu auch: '''[http://www.tty1.net/smart-questions_de.html "Wie man Fragen richtig stellt"]'''.

= Erzeugen von Maschinencode =

Aus dem C-Quellcode erzeugt der avr-gcc Compiler (zusammen mit Hilfsprogrammen wie z. B. Präprozessor, Assembler und Linker) Maschinencode für den AVR-Controller. Üblicherweise liegt dieser Code dann im Intel Hex-Format vor ("Hex-Datei"). Die Programmiersoftware (z. B. [[AVRDUDE]], PonyProg oder AVRStudio/STK500-plugin) liest diese Datei ein und überträgt die enthaltene Information (den Maschinencode) in den Speicher des Controllers. Im Prinzip sind also "nur" der avr-gcc-Compiler (und wenige Hilfsprogramme) mit den "richtigen" Optionen aufzurufen, um aus C-Code eine "Hex-Datei" zu erzeugen. Grundsätzlich stehen dazu drei verschiedene Ansätze zur Verfügung:

* Die Verwendung einer integrierten Entwicklungsumgebung (IDE = '''I'''ntegrated '''D'''evelopment '''E'''nvironment), bei der alle Einstellungen z. B. in Dialogboxen durchgeführt werden können. Unter Anderem kann AVRStudio ab Version 4.12 (kostenlos auf [http://www.atmel.com/ atmel.com]) zusammen mit WinAVR als integrierte Entwicklungsumgebung für den Compiler avr-gcc genutzt werden (dazu müssen AVRStudio und WinAVR auf dem Rechner installiert sein). Weitere IDEs (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): [http://www.eclipse.org/ Eclipse for C/C++ Developers] (d.h. inkl. CDT) und das [http://avr-eclipse.sourceforge.net/wiki/index.php/The_AVR_Eclipse_Plugin AVR-Eclipse Plugin] (für diverse Plattformen, u.a. Linux und MS Windows, IDE und Plugin kostenlos), [http://sourceforge.net/projects/kontrollerlab KontrollerLab] (Linux/KDE, kostenlos). [http://www.atmanecl.com/EnglishSite/SoftwareEnglish.htm AtmanAvr] (MS Windows, relativ günstig), KamAVR (MS-Windows, kostenlos, wird augenscheinlich nicht mehr weiterentwickelt), [http://www.amctools.com/vmlab.htm VMLab] (MS Windows, ab Version 3.12 ebenfalls kostenlos). Integrierte Entwicklungsumgebungen unterscheiden sich stark in Ihrer Bedienung und stehen auch nicht für alle Plattformen zur Verfügung, auf denen der Compiler ausführbar ist (z. B. AVRStudio nur für MS-Windows). Zur Anwendung des avr-gcc Compilers mit IDEs sei hier auf deren Dokumentation verwiesen.

* Die Nutzung des Programms make mit passenden Makefiles. In den folgenden Abschnitten wird die Generierung von Maschinencode für einen AVR ("hex-Datei") aus C-Quellcode ("c-Dateien") anhand von "make" und den "Makefiles" näher erläutert. Viele der darin beschriebenen Optionen findet man auch im Konfigurationsdialog des avr-gcc-Plugins von AVRStudio (AVRStudio generiert ein makefile in einem Unterverzeichnis des Projektverzeichnisses).

* Das Generieren des Programms ohne IDE und ohne Makefile. In diesem Fall muss die Quellcodedatei durch eine vorgefertigte Kommandofolge an den Compiler übergeben werden. Der Artikel [[C ohne Makefile]] zeigt, wie das funktioniert. Diese Vorgehensweise empfiehlt sich jedoch nur für kleine Programme, die nicht auf verschiedene Quellcodedateien verteilt sind.

Beim Wechsel vom makefile-Ansatz nach WinAVR-Vorlage zu AVRStudio ist darauf zu achten, dass AVRStudio (Stand: AVRStudio Version 4.13) bei einem neuen Projekt die Optimierungsoption (vgl. Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs_Makefiles|AVR-GCC-Tutorial/Exkurs: Makefiles]], typisch: -Os) nicht einstellt und die mathematische Bibliothek der avr-libc (libm.a, Linker-Option -lm) nicht einbindet. (Hinweis: Bei Version 4.16 wird beides bereits gesetzt). Beides ist Standard bei Verwendung von makefiles nach WinAVR-Vorlage und sollte daher auch im Konfigurationsdialog des avr-gcc-Plugins von AVRStudio "manuell" eingestellt werden, um auch mit AVRStudio kompakten Code zu erzeugen.

= Einführungsbeispiel =

Zum Einstieg ein kleines Beispiel, an dem die Nutzung des Compilers und der Hilfsprogramme (der sogenannten ''Toolchain'') demonstriert wird. Detaillierte Erläuterungen folgen in den weiteren Abschnitten dieses Tutorials.

Das Programm soll auf einem AVR Mikrocontroller einige Ausgänge ein- und andere ausschalten. Das Beispiel ist für einen ATmega16 programmiert ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2466.pdf Datenblatt]), kann aber sinngemäß für andere Controller der AVR-Familie modifiziert werden.

Ein kurzes Wort zur Hardware: Bei diesem Programm werden alle Pins von PORTB auf Ausgang gesetzt, und einige davon werden auf HIGH andere auf LOW gesetzt. Das kann je nach angeschlossener Hardware an diesen Pins kritisch sein. Am ungefährlichsten ist es, wenn nichts an den Pins angeschlossen ist und man die Funktion des Programmes durch eine Spannungsmessung mit einem Multimeter kontrolliert. Die Spannung wird dabei zwischen GND-Pin und den einzelnen Pins von PORTB gemessen.

Zunächst der Quellcode der Anwendung, der in einer Text-Datei mit dem Namen ''main.c'' abgespeichert wird.

<syntaxhighlight lang="c">
/* Alle Zeichen zwischen Schrägstrich-Stern
und Stern-Schrägstrich sind Kommentare */

// Zeilenkommentare sind ebenfalls möglich
// alle auf die beiden Schrägstriche folgenden
// Zeichen einer Zeile sind Kommentar

#include <avr/io.h> // (1)

int main (void) { // (2)

DDRB = 0xFF; // (3)
PORTB = 0x03; // (4)

while(1) { // (5)
/* "leere" Schleife*/ // (6)
} // (7)

/* wird nie erreicht */
return 0; // (8)
}
</syntaxhighlight>

# In dieser Zeile wird eine sogenannte Header-Datei eingebunden. In <code>avr/io.h</code> sind die Registernamen definiert, die im späteren Verlauf genutzt werden. Auch unter Windows wird ein <code>/</code> zur Kennzeichnung von Unterverzeichnissen in Include-Dateinamen verwendet und kein <code>\</code>.
# Hier beginnt das eigentliche Programm. Jedes C-Programm beginnt mit den Anweisungen in der Funktion <code>main</code>.
# Die Anschlüsse eines AVR (Pins) werden zu Blöcken zusammengefasst, einen solchen Block bezeichnet man als Port. Beim ATmega16 hat jeder Port 8 Anschlüsse, bei kleineren AVRs können einem Port auch weniger als 8 Anschlüsse zugeordnet sein. Da per Definition (Datenblatt) alle gesetzten Bits in einem Datenrichtungsregister den entsprechenden Anschluss auf Ausgang schalten, werden mit DDRB=0xff alle Anschlüsse des Ports B als Ausgänge eingestellt.
# Die den ersten beiden Bits des Ports zugeordneten Anschlüsse (PB0 und PB1) werden 1, alle anderen Anschlüsse des Ports B (PB2-PB7) zu 0. Aktivierte Ausgänge (logisch 1 oder "high") liegen auf Betriebsspannung (VCC, meist 5 Volt), nicht aktivierte Ausgänge führen 0 Volt (GND, Bezugspotential). Es ist sinnvoll, sich möglichst frühzeitig eine alternative Schreibweise beizubringen, die wegen der leichteren Überprüfbarkeit und Portierbarkeit oft im weiteren Tutorial und in Forenbeiträgen benutzt wird. Die Zuordnung sieht in diesem Fall so aus, Näheres dazu im Artikel [[Bitmanipulation]]:<syntaxhighlight lang="c">PORTB = (1<<PB1) | (1<<PB0);</syntaxhighlight>
# ist der Beginn der sogenannte ''Hauptschleife'' (main-loop). Dies ist eine Endlosschleife, welche kontinuierlich wiederkehrende Befehle enthält.
# In diesem Beispiel ist die Hauptschleife leer. Der Controller durchläuft die Schleife immer wieder, ohne dass etwas passiert. Eine solche Schleife ist notwendig, da es auf dem Controller kein Betriebssystem gibt, das nach Beendigung des Programmes die Kontrolle übernehmen könnte. Ohne diese Schleife kehrt das Programm aus <code>main</code> zurück, alle Interrupts werden deaktiviert und eine Endlosschleife betreten.
# Ende der Hauptschleife und Sprung zur passenden, öffnenden Klammer, also zu 5.
# ist das Programmende. Die Zeile ist nur aus Gründen der C-Kompatibilität enthalten: <syntaxhighlight lang="c">int main(void)</syntaxhighlight> besagt, dass die Funktion einen int-Wert zurückgibt. Die Anweisung wird aber nicht erreicht, da das Programm die Hauptschleife nie verlässt.

Um diesen Quellcode in ein lauffähiges Programm zu übersetzen, wird hier ein Makefile genutzt. Das verwendete Makefile findet sich auf der Seite [[Beispiel Makefile]] und basiert auf der Vorlage, die in WinAVR mitgeliefert wird und wurde bereits angepasst (Controllertyp ATmega16). Man kann das Makefile bearbeiten und an andere Controller anpassen oder sich mit dem Programm MFile menügesteuert ein Makefile "zusammenklicken". Das Makefile speichert man unter dem Namen <code>Makefile</code> (ohne Endung) im selben Verzeichnis, in dem auch die Datei <code>main.c</code> mit dem Programmcode abgelegt ist. Detailliertere Erklärungen zur Funktion von Makefiles finden sich im Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs_Makefiles|Exkurs: Makefiles]].

<pre>
D:\beispiel>dir

Verzeichnis von D:\beispiel

28.11.2006 22:53 <DIR> .
28.11.2006 22:53 <DIR> ..
28.11.2006 20:06 118 main.c
28.11.2006 20:03 16.810 Makefile
2 Datei(en) 16.928 Bytes
</pre>

Nun gibt man ''make all'' ein. Falls das mit WinAVR installierte Programmers Notepad genutzt wird, gibt es dazu einen Menüpunkt im Tools Menü. Sind alle Einstellungen korrekt, entsteht eine Datei <code>main.hex</code>, in welcher der Code für den AVR enthalten ist.
<pre>
D:\beispiel>make all

-------- begin --------
avr-gcc (GCC) 3.4.6
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Compiling C: main.c
avr-gcc -c -mmcu=atmega16 -I. -gdwarf-2 -DF_CPU=1000000UL -Os -funsigned-char -f
unsigned-bitfields -fpack-struct -fshort-enums -Wall -Wstrict-prototypes -Wundef
-Wa,-adhlns=obj/main.lst -std=gnu99 -Wundef -MD -MP -MF .dep/main.o.d main.c -
o obj/main.o

Linking: main.elf
avr-gcc -mmcu=atmega16 -I. -gdwarf-2 -DF_CPU=1000000UL -Os -funsigned-char -funs
igned-bitfields -fpack-struct -fshort-enums -Wall -Wstrict-prototypes -Wundef -W
a,-adhlns=obj/main.o -std=gnu99 -Wundef -MD -MP -MF .dep/main.elf.d obj/main.o
--output main.elf -Wl,-Map=main.map,--cref -lm

Creating load file for Flash: main.hex
avr-objcopy -O ihex -R .eeprom main.elf main.hex
</pre>

Der Inhalt der hex-Datei kann nun zum Controller übertragen werden. Dies kann z. B. über In-System-Programming ([[ISP]]) erfolgen, das im [[AVR-Tutorial: Equipment]] beschrieben ist. Makefiles nach der WinAVR/MFile-Vorlage sind für die Nutzung des Programms [[AVRDUDE]] vorbereitet. Wenn man den Typ und Anschluss des Programmiergerätes richtig eingestellt hat, kann mit ''make program'' die Übertragung mittels AVRDUDE gestartet werden. Jede andere Software, die hex-Dateien lesen und zu einem AVR übertragen kann<ref>z. B. [[Pony-Prog_Tutorial|Ponyprog]], yapp, AVRStudio</ref>, kann natürlich ebenfalls genutzt werden.

Startet man nun den Controller (Reset-Taster oder Stromzufuhr aus/an), werden vom Programm die Anschlüsse PB0 und PB1 auf 1 gesetzt. Man kann mit einem Messgerät nun an diesem Anschluss die Betriebsspannung messen oder eine [[LED]] leuchten lassen (Anode an den Pin, Vorwiderstand nicht vergessen). An den Anschlüssen PB2-PB7 misst man 0 Volt. Eine mit der Anode mit einem dieser Anschlüsse verbundene LED leuchtet nicht.

= Ganzzahlige Datentypen (Integer) =

Bei der Programmierung von Mikrokontrollern ist die Definition einiger ganzzahliger Datentypen sinnvoll, an denen eindeutig die Bit-Länge abgelesen werden kann.

Standardisierte Datentypen werden in der Header-Datei <code>stdint.h</code> definiert, die folgendermaßen eingebunden werden kann:
<syntaxhighlight lang="c">#include <stdint.h></syntaxhighlight>

{| {{Tabelle}}
|+ '''int-Typen aus <code>stdint.h</code> (C99)'''  
|- bgcolor="#d0d0ff"
!colspan="5"| Vorzeichenbehaftete int-Typen
|- bgcolor="#e8e8ff"
! Typname || Bit-Breite ||colspan="2"| Wertebereich
|align="center| '''C-Entsprechung''' (avr-gcc)
|-
|<code>int8_t</code> ||align="right"| 8 || −128 ⋯ 127 || −27 ⋯ 27−1 || <code>signed char</code>
|-
|<code>int16_t</code> ||align="right"| 16 || −32768 ⋯ 32767 || −215 ⋯ 215−1 || <code>signed short</code>, <code>signed int</code>
|-
|<code>int32_t</code> ||align="right"| 32 || −2147483648 ⋯ 2147483647 || −231 ⋯ 231−1 || <code>signed long</code>
|-
|<code>int64_t</code> ||align="right"| 64 || −9223372036854775808 ⋯ 9223372036854775807 || −263 ⋯ 263−1 || <code>signed long long</code>
|- bgcolor="#d0d0ff"
!colspan="5"| Vorzeichenlose int-Typen
|- bgcolor="#e8e8ff"
! Typname || Bit-Breite ||colspan="2"| Wertebereich
|align="center| '''C-Entsprechung''' (avr-gcc)
|-
|<code>uint8_t</code> ||align="right"| 8 || 0 ⋯ 255 || 0 ⋯ 28−1 || <code>unsigned char</code>
|-
|<code>uint16_t</code> ||align="right"| 16 || 0 ⋯ 65535 || 0 ⋯ 216−1 || <code>unsigned short</code>, <code>unsigned int</code>
|-
|<code>uint32_t</code> ||align="right"| 32 || 0 ⋯ 4294967295 || 0 ⋯ 232−1 || <code>unsigned long</code>
|-
|<code>uint64_t</code> ||align="right"| 64 || 0 ⋯ 18446744073709551615 || 0 ⋯ 264−1 || <code>unsigned long long</code>
|}

Neben den Typen gibt es auch Makros für die Bereichsgrenzen wie <code>INT8_MIN</code> oder <code>UINT16_MAX</code>. Siehe dazu auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__stdint.html Dokumentation der avr-libc: Standard Integer Types].

= Grundsätzlicher Programmaufbau eines µC-Programms =

Wir unterscheiden zwischen 2 verschiedenen Methoden, um ein
Mikrocontroller-Programm zu schreiben, und zwar völlig unabhängig davon, in
welcher Programmiersprache das Programm geschrieben wird.

== Sequentieller Programmablauf ==

[[Image:Sequentielle Programme.gif|left]]
Bei dieser Programmiertechnik wird eine Endlosschleife programmiert, welche im
Wesentlichen immer den gleichen Aufbau hat. Es wird hier nach dem sogenannten EVA-Prinzip gehandelt. EVA steht für "Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe".
{{Absatz}}

== Interruptgesteuerter Programmablauf ==

[[Image:Interrupt Programme.gif|left]]
Bei dieser Methode werden beim Programmstart zuerst die gewünschten Interruptquellen aktiviert und dann in eine Endlosschleife gegangen, in welcher Dinge erledigt werden können, welche nicht zeitkritisch sind. Wenn ein Interrupt ausgelöst wird, so wird automatisch die zugeordnete Interruptfunktion ausgeführt.
{{Absatz}}

= Zugriff auf Register =

Die AVR-Controller verfügen über eine Vielzahl von Registern. Die meisten
davon sind sogenannte Schreib-/Leseregister. Das heißt, das Programm kann die
Inhalte der Register sowohl auslesen als auch beschreiben.

Register haben einen besonderen Stellenwert bei den AVR Controllern. Sie dienen dem Zugriff auf die Ports und die Schnittstellen des Controllers. Wir unterscheiden zwischen 8-Bit und 16-Bit Registern. Vorerst behandeln wir die 8-Bit Register.

Einzelne Register sind bei allen AVRs vorhanden, andere wiederum nur bei bestimmten Typen. So sind beispielsweise die Register, welche für den Zugriff auf den UART notwendig sind, selbstverständlich nur bei denjenigen Modellen vorhanden, welche über einen integrierten Hardware UART bzw. USART verfügen.

Die Namen der Register sind in den Headerdateien zu den entsprechenden AVR-Typen definiert. Dazu muss man den Namen der controllerspezifischen Headerdatei nicht kennen. Es reicht aus, die allgemeine Headerdatei ''avr/io.h'' einzubinden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
</syntaxhighlight>

Ist im Makefile der MCU-Typ z. B. mit dem Inhalt atmega8 definiert (und wird somit per -mmcu=atmega8 an den Compiler übergeben), wird beim Einlesen der io.h-Datei implizit ("automatisch") auch die iom8.h-Datei mit den Register-Definitionen für den ATmega8 eingelesen.


Intern wird diese "Automatik" wie folgt realisiert: Der Controllertyp wird dem Compiler als Parameter übergeben (vgl. ''avr-gcc -c -mmcu=atmega16 [...]'' im Einführungsbeispiel). Wird ein Makefile nach der WinAVR/mfile-Vorlage verwendet, setzt man die Variable ''MCU'', der Inhalt dieser Variable wird dann an passender Stelle für die Compilerparameter verwendet. Der Compiler definiert intern eine dem mmcu-Parameter zugeordnete "Variable" (genauer: ein Makro) mit dem Namen des Controllers, vorangestelltem ''__AVR_'' und angehängten Unterstrichen (z. B. wird bei ''-mmcu=atmega16'' das Makro ''__AVR_ATmega16__'' definiert). Beim Einbinden der Header-Datei ''avr/io.h'' wird geprüft, ob das jeweilige Makro definiert ist und die zum Controller passende Definitionsdatei eingelesen. Zur Veranschaulichung einige Ausschnitte aus einem Makefile:

<pre>
[...]
# MCU Type ("name") setzen:
MCU = atmega16
[...]

[...]
## Verwendung des Inhalts von MCU (hier atmega16) fuer die
## Compiler- und Assembler-Parameter
ALL_CFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. $(CFLAGS) $(GENDEPFLAGS)
ALL_CPPFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. -x c++ $(CPPFLAGS) $(GENDEPFLAGS)
ALL_ASFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. -x assembler-with-cpp $(ASFLAGS)
[...]

[...]
## Aufruf des Compilers:
## mit den Parametern ($(ALL_CFLAGS) ist -mmcu=$(MCU)[...] = -mmcu=atmega16[...]
$(OBJDIR)/%.o : %.c
@echo
@echo $(MSG_COMPILING) $<
$(CC) -c $(ALL_CFLAGS) $< -o $@
[...]
</pre>

Da --mmcu=atmega16 übergeben wurde, wird __AVR_ATmega16__ definiert und kann in avr/io.h zur Fallunterscheidung genutzt werden:

<syntaxhighlight lang="c">
// avr/io.h
// (bei WinAVR-Standardinstallation in C:\WinAVR\avr\include\avr)
[...]
#if defined (__AVR_AT94K__)
# include <avr/ioat94k.h>
// [...]
#elif defined (__AVR_ATmega16__)
// da __AVR_ATmega16__ definiert ist, wird avr/iom16.h eingebunden:
# include <avr/iom16.h>
// [...]
#else
# if !defined(__COMPILING_AVR_LIBC__)
# warning "device type not defined"
# endif
#endif
</syntaxhighlight>

Die Beispiele in den folgenden Abschnitten demonstrieren den Zugriff auf Register anhand der Register für I/O-Ports (PORTx, DDRx, PINx), die Vorgehensweise ist jedoch für alle Register (z. B. die des UART, ADC, SPI) analog.

== Schreiben in Register ==

Zum Schreiben kann man Register einfach wie eine Variable setzen.<ref>In Quellcodes, die für ältere Versionen des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, erfolgt der Schreibzugriff über die Funktion outp(). Aktuelle Versionen des Compilers unterstützen den Zugriff nun direkt, outp() ist nicht mehr erforderlich.</ref>

Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

int main()
{
/* Setzt das Richtungsregister des Ports A auf 0xff
(alle Pins als Ausgang, vgl. Abschnitt Zugriff auf Ports): */
DDRA = 0xff;

/* Setzt PortA auf 0x03, Bit 0 und 1 "high", restliche "low": */
PORTA = 0x03;

// Setzen der Bits 0,1,2,3 und 4
// Binär 00011111 = Hexadezimal 1F
DDRB = 0x1F; /* direkte Zuweisung - unübersichtlich */

/* Ausführliche Schreibweise: identische Funktionalität, mehr Tipparbeit
aber übersichtlicher und selbsterklärend: */
DDRB = (1 << DDB0) | (1 << DDB1) | (1 << DDB2) | (1 << DDB3) | (1 << DDB4);

while (1);
}
</syntaxhighlight>

Die ausführliche Schreibweise sollte bevorzugt verwendet werden, da dadurch die Zuweisungen selbsterklärend sind und somit der Code leichter nachvollzogen werden kann. Atmel verwendet sie auch bei Beispielen in Datenblätten und in den allermeisten Quellcodes zu Application-Notes. Mehr zu der Schreibweise mit "|" und "<<" findet man unter [[Bitmanipulation]].

Der gcc C-Compiler unterstützt ab Version 4.3.0 Konstanten im Binärformat, z. B. DDRB = 0b00011111. Diese Schreibweise ist jedoch nur in GNU-C verfügbar und nicht in ISO-C definiert. Man sollte sie daher nicht verwenden, wenn Code mit anderen ausgetauscht oder mit anderen Compilern bzw. älteren Versionen des gcc genutzt werden soll.

== Verändern von Registerinhalten ==

Einzelne Bits setzt und löscht man "Standard-C-konform" mittels logischer (Bit-) Operationen.

<syntaxhighlight lang="c">
x |= (1 << Bitnummer); // Hiermit wird ein Bit in x gesetzt
x &= ~(1 << Bitnummer); // Hiermit wird ein Bit in x geloescht
</syntaxhighlight>

Es wird jeweils nur der Zustand des angegebenen Bits geändert, der vorherige Zustand der anderen Bits bleibt erhalten.

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
#define MEINBIT 2
...
PORTA |= (1 << MEINBIT); /* setzt Bit 2 an PortA auf 1 */
PORTA &= ~(1 << MEINBIT); /* loescht Bit 2 an PortA */
</syntaxhighlight>

Mit dieser Methode lassen sich auch mehrere Bits eines Registers gleichzeitig setzen und löschen.

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
DDRA &= ~( (1<<PA0) | (1<<PA3) ); /* PA0 und PA3 als Eingaenge */
PORTA |= ( (1<<PA0) | (1<<PA3) ); /* Interne Pull-Up fuer beide einschalten */
</syntaxhighlight>

Bei bestimmten AVR Registern mit Bits, die durch Beschreiben mit einer logischen 1 gelöscht werden, muss eine absolute Zuweisung benutzt werden. Ein ODER löscht in diesen Registern ALLE gesetzten Bits!

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
TIFR2 = (1<<OCF2A); // Nur Bit OCF2A löschen
</syntaxhighlight>

In Quellcodes, die für ältere Version den des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, werden einzelne Bits mittels der Funktionen sbi und cbi gesetzt bzw. gelöscht. Beide Funktionen sind nicht mehr erforderlich.

Siehe auch:
* [[Bitmanipulation]]
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Special Function Registers

== Lesen aus Registern ==

Zum Lesen kann man auf Register einfach wie auf eine Variable zugreifen. In Quellcodes, die für ältere Versionen des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, erfolgt der Lesezugriff über die Funktion inp(). Aktuelle Versionen des Compilers unterstützen den Zugriff nun direkt und inp() ist nicht mehr erforderlich.

Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>

uint8_t foo;

//...

int main(void)
{
/* kopiert den Status der Eingabepins an PortB
in die Variable foo: */
foo = PINB;
//...
}
</syntaxhighlight>

Die Abfrage der Zustände von Bits erfolgt durch Einlesen des gesamten Registerinhalts und ausblenden der Bits deren Zustand nicht von Interesse ist. Einige Beispiele zum Prüfen ob Bits gesetzt oder gelöscht sind:

<syntaxhighlight lang="c">
#define MEINBIT0 0
#define MEINBIT2 2

uint8_t i;

extern test1();

// Funkion test1 aufrufen, wenn Bit 0 in Register PINA gesetzt (1) ist
i = PINA; // Inhalt in Arbeitsvariable
i = i & 0x01; // alle Bits bis auf Bit 0 ausblenden (bitweise und)
// falls das Bit gesetzt war, hat i den Inhalt 1
if ( i != 0 ) { // Ergebnis ungleich 0 (wahr)?
test1(); // dann muss Bit 0 in i gesetzt sein -> Funktion aufrufen
}
// verkürzt:
if ( ( PINA & 0x01 ) != 0 ) {
test1();
}
// nochmals verkürzt:
if ( PINA & 0x01 ) {
test1();
}
// mit definierter Bitnummer:
if ( PINA & ( 1 << MEINBIT0 ) ) {
test1();
}

// Funktion aufrufen, wenn Bit 0 und/oder Bit 2 gesetzt ist. (Bit 0 und 2 also Wert 5)
// (Bedenke: Bit 0 hat Wert 1, Bit 1 hat Wert 2 und Bit 2 hat Wert 4)
if ( PINA & 0x05 ) {
test1(); // Vergleich <> 0 (wahr), also mindestens eines der Bits gesetzt
}
// mit definierten Bitnummern:
if ( PINA & ( ( 1 << MEINBIT0 ) | ( 1 << MEINBIT2 ) ) ) {
test1();
}

// Funktion aufrufen, wenn Bit 0 und Bit 2 gesetzt sind
if ( ( PINA & 0x05 ) == 0x05 ) { // nur wahr, wenn beide Bits gesetzt
test1();
}

// Funktion test2() aufrufen, wenn Bit 0 gelöscht (0) ist
i = PINA; // einlesen in temporäre Variable
i = i & 0x01; // maskieren von Bit 0
if ( i == 0 ) { // Vergleich ist wahr, wenn Bit 0 nicht gesetzt ist
test2();
}
// analog mit not-Operator
if ( !i ) {
test2();
}
// nochmals verkürzt:
if ( !( PINA & 0x01 ) ) {
test2();
}
</syntaxhighlight>

== Warten auf einen bestimmten Zustand ==

Es gibt in der Bibliothek avr-libc Funktionen, die warten, bis ein bestimmter Zustand eines Bits erreicht ist. Es ist allerdings normalerweise eine eher unschöne Programmiertechnik, da in diesen Funktionen "blockierend" gewartet wird. Der Programmablauf bleibt also an dieser Stelle stehen, bis das maskierte Ereignis erfolgt ist. Setzt man den [[Watchdog]] ein, muss man darauf achten, dass dieser auch noch getriggert wird (Zurücksetzen des Watchdogtimers).

Die Funktion '''loop_until_bit_is_set''' wartet in einer Schleife, bis das definierte Bit gesetzt ist. Wenn das Bit beim Aufruf der Funktion bereits gesetzt ist, wird die Funktion sofort wieder verlassen. Das niederwertigste Bit hat die Bitnummer 0.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...

/* Warten bis Bit Nr. 2 (das dritte Bit) in Register PINA gesetzt (1) ist */

#define WARTEPIN PINA
#define WARTEBIT PA2

// mit der avr-libc Funktion:
loop_until_bit_is_set(WARTEPIN, WARTEBIT);

// dito in "C-Standard":
// Durchlaufe die (leere) Schleife solange das WARTEBIT in Register WARTEPIN
// _nicht_ ungleich 0 (also 0) ist.
while ( !(WARTEPIN & (1 << WARTEBIT)) ) {}
...
</syntaxhighlight>

Die Funktion '''loop_until_bit_is_clear''' wartet in einer Schleife, bis das definierte Bit gelöscht ist. Wenn das Bit beim Aufruf der Funktion bereits gelöscht ist, wird die Funktion sofort wieder verlassen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...

/* Warten bis Bit Nr. 4 (das fuenfte Bit) in Register PINB geloescht (0) ist */
#define WARTEPIN PINB
#define WARTEBIT PB4

// avr-libc-Funktion:
loop_until_bit_is_clear(WARTEPIN, WARTEBIT);

// dito in "C-Standard":
// Durchlaufe die (leere) Schleife solange das WARTEBIT in Register WARTEPIN
// gesetzt (1) ist
while ( WARTEPIN & (1<<WARTEBIT) ) {}
...
</syntaxhighlight>

Universeller und auch auf andere Plattformen besser übertragbar ist die Verwendung von C-Standardoperationen.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Special Function Registers
* [[Bitmanipulation]]

== 16-Bit Register (ADC, ICR1, OCR1x, TCNT1, UBRR) ==

Einige der Portregister in den AVR-Controllern sind 16 Bit breit. Im Datenblatt sind diese Register üblicherweise mit dem Suffix "L" (Low-Byte) und "H" (High-Byte) versehen. Die avr-libc definiert zusätzlich die meisten dieser Variablen die Bezeichnung ohne "L" oder "H". Auf diese Register kann dann direkt zugegriffen werden. Dies ist zum Beispiel der Fall für Register wie ADC oder TCNT1.
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
uint16_t foo;

/* setzt die Wort-Variable foo auf den Wert der letzten AD-Wandlung */
foo = ADC;
</syntaxhighlight>

Bei anderen Registern, wie zum Beispiel Baudraten-Register, liegen High- und Low-Teil nicht direkt nebeneinander im SFR-Bereich, so dass ein 16-Bit Zugriff nicht möglich ist und der Zugriff zusammengebastelt werden muss:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 3686400
#endif
#define UART_BAUD_RATE 9600

...
uint16_t baud = F_CPU / (UART_BAUD_RATE * 16L) -1;

UBRRH = (uint8_t) (baud >> 8);
UBRRL = (uint8_t) baud;
...
</syntaxhighlight>

Bei einigen AVR-Typen wie ATmega8 oder ATmega16 teilen sich UBRRH und UCSRC die gleiche Speicher-Adresse. Damit der AVR trotzdem zwischen den beiden Registern unterscheiden kann, bestimmt das Bit7 (URSEL), welches Register tatsächlich beschrieben werden soll. ''1000 0011'' (0x83) adressiert demnach UCSRC und übergibt den Wert ''3''. Und ''0000 0011'' (0x3) adressiert UBRRH und übergibt ebenfalls den Wert ''3''.

Speziell bei den 16-Bit-Timern und auch beim ADC ist es bei allen Zugriffen auf Datenregister erforderlich, dass diese Daten synchronisiert sind. Wenn z. B. bei einem 16-Bit-Timer das High-Byte des Zählregisters gelesen wurde und vor dem Lesezugriff auf das Low-Byte ein Überlauf des Low-Bytes stattfindet, erhält man einen völlig unsinnigen Wert. Auch die Compare-Register müssen synchron geschrieben werden, da es ansonsten zu unerwünschten Compare-Ereignissen kommen kann.

Beim ADC besteht das Problem darin, dass zwischen den Zugriffen auf die beiden Teilregister eine Wandlung beendet werden kann und der ADC ein neues Ergebnis in ADCL und ADCH schreiben will, wodurch High- und Low-Byte nicht zusammenpassen.

Um diese Datenmüllproduktion zu verhindern, gibt es in beiden Fällen eine Synchronisation, die jeweils durch den Zugriff auf das Low-Byte ausgelöst wird:
* Bei den Timer-Registern (das gilt für alle TCNT-, OCR- und ICR-Register bei den 16-Bit-Timern) wird bei einem ''Lesezugriff'' auf das Low-Byte automatisch das High-Byte in ein temporäres Register, das ansonsten nach außen nicht sichtbar ist, geschoben. Greift man nun ''anschließend'' auf das High-Byte zu, dann wird eben dieses temporäre Register gelesen.
* Bei einem ''Schreibzugriff'' auf eines der genannten Register wird das High-Byte in besagtem temporären Register zwischengespeichert und erst beim Schreiben des Low-Bytes werden ''beide'' gleichzeitig in das eigentliche Register übernommen.

Das bedeutet für die Reihenfolge:
* Lesezugriff: Erst Low-Byte, dann High-Byte
* Schreibzugriff: Erst High-Byte, dann Low-Byte

Des weiteren ist zu beachten, dass es für all diese 16-Bit-Register nur ein einziges temporäres Register gibt, so dass das Auftreten eines Interrupts, in dessen Handler ein solches Register manipuliert wird, bei einem durch ihn unterbrochenen Zugriff i.d.R. zu Datenmüll führt. 16-Bit-Zugriffe sind generell nicht atomar! Wenn mit Interrupts gearbeitet wird, kann es erforderlich sein, vor einem solchen Zugriff auf ein 16-Bit-Register die Interrupt-Bearbeitung zu deaktivieren.

Beim ADC-Datenregister ADCH/ADCL ist die Synchronisierung anders gelöst. Hier wird beim Lesezugriff (ADCH/ADCL sind logischerweise read-only) auf das Low-Byte ADCL beide Teilregister für Zugriffe seitens des ADC so lange gesperrt, bis das High-Byte ADCH ausgelesen wurde. Dadurch kann der ADC nach einem Zugriff auf ADCL keinen neuen Wert in ADCH/ADCL ablegen, bis ADCH gelesen wurde. Ergebnisse von Wandlungen, die zwischen einem Zugriff auf ADCL und ADCH beendet werden, gehen verloren!

Nach einem Zugriff auf ADCL muss grundsätzlich ADCH gelesen werden!

In beiden Fällen – also sowohl bei den Timern als auch beim ADC – werden vom C-Compiler 16-Bit Pseudo-Register zur Verfügung gestellt (z. B. TCNT1H/TCNT1L → TCNT1, ADCH/ADCL → ADC bzw. ADCW), bei deren Verwendung der Compiler automatisch die richtige Zugriffsreihenfolge regelt. In C-Programmen sollten grundsätzlich diese 16-Bit-Register verwendet werden! Sollte trotzdem ein Zugriff auf ein Teilregister erforderlich sein, sind obige Angaben zu berücksichtigen.

Es ist darauf zu achten, dass auch ein Zugriff auf die 16-Bit-Register vom Compiler in zwei 8-Bit-Zugriffe aufgeteilt wird und dementsprechend genauso nicht-atomar ist wie die Einzelzugriffe. Auch hier gilt, dass u.U. die Interrupt-Bearbeitung gesperrt werden muss, um Datenmüll zu vermeiden.

Beim ADC gibt es für den Fall, dass eine Auflösung von 8 Bit ausreicht, die Möglichkeit, das Ergebnis "linksbündig" in ADCH/ADCL auszurichten, so dass die relevanten 8 MSB in ADCH stehen. In diesem Fall muss bzw. sollte nur ADCH ausgelesen werden.

ADC und ADCW sind unterschiedliche Bezeichner für das selbe Registerpaar. Üblicherweise kann man in C-Programmen ADC verwenden, was analog zu den anderen 16-Bit-Registern benannt ist. ADCW (ADC Word) existiert nur deshalb, weil die Headerdateien auch für Assembler vorgesehen sind und es bereits einen Assembler-Befehl namens ''adc'' gibt.

Im Umgang mit 16-Bit Registern siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Related Pages/Frequently Asked Questions/Nr. 8
* Datenblatt Abschnitt ''Accessing 16-bit Registers''

== IO-Register als Parameter und Variablen ==

Um Register als Parameter für eigene Funktionen übergeben zu können, muss man sie als einen volatile uint8_t Pointer übergeben. Zum Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

uint8_t key_pressed (volatile uint8_t *inputreg, uint8_t inputbit)
{
static uint8_t last_state = 0;

if (last_state == (*inputreg & (1<<inputbit)))
return 0; /* keine Änderung */

/* Wenn doch, warten bis etwaiges Prellen vorbei ist: */
_delay_ms(20);

/* Zustand für nächsten Aufruf merken: */
last_state = *inputreg & (1<<inputbit);

/* und den entprellten Tastendruck zurückgeben: */
return *inputreg & (1<<inputbit);
}

/* Beispiel für einen Funktionsaufruf: */

void foo (void)
{
uint8_t i = key_pressed (&PINB, PB1);
}
</syntaxhighlight>

Ein Aufruf der Funktion mit call by value würde Folgendes bewirken: Beim Funktionseintritt wird nur eine Kopie des momentanen Portzustandes angefertigt, die sich unabhängig vom tatsächlichen Zustand das Ports nicht mehr ändert, womit die Funktion wirkungslos wäre. Die Übergabe eines Zeigers wäre die Lösung, wenn der Compiler nicht optimieren würde. Denn dadurch wird im Programm nicht von der Hardware gelesen, sondern wieder nur von einem Abbild im Speicher. Das Ergebnis wäre das gleiche wie oben. Mit dem Schlüsselwort volatile sagt man nun dem Compiler, dass die entsprechende Variable entweder durch andere Softwareroutinen (Interrupts) oder durch die Hardware verändert werden kann.

Siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_port_pass avr-libc FAQ: "How do I pass an IO port as a parameter to a function?"]

= Zugriff auf IO-Ports =

Jeder AVR implementiert eine unterschiedliche Menge an GPIO-Registern
(GPIO - General Purpose Input/Output). Diese Register dienen dazu:
* einzustellen welche der Anschlüsse ("Beinchen") des Controllers als Ein- oder Ausgänge dienen
* bei Ausgängen deren Zustand festzulegen
* bei Eingängen deren Zustand zu erfassen

Mittels GPIO werden digitale Zustände gesetzt und erfasst, d.h. die Spannung an einem Ausgang wird ein- oder ausgeschaltet und an einem Eingang wird erfasst, ob die anliegende Spannung über oder unter einem bestimmten Schwellwert liegt. Im Datenblatt Abschnitt Electrical Characteristics/DC Characteristics finden sich die Spannungswerte (V_OL, V_OH für Ausgänge, V_IL, V_IH für Eingänge).

Die Verarbeitung von analogen Eingangswerten und die Ausgabe von Analogwerten wird in Kapitel [[AVR-GCC-Tutorial#Analoge_Ein-_und_Ausgabe|Analoge Ein- und Ausgabe]] behandelt.

Die physischen Ein- und Ausgänge werden bei AVR-Controllern zu logischen Ports gruppiert.

Alle Ports werden über Register gesteuert. Dazu sind jedem Port 3 Register zugeordnet:

{| class="wikitable"
|-
! DDRx
| Datenrichtungsregister für Port'''x'''.
'''x''' entspricht '''A''', '''B''', ''' C''', '''D''' usw. (abhängig von der Anzahl der Ports des verwendeten AVR). Bit im Register gesetzt (1) für Ausgang, Bit gelöscht (0) für Eingang.
|-
! PINx
| Eingangsadresse für Port'''x'''.
Zustand des Ports. Die Bits in PINx entsprechen dem Zustand der als Eingang definierten Portpins. Bit 1 wenn Pin "high", Bit 0 wenn Portpin low.
|-
! PORTx
| Datenregister für Port'''x'''.
Dieses Register wird verwendet, um die Ausgänge eines Ports anzusteuern. Bei Pins, die mittels DDRx auf Eingang geschaltet wurden, können über PORTx
die internen Pull-Up Widerstände aktiviert oder deaktiviert werden (1 = aktiv).
|}

Die folgenden Beispiele gehen von einem AVR aus, der sowohl Port A als auch Port B besitzt. Sie müssen für andere AVRs (zum Beispiel ATmega8/48/88/168) entsprechend angepasst werden.

== Datenrichtung bestimmen ==

Zuerst muss die Datenrichtung der verwendeten Pins bestimmt werden. Um dies zu erreichen, wird das Datenrichtungsregister des entsprechenden Ports beschrieben.

Für jeden Pin, der als Ausgang verwendet werden soll, muss dabei das
entsprechende Bit auf dem Port gesetzt werden. Soll der Pin als Eingang
verwendet werden, muss das entsprechende Bit gelöscht sein.

Beispiel:
Angenommen am Port B sollen die Pins 0 bis 4 als Ausgänge definiert werden, die noch verbleibenden Pins 5 bis 7 sollen als Eingänge fungieren. Dazu ist es daher notwendig, im für das Port B zuständigen Datenrichtungsregister DDRB folgende Bitkonfiguration einzutragen

+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |

In C liest sich das dann so:

<syntaxhighlight lang="c">
// in io.h wird u.a. DDRB definiert:
#include <avr/io.h>

int main()
{
// Setzen der Bits 0,1,2,3 und 4
// Binär 00011111 = Hexadezimal 1F
// direkte Zuweisung - standardkonform */
DDRB = 0x1F; /*

// übersichtliche Alternative - Binärschreibweise, aber kein ISO-C
DDRB = 0b00011111;

// Ausführliche Schreibweise: identische Funktionalität, mehr Tipparbeit
// aber übersichtlicher und selbsterklärend:
DDRB |= (1 << DDB0) | (1 << DDB1) | (1 << DDB2) | (1 << DDB3) | (1 << DDB4);
</syntaxhighlight>

Die Pins 5 bis 7 werden (da 0) als Eingänge geschaltet. Weitere Beispiele:

<syntaxhighlight lang="c">
// Alle Pins des Ports B als Ausgang definieren:
DDRB = 0xff;
// Pin0 wieder auf Eingang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB &= ~(1 << DDB0);
// Pin 3 und 4 auf Eingang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB &= ~((1 << DDB3) | (1 << DDB4));
// Pin 0 und 3 wieder auf Ausgang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB |= (1 << DDB0) | (1 << DDB3);
// Alle Pins auf Eingang:
DDRB = 0x00;
</syntaxhighlight>

== Vordefinierte Bitnummern für I/O-Register ==

Die Bitnummern (z. B. PCx, PINCx und DDCx für den Port C) sind in den io*.h-Dateien der avr-libc definiert und dienen lediglich der besseren Lesbarkeit. Man muss diese Definitionen nicht verwenden oder kann auch einfach "immer" PAx, PBx, PCx usw. nutzen, auch wenn der Zugriff auf Bits in DDRx- oder PINx-Registern erfolgt. Für den Compiler sind die Ausdrücke (1<<PC7), (1<<DDC7) und (1<<PINC7) identisch zu (1<<7) (genauer: der Präprozessor ersetzt die Ausdrücke (1<<PC7),... zu (1<<7)). Ein Ausschnitt der Definitionen für Port C eines ATmega32 aus der iom32.h-Datei zur Verdeutlichung (analog für die weiteren Ports):

<syntaxhighlight lang="c">
...
/* PORTC */
#define PC7 7
#define PC6 6
#define PC5 5
#define PC4 4
#define PC3 3
#define PC2 2
#define PC1 1
#define PC0 0

/* DDRC */
#define DDC7 7
#define DDC6 6
#define DDC5 5
#define DDC4 4
#define DDC3 3
#define DDC2 2
#define DDC1 1
#define DDC0 0

/* PINC */
#define PINC7 7
#define PINC6 6
#define PINC5 5
#define PINC4 4
#define PINC3 3
#define PINC2 2
#define PINC1 1
#define PINC0 0
</syntaxhighlight>

== Digitale Signale ==

Am einfachsten ist es, digitale Signale mit dem Mikrocontroller zu erfassen bzw. auszugeben.

== Ausgänge ==
Will man als Ausgang definierte Pins (entsprechende DDRx-Bits = 1) auf Logisch 1 setzen, setzt man die entsprechenden Bits im Portregister.

Mit dem Befehl
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB = 0x04; /* besser PORTB=(1<<PB2) */

// übersichtliche Alternative - Binärschreibweise
PORTB = 0b00000100; /* direkte Zuweisung - übersichtlich */

</syntaxhighlight>
wird also der Ausgang an Pin PB2 gesetzt (Beachte, dass die Bits immer ''von 0 an'' gezählt werden, das niederwertigste Bit ist also Bitnummer 0 und nicht etwa Bitnummer 1).

Man beachte, dass bei der Zuweisung mittels '''=''' immer alle Pins gleichzeitig angegeben werden. Man sollte also, wenn nur bestimmte Ausgänge geschaltet werden sollen, zuerst den aktuellen Wert des Ports einlesen und das Bit des gewünschten Ports in diesen Wert einfließen lassen. Will man also nur den dritten Pin (Bit Nr. 2) an Port B auf "high" setzen und den Status der anderen Ausgänge unverändert lassen, nutze man diese Form:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB = PORTB | 0x04; /* besser: PORTB = PORTB | ( 1<<PB2 ) */
/* vereinfacht durch Nutzung des |= Operators : */
PORTB |= (1<<PB2);

/* auch mehrere "gleichzeitig": */
PORTB |= (1<<PB4) | (1<<PB5); /* Pins PB4 und PB5 "high" */
</syntaxhighlight>

"Ausschalten", also Ausgänge auf "low" setzen, erfolgt analog:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB &= ~(1<<PB2); /* löscht Bit 2 in PORTB und setzt damit Pin PB2 auf low */
PORTB &= ~( (1<<PB4) | (1<<PB5) ); /* Pin PB4 und Pin PB5 "low" */
</syntaxhighlight>
Siehe auch [[Bitmanipulation]]

In Quellcodes, die für ältere Version den des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, werden einzelne Bits mittels der Funktionen sbi und cbi gesetzt bzw. gelöscht. Beide Funktionen sind in aktuellen Versionen der avr-libc nicht mehr enthalten und auch nicht mehr erforderlich.

''Falls der Anfangszustand von Ausgängen kritisch ist, muss die Reihenfolge beachtet werden, mit der die Datenrichtung (DDRx) eingestellt und der Ausgabewert (PORTx) gesetzt wird:''

Für Ausgangspins, die mit Anfangswert "high" initialisiert werden sollen:
* zuerst die Bits im PORTx-Register setzen
* anschließend die Datenrichtung auf Ausgang stellen

Daraus ergibt sich die Abfolge für einen Pin, der bisher als Eingang mit abgeschaltetem Pull-Up konfiguriert war:
* setze PORTx: interner Pull-Up aktiv
* setze DDRx: Ausgang ("high")

Bei der Reihenfolge erst DDRx und dann PORTx kann es zu einem kurzen "low-Puls" kommen, der auch externe Pull-Up-Widerstände "überstimmt". Die (ungünstige) Abfolge: Eingang -> setze DDRx: Ausgang (auf "low", da PORTx nach Reset 0) -> setze PORTx: Ausgang auf high. Vergleiche dazu auch das Datenblatt Abschnitt ''Configuring the Pin''.

== Eingänge (Wie kommen Signale in den µC) ==

Die digitalen Eingangssignale können auf verschiedene Arten zu unserer Logik gelangen.

=== Signalkopplung ===

Am einfachsten ist es, wenn die Signale direkt aus einer anderen digitalen Schaltung übernommen werden können. Hat der Ausgang der entsprechenden Schaltung TTL-Pegel dann können wir sogar direkt den Ausgang der Schaltung mit einem Eingangspin von unserem Controller verbinden.

Hat der Ausgang der anderen Schaltung keinen TTL-Pegel so müssen wir den Pegel über entsprechende Hardware (z. B. Optokoppler, [[Widerstand#Spannungsteiler|Spannungsteiler]], "Levelshifter" aka [[Pegelwandler]]) anpassen.

Die Masse der beiden Schaltungen muss selbstverständlich miteinander verbunden werden. Der Software selber ist es natürlich letztendlich egal, wie das Signal eingespeist wird. Wir können ja ohnehin lediglich prüfen, ob an einem Pin unseres Controllers eine logische 1 (Spannung größer ca. 0,7*Vcc) oder eine logische 0 (Spannung kleiner ca. 0,2*Vcc) anliegt. Detaillierte Informationen darüber, ab welcher Spannung ein Eingang als 0 ("low") bzw. 1 ("high") erkannt wird, liefert die Tabelle DC Characteristics im Datenblatt des genutzten Controllers.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ '''Spannungstabelle''' (ca. Grenzwerte)
|
! Low || High
|-
! bei 5 V
| 1 V || 3,5 V
|-
! bei 3,3 V
| 0,66 V || 2,31 V
|-
! bei 1,8 V
| 0,36 V || 1,26 V
|}

Die Abfrage der Zustände der Portpins erfolgt direkt über den Registernamen.

{{Warnung|Dabei ist wichtig, zur Abfrage der Eingänge ''nicht'' etwa Portregister '''PORTx''' zu verwenden, sondern Eingangsregister '''PINx'''. Ansonsten liest man nicht den Zustand der Eingänge, sondern den Status der internen Pull-Up-Widerstände. Die Abfrage der Pinzustände über PORTx statt PINx ist ein häufiger Fehler beim AVR-"Erstkontakt".}}

Will man also die aktuellen Signalzustände von Port D abfragen und in eine Variable namens bPortD abspeichern, schreibt man folgende Befehlszeilen:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>
...
uint8_t bPortD;
...
bPortD = PIND;
...
</syntaxhighlight>

Mit den C-Bitoperationen kann man den Status der Bits abfragen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
/* Fuehre Aktion aus, wenn Bit Nr. 1 (das "zweite" Bit) in PINC gesetzt (1) ist */
if ( PINC & (1<<PINC1) ) {
/* Aktion */
}

/* Fuehre Aktion aus, wenn Bit Nr. 2 (das "dritte" Bit) in PINB geloescht (0) ist */
if ( !(PINB & (1<<PINB2)) ) {
/* Aktion */
}
...
</syntaxhighlight>
Siehe auch [[Bitmanipulation#Bits_prüfen]]

=== Interne Pull-Up Widerstände ===

Portpins für Ein- und Ausgänge (GPIO) eines AVR verfügen über zuschaltbare interne Pull-Up Widerstände (nominal mehrere 10kOhm, z. B. ATmega16 20-50kOhm). Diese können in vielen Fällen statt externer Widerstände genutzt werden.

Die internen Pull-Up Widerstände von Vcc zu den einzelnen Portpins werden über das Register ''' PORTx''' aktiviert bzw. deaktiviert, wenn ein Pin als ''' Eingang''' geschaltet ist.

Wird der Wert des entsprechenden Portpins auf 1 gesetzt, so ist der Pull-Up Widerstand aktiviert. Bei einem Wert von 0 ist der Pull-Up Widerstand nicht aktiv. Man sollte jeweils entweder den internen oder einen externen Pull-Up Widerstand verwenden, aber nicht beide zusammen.

Im Beispiel werden alle Pins des Ports D als Eingänge geschaltet und alle Pull-Up Widerstände aktiviert. Weiterhin wird Pin PC7 als Eingang geschaltet und dessen interner Pull-Up Widerstand aktiviert, ohne die Einstellungen für die anderen Portpins (PC0-PC6) zu verändern.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
DDRD = 0x00; /* alle Pins von Port D als Eingang */
PORTD = 0xff; /* interne Pull-Ups an allen Port-Pins aktivieren */
...
DDRC &= ~(1<<PC7); /* Pin PC7 als Eingang */
PORTC |= (1<<PC7); /* internen Pull-Up an PC7 aktivieren */
</syntaxhighlight>

=== Taster und Schalter ===

Der Anschluss mechanischer Kontakte an den Mikrocontroller, ist zwischen zwei unterschiedliche Methoden zu unterscheiden: ''Active Low'' und ''Active High''.

<gallery widths="300" heights="300" caption="Anschluss mechanischer Kontakte an einen µC">
Image:Active Low.gif|'''Active Low:''' Bei dieser Methode wird der Kontakt zwischen den Eingangspin des Controllers und Masse geschaltet. Damit bei offenem Schalter der Controller kein undefiniertes Signal bekommt, wird zwischen die Versorgungsspannung und den Eingangspin ein sogenannter '''Pull-Up''' Widerstand geschaltet. Dieser dient dazu, den Pegel bei geöffnetem Schalter auf logisch 1 zu ziehen.
Image:Active High.gif|'''Active High:''' Hier wird der Kontakt zwischen die Versorgungsspannung und den Eingangspin geschaltet. Damit bei offener Schalterstellung kein undefiniertes Signal am Controller ansteht, wird zwischen den Eingangspin und die Masse ein '''Pull-Down''' Widerstand geschaltet. Dieser dient dazu, den Pegel bei geöffneter Schalterstellung auf logisch 0 zu halten.
</gallery>

Der Widerstandswert von Pull-Up- und Pull-Down-Widerständen ist an sich nicht kritisch. Wird er allerdings zu hoch gewählt, ist die Wirkung eventuell nicht gegeben. Als üblicher Wert haben sich 10 kOhm eingebürgert. Die AVRs verfügen an den meisten Pins über zuschaltbare interne Pull-Up Widerstände (vgl. Abschnitt [[AVR-GCC-Tutorial#Interne Pull-Up Widerstände|Interne Pull-Up Widerstände]]), welche insbesondere wie hier bei Tastern und ähnlichen Bauteilen (z. B. Drehgebern) statt externer Bauteile verwendet werden können. Interne Pull-Down-Widerstand sind nicht verfügbar und müssen daher in Form zusätzlicher Bauteile in die Schaltung eingefügt werden.

==== Taster entprellen ====

Siehe: ''[[Entprellung#Warteschleifen-Verfahren|Entprellung: Warteschleifen-Verfahren]]

= Warteschleifen (delay.h) =

Der Programmablauf kann verschiedene Arten von Wartefunktionen erfordern:

* Warten im Sinn von Zeitvertrödeln
* Warten auf einen bestimmten Zustand an den I/O-Pins
* Warten auf einen bestimmten Zeitpunkt (siehe Timer)
* Warten auf einen bestimmten Zählerstand (siehe Counter)

Der einfachste Fall, das Zeitvertrödeln, kann in vielen Fällen und mit großer Genauigkeit anhand der avr-libc Bibliotheksfunktionen _delay_ms() und _delay_us() erledigt werden. Die Bibliotheksfunktionen sind einfachen Zählschleifen (Warteschleifen) vorzuziehen, da leere Zählschleifen ohne besondere Vorkehrungen sonst bei eingeschalteter Optimierung vom avr-gcc-Compiler wegoptimiert werden. Weiterhin sind die Bibliotheksfunktionen bereits darauf vorbereitet, die in F_CPU definierte Taktfrequenz zu verwenden. Außerdem sind die Funktionen der Bibliothek wirklich getestet.

Einfach!? Schon, aber während gewartet wird, macht der µC nichts anderes mehr (abgesehen von möglicherweise auftretenden Interrupts, falls welche aktiviert sind). Die Wartefunktion blockiert den Programmablauf. Möchte man einerseits warten, um z. B. eine LED blinken zu lassen und gleichzeitig andere Aktionen ausführen z. B. weitere LED bedienen, sollten die Timer/Counter des AVR verwendet werden, siehe Artikel [[Multitasking]].

Die Bibliotheksfunktionen funktionieren allerdings nur dann korrekt, wenn sie mit zur Übersetzungszeit (beim Compilieren) bekannten konstanten Werten aufgerufen werden. Der Quellcode muss mit eingeschalteter Optimierung übersetzt werden, sonst wird sehr viel Maschinencode erzeugt, und die Wartezeiten stimmen nicht mehr mit dem Parameter überein.

Eine weitere Einschränkung liegt darin, daß sie möglicherweise länger warten, als erwartet, nämlich in dem Fall, daß Interrupts auftreten und die _delay...()-Funktion unterbrechen. Genau genommen warten diese nämlich nicht eine bestimmte Zeit, sondern verbrauchen eine bestimmte Anzahl von Prozessortakten. Die wiederum ist so bemessen, daß ohne Unterbrechung durch Interrupts die gewünschte Wartezeit erreicht wird.
Wird das Warten aber durch eine oder mehrere ISR unterbrochen, die zusammen 1% Prozessorzeit verbrauchen, dann dauert das Warten etwa 1% länger. Bei 50% Last durch die ISR dauert das Warten doppelt solange wie gewünscht, bei 90% zehnmal solange...

Abhängig von der Version der Bibliothek verhalten sich die Bibliotheksfunktionen etwas unterschiedlich.

== avr-libc Versionen bis 1.6 ==

Die Wartezeit der Funktion _delay_ms() ist auf 262,14ms/F_CPU (in MHz) begrenzt, d.h. bei 20 MHz kann man nur max. 13,1ms warten. Die Wartezeit der Funktion _delay_us() ist auf 768us/F_CPU (in MHz) begrenzt, d.h. bei 20 MHz kann man nur max. 38,4µs warten. Längere Wartezeiten müssen dann über einen mehrfachen Aufruf in einer Schleife gelöst werden.

Beispiel: Blinken einer LED an PORTB Pin PB0 im ca. 1s Rhythmus
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#ifndef F_CPU
/* Definiere F_CPU, wenn F_CPU nicht bereits vorher definiert
(z. B. durch Übergabe als Parameter zum Compiler innerhalb
des Makefiles). Zusätzlich Ausgabe einer Warnung, die auf die
"nachträgliche" Definition hinweist */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun mit 3686400 definiert"
#define F_CPU 3686400UL /* Quarz mit 3.6864 Mhz */
#endif
#include <util/delay.h> /* in älteren avr-libc Versionen <avr/delay.h> */

/*
lange, variable Verzögerungszeit, Einheit in Millisekunden

Die maximale Zeit pro Funktionsaufruf ist begrenzt auf
262.14 ms / F_CPU in MHz (im Beispiel:
262.1 / 3.6864 = max. 71 ms)

Daher wird die kleine Warteschleife mehrfach aufgerufen,
um auf eine längere Wartezeit zu kommen. Die zusätzliche
Prüfung der Schleifenbedingung lässt die Wartezeit geringfügig
ungenau werden (macht hier vielleicht 2-3ms aus).
*/

void long_delay(uint16_t ms)
{
for(; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main( void )
{
DDRB = ( 1 << PB0 ); // PB0 an PORTB als Ausgang setzen

while( 1 ) // Endlosschleife
{
PORTB ^= ( 1 << PB0 ); // Toggle PB0 z. B. angeschlossene LED
long_delay(1000); // Eine Sekunde warten...
}

return 0;
}
</syntaxhighlight>

== avr-libc Versionen ab 1.7 ==

_delay_ms() kann mit einem Argument bis 6553,5 ms (= 6,5535 Sekunden) benutzt werden. Es ist nicht möglich, eine Variable als Argument zu übergeben. Wird die früher gültige Grenze von 262,14 ms/F_CPU (in MHz) überschritten, so arbeitet _delay_ms() einfach etwas ungenauer und zählt nur noch mit einer Auflösung von 1/10 ms. Eine Verzögerung von 1000,10 ms ließe sich nicht mehr von einer von 1000,19 ms unterscheiden. Ein Verlust, der sich im Allgemeinen verschmerzen lässt. Dem Programmierer wird keine Rückmeldung gegeben, dass die Funktion ggf. gröber arbeitet, d.h. wenn es darauf ankommt, bitte den Parameter wie bisher geschickt wählen.

Die Funktion _delay_us() wurde ebenfalls erweitert. Wenn deren maximal als genau behandelbares Argument überschritten wird, benutzt diese intern _delay_ms(). Damit gelten in diesem Fall die _delay_ms() Einschränkungen.

Beispiel: Blinken einer LED an PORTB Pin PB0 im ca. 1s Rhythmus, avr-libc ab Version 1.6
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#ifndef F_CPU
/* Definiere F_CPU, wenn F_CPU nicht bereits vorher definiert
(z.B. durch Übergabe als Parameter zum Compiler innerhalb
des Makefiles). Zusätzlich Ausgabe einer Warnung, die auf die
"nachträgliche" Definition hinweist */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun mit 3686400 definiert"
#define F_CPU 3686400UL /* Quarz mit 3.6864 Mhz */
#endif
#include <util/delay.h>

int main( void )
{
DDRB = ( 1 << PB0 ); // PB0 an PORTB als Ausgang setzen

while( 1 ) { // Endlosschleife
PORTB ^= ( 1 << PB0 ); // Toggle PB0 z.B. angeschlossene LED
_delay_ms(1000); // Eine Sekunde +/-1/10000 Sekunde warten...
// funktioniert nicht mit Bibliotheken vor 1.6

}
return 0;
}
</syntaxhighlight>

Die _delay_ms() und die _delay_us aus '''avr-libc 1.7.0''' sind fehlerhaft. _delay_ms () läuft 4x schneller als erwartet. Abhilfe ist eine korrigierte Includedatei: [http://www.mikrocontroller.net/topic/196738#1943039]

= Programmieren mit Interrupts =

<div style="float:right; margin:2em;">
[[Image:Interrupt Programme.gif]]
</div>
Nachdem wir nun alles Wissenswerte für die serielle Programmerstellung
gelernt haben nehmen wir jetzt ein völlig anderes Thema in Angriff, nämlich
die Programmierung unter Zuhilfenahme der Interrupts des AVR.

Tritt ein Interrupt auf, unterbricht (engl. interrupts) der Controller die Verarbeitung des Hauptprogramms und verzweigt zu einer Interruptroutine. Das Hauptprogramm wird also beim Eintreffen eines Interrupts unterbrochen, die Interruptroutine ausgeführt und danach erst wieder das Hauptprogramm an der Unterbrechungsstelle fortgesetzt (vgl. die Abbildung).

Um Interrupts verarbeiten zu können, ist folgendes zu beachten:

* Für jede aktivierte Interruptquelle ist eine Funktion zu programmieren, in der die beim Auftreten des jeweiligen Interrupts erforderlichen Verarbeitungsschritte enthalten sind. Für diese Funktion existieren verschiedene Bezeichnungen. Üblich sind die englischen Begriffe Interrupt-Handler oder Interrupt-Service-Routinen (ISR), man findet aber auch die Bezeichnungen Interruptverarbeitungs- oder -behandlungsroutine oder auch kurz Interruptroutine. Zum Beispiel wird üblicherweise in der ISR zur Verarbeitung des Empfangsinterrupts eines UARTs (UART-RX Interrupt) das empfangene Zeichen in einen Zwischenspeicher (FIFO-Buffer) kopiert, dessen Inhalt später von anderen Programmteilen geleert wird. Sofern der Zwischenspeicher ausreichend groß ist, geht also kein Zeichen verloren, auch wenn im Hauptprogramm zeitintensive Operationen durchgeführt werden.
* Die benötigten Interrupts sind in den jeweiligen Funktionsbausteinen einzuschalten. Dies erfolgt über das jeweilige Aktivierungsbit (Interrupt Enable) in einem der Hardwareregister (z.B. RX(Complete)Interrupt Enable eines UARTs)
* Sämtliche Interrupts werden über einen weiteren globalen Schalter aktiviert und deaktiviert. Zur Verarbeitung der Interrupts ist dieser Schalter zu aktivieren (sei(), siehe unten).

Alle Punkte sind zu beachten. Fehlt z.B. die globale Aktivierung, werden Interruptroutinen auch dann nicht aufgerufen, wenn sie im Funktionsbaustein eingeschaltet sind und eine Behandlungsroutine verhanden ist.

Siehe auch

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-235092.html#new Ausführlicher Thread im Forum]
* Artikel [[Interrupt]]
* Artikel [[Multitasking]]
{{Clear}}

== Anforderungen an Interrupt-Routinen ==

Um unliebsamen Überraschungen vorzubeugen, sollten einige Grundregeln bei der Implementierung der Interruptroutinen beachtet werden. Interruptroutinen sollten möglichst kurz und schnell abarbeitbar sein, daraus folgt:

* Keine umfangreichen Berechnungen innerhalb der Interruptroutine. (*)
* Keine langen Programmschleifen.
* Obwohl es möglich ist, während der Abarbeitung einer Interruptroutine andere oder sogar den gleichen Interrupt wieder zuzulassen, wird davon ohne genaue Kenntnis der internen Abläufe dringend abgeraten.

Interruptroutinen (ISRs) sollten also möglichst kurz sein und keine Schleifen mit vielen Durchläufen enthalten. Längere Operationen können meist in einen "Interrupt-Teil" in einer ISR und einen "Arbeitsteil" im Hauptprogramm aufgetrennt werden. Z.B. Speichern des Zustands aller Eingänge im EEPROM in bestimmten Zeitabständen: ISR-Teil: Zeitvergleich (Timer,RTC) mit Logzeit/-intervall. Bei Übereinstimmung ein globales Flag setzen (volatile bei Flag-Deklaration nicht vergessen, s.u.). Dann im Hauptprogramm prüfen, ob das Flag gesetzt ist. Wenn ja: die Daten im EEPROM ablegen und Flag löschen.

(*)
Hinweis:
Es gibt allerdings die seltene Situation, dass man gerade eingelesene
ADC-Werte sofort verarbeiten muss. Besonders dann, wenn man mehrere Werte sehr
schnell hintereinander bekommt. Dann bleibt einem nichts anderes übrig, als die
Werte noch in der ISR zu verarbeiten. Kommt aber sehr selten vor und sollte
durch geeignete Wahl des Systemtaktes bzw. Auswahl des Controllers vermieden werden!

== Interrupt-Quellen ==

Die folgenden Ereignisse können einen Interrupt auf einem AVR AT90S2313 auslösen, wobei die Reihenfolge der Auflistung auch die Priorität der Interrupts aufzeigt.

* Reset
* Externer Interrupt 0
* Externer Interrupt 1
* Timer/Counter 1 Capture Ereignis
* Timer/Counter 1 Compare Match
* Timer/Counter 1 Überlauf
* Timer/Counter 0 Überlauf
* UART Zeichen empfangen
* UART Datenregister leer
* UART Zeichen gesendet
* Analoger Komparator

Die Anzahl der möglichen Interruptquellen variiert zwischen den verschiedenen Microcontroller-Typen. Im Zweifel hilft ein Blick ins Datenblatt ("Interrupt Vectors").

== Register ==

Der AT90S2313 verfügt über 2 Register die mit den
Interrupts zusammenhängen.

{| class="wikitable"
|-
| '''GIMSK'''
| '''G'''eneral '''I'''nterrupt '''M'''a'''sk''' Register. 

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6|| 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''INT1''' || '''INT0''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-'''
|-
! R/W
| R/W || R/W || R || R || R || R || R || R
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''INT1''' (External '''Int'''errupt Request '''1''' Enable)
:Wenn dieses Bit gesetzt ist, wird ein Interrupt ausgelöst, wenn am '''INT1'''-Pin eine steigende oder fallende (je nach Konfiguration im '''MCUCR''') Flanke erkannt wird.
:Das Global Enable Interrupt Flag muss selbstverständlich auch gesetzt sein.
:Der Interrupt wird auch ausgelöst, wenn der Pin als Ausgang geschaltet ist. Auf diese Weise bietet sich die Möglichkeit, Software-Interrupts zu realisieren.

'''INT0''' (External '''Int'''errupt Request '''0''' Enable)
:Wenn dieses Bit gesetzt ist, wird ein Interrupt ausgelöst, wenn am '''INT0'''-Pin eine steigende oder fallende (je nach Konfiguration im '''MCUCR''') Flanke erkannt wird.
:Das Global Enable Interrupt Flag muss selbstverständlich auch gesetzt sein.
:Der Interrupt wird auch ausgelöst, wenn der Pin als Ausgang geschaltet ist. Auf diese Weise bietet sich die Möglichkeit, Software-Interrupts zu realisieren.

|-
| '''GIFR'''
| '''G'''eneral '''I'''nterrupt '''F'''lag '''R'''egister.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''INTF1''' || '''INTF0''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-'''
|-
! R/W
| R/W || R/W || R || R || R || R || R || R
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''INTF1''' (External '''Int'''errupt Flag '''1''')
:Dieses Bit wird gesetzt, wenn am '''INT1'''-Pin eine Interrupt-Bedingung, entsprechend der Konfiguration, als eingetreten erkannt wird. Wenn das Global Enable Interrupt Flag gesetzt ist, wird die Interruptroutine angesprungen.
:Das Flag wird automatisch gelöscht, wenn die Interruptroutine beendet ist. Alternativ kann das Flag gelöscht werden, indem der Wert '''1(!)''' eingeschrieben wird.

'''INTF0''' (External '''Int'''errupt Flag '''0''')
:Dieses Bit wird gesetzt, wenn am '''INT0'''-Pin eine Interrupt-Bedingung, entsprechend der Konfiguration, als eingetreten erkannt wird. Wenn das Global Enable Interrupt Flag gesetzt ist, wird die Interruptroutine angesprungen.
:Das Flag wird automatisch gelöscht, wenn die Interruptroutine beendet ist. Alternativ kann das Flag gelöscht werden, indem der Wert '''1(!)''' eingeschrieben wird.
|-
| '''MCUCR'''
| '''MCU''' '''C'''ontrol '''R'''egister.

Das MCU Control Register enthält Kontrollbits für allgemeine MCU-Funktionen.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''-'''|| '''-'''|| '''SE'''|| '''SM'''|| '''ISC11'''|| '''ISC10'''|| '''ISC01'''|| '''ISC00'''
|-
! R/W
| R || R || R/W || R/W || R/W || R/W || R/W || R/W
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0

|}

'''SE''' ('''S'''leep '''E'''nable)
:Dieses Bit muss gesetzt sein, um den Controller mit dem '''SLEEP'''-Befehl in den Schlafzustand versetzen zu können.
:Um den Schlafmodus nicht irrtümlich einzuschalten, wird empfohlen, das Bit erst unmittelbar vor Ausführung des '''SLEEP'''-Befehls zu setzen.

'''SM''' ('''S'''leep '''M'''ode)
:Dieses Bit bestimmt über den Schlafmodus.
:Ist das Bit gelöscht, so wird der '''Idle'''-Modus ausgeführt. Ist das Bit gesetzt, so wird der '''Power-Down'''-Modus ausgeführt. (für andere AVR Controller siehe Abschnitt "Sleep-Mode")

'''ISC11''', '''ISC10''' ('''I'''nterrupt '''S'''ense '''C'''ontrol '''1''' Bits)
:Diese beiden Bits bestimmen, ob die steigende oder die fallende Flanke für die Interrupterkennung am '''INT1'''-Pin ausgewertet wird.

:{| class="wikitable"
|-
! ISC11 || ISC10 || Bedeutung
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 0
| Low Level an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.

Der Interrupt wird getriggert, solange der Pin auf 0 bleibt.
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 1
| Reserviert
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 0
| Die fallende Flanke an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 1
| Die steigende Flanke an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.
|}

'''ISC01''', '''ISC00''' ('''I'''nterrupt '''S'''ense '''C'''ontrol '''0''' Bits)
:Diese beiden Bits bestimmen, ob die steigende oder die fallende Flanke für die Interrupterkennung am '''INT0'''-Pin ausgewertet wird.

:{| class="wikitable"
|-
! ISC01 || ISC00 || Bedeutung
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 0
| Low Level an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.

Der Interrupt wird getriggert, solange der Pin auf 0 bleibt.
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 1
| Reserviert
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 0
| Die fallende Flanke an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 1
| Die steigende Flanke an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.
|}

|}

== Allgemeines über die Interrupt-Abarbeitung ==

Wenn ein Interrupt eintrifft, wird automatisch das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register '''SREG''' gelöscht und alle weiteren Interrupts unterbunden. Dieses wird automatisch wieder gesetzt, wenn die Interruptroutine beendet wird. Wenn in der Zwischenzeit weitere Interrupts eintreffen, werden die zugehörigen Interrupt-Bits gesetzt und die Interrupts bei Beendigung der laufenden Interrupt-Routine in der Reihenfolge ihrer Priorität ausgeführt. Dies kann
eigentlich nur dann zu Problemen führen, wenn ein hoch priorisierter Interrupt ständig und in kurzer Folge auftritt. Dieser sperrt dann möglicherweise alle anderen Interrupts mit niedrigerer Priorität. Dies ist einer der Gründe, weshalb die Interrupt-Routinen sehr kurz gehalten werden sollen. Es ist möglich das GIE-Bit in der ISR zu setzen und so schon wieder weitere Interrupts zuzulassen - allerdings sollte man damit vorsichtig sein und genau wissen was man damit macht. Kritisch wird es vor allem wenn der gleiche Interrupt noch einmal kommt, bevor die ISR abgearbeitet ist.



== Interrupts mit avr-gcc ==



Funktionen zur Interrupt-Verarbeitung werden in den Includedateien ''interrupt.h'' der avr-libc zur Verfügung gestellt (bei älterem Quellcode zusätzlich ''signal.h'').

<syntaxhighlight lang="c">
// fuer sei(), cli() und ISR():
#include <avr/interrupt.h>
</syntaxhighlight>

Das Makro '''sei()''' schaltet die Interrupts ein. Eigentlich wird nichts anderes gemacht, als das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register gesetzt.

<syntaxhighlight lang="c">
sei();
</syntaxhighlight>

Das Makro '''cli()''' schaltet die Interrupts aus, oder anders gesagt, das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register wird gelöscht.

<syntaxhighlight lang="c">
cli();
</syntaxhighlight>

Oft steht man vor der Aufgabe, dass eine Codesequenz nicht unterbrochen werden darf. Es liegt dann nahe, zu Beginn dieser Sequenz ein cli() und am Ende ein sei() einzufügen. Dies ist jedoch ungünstig, wenn die Interrupts vor Aufruf der Sequenz deaktiviert waren und danach auch weiterhin deaktiviert bleiben sollen. Ein sei() würde ungeachtet des vorherigen Zustands die Interrupts aktivieren, was zu unerwünschten Seiteneffekten führen kann. Die aus dem folgenden Beispiel ersichtliche Vorgehensweise ist in solchen Fällen vorzuziehen:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <inttypes.h>

//...

void NichtUnterbrechenBitte(void)
{
uint8_t tmp_sreg; // temporaerer Speicher fuer das Statusregister

tmp_sreg = SREG; // Statusregister (also auch das I-Flag darin) sichern
cli(); // Interrupts global deaktivieren

/* hier "unterbrechnungsfreier" Code */

/* Beispiel Anfang
JTAG-Interface eines ATmega16 per Software deaktivieren
und damit die JTAG-Pins an PORTC für "general I/O" nutzbar machen
ohne die JTAG-Fuse-Bit zu aendern. Dazu ist eine "timed sequence"
einzuhalten (vgl Datenblatt ATmega16, Stand 10/04, S. 229):
Das JTD-Bit muss zweimal innerhalb von 4 Taktzyklen geschrieben
werden. Ein Interrupt zwischen den beiden Schreibzugriffen wuerde
die erforderliche Sequenz "brechen", das JTAG-Interface bliebe
weiterhin aktiv und die IO-Pins weiterhin für JTAG reserviert. */

MCUCSR |= (1<<JTD);
MCUCSR |= (1<<JTD); // 2 mal in Folge ,vgl. Datenblatt fuer mehr Information

/* Beispiel Ende */

SREG = tmp_sreg; // Status-Register wieder herstellen
// somit auch das I-Flag auf gesicherten Zustand setzen
}

void NichtSoGut(void)
{
cli();

/* hier "unterbrechnungsfreier" Code */

sei();
}

int main(void)
{
//...

cli();
// Interrupts global deaktiviert

NichtUnterbrechenBitte();
// auch nach Aufruf der Funktion deaktiviert

sei();
// Interrupts global aktiviert

NichtUnterbrechenBitte();
// weiterhin aktiviert
//...

/* Verdeutlichung der unguenstigen Vorgehensweise mit cli/sei: */
cli();
// Interrupts jetzt global deaktiviert

NichtSoGut();
// nach Aufruf der Funktion sind Interrupts global aktiviert
// dies ist mglw. ungewollt!
//...

}
</syntaxhighlight>


Zu den aktivierten Interrupts ist eine Funktion zu programmieren, deren Code aufgerufen wird, wenn der betreffende Interrupt auftritt (Interrupt-Handler, Interrupt-Service-Routine). Dazu existiert die Definition (ein Makro) '''ISR'''.

=== ISR ===

(''ISR()'' ersetzt bei neueren Versionen der avr-libc ''SIGNAL()''. SIGNAL sollte nicht mehr genutzt werden, zur Portierung von SIGNAL nach ISR siehe den [[AVR-GCC-Tutorial#Anhang|Anhang]].)

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>
//...
ISR(Vectorname) /* vormals: SIGNAL(siglabel) dabei Vectorname != siglabel ! */
{
/* Interrupt Code */
}
</syntaxhighlight>

Mit ''ISR'' wird eine Funktion für die Bearbeitung eines Interrupts eingeleitet. Als Argument muss dabei die Benennung des entsprechenden Interruptvektors angegeben werden. Diese sind in den jeweiligen Includedateien IOxxxx.h zu finden. Die Bezeichnung entspricht dem Namen aus dem Datenblatt, bei dem die Leerzeichen durch Unterstriche ersetzt sind und ein ''_vect'' angehängt ist.

Als Beispiel ein Ausschnitt aus der Datei für den ATmega8 (bei WinAVR Standardinstallation in C:\WinAVR\avr\include\avr\iom8.h) in der neben den aktuellen Namen für ''ISR'' (*_vect) noch die Bezeichnungen für das inzwischen nicht mehr aktuelle ''SIGNAL'' (SIG_*) enthalten sind.

<syntaxhighlight lang="c">
//...
/* $Id: iom8.h,v 1.13 2005/10/30 22:11:23 joerg_wunsch Exp $ */

/* avr/iom8.h - definitions for ATmega8 */
//...

/* Interrupt vectors */

/* External Interrupt Request 0 */
#define INT0_vect _VECTOR(1)
#define SIG_INTERRUPT0 _VECTOR(1)

/* External Interrupt Request 1 */
#define INT1_vect _VECTOR(2)
#define SIG_INTERRUPT1 _VECTOR(2)

/* Timer/Counter2 Compare Match */
#define TIMER2_COMP_vect _VECTOR(3)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE2 _VECTOR(3)

/* Timer/Counter2 Overflow */
#define TIMER2_OVF_vect _VECTOR(4)
#define SIG_OVERFLOW2 _VECTOR(4)

/* Timer/Counter1 Capture Event */
#define TIMER1_CAPT_vect _VECTOR(5)
#define SIG_INPUT_CAPTURE1 _VECTOR(5)

/* Timer/Counter1 Compare Match A */
#define TIMER1_COMPA_vect _VECTOR(6)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE1A _VECTOR(6)

/* Timer/Counter1 Compare Match B */
#define TIMER1_COMPB_vect _VECTOR(7)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE1B _VECTOR(7)

//...
</syntaxhighlight>


Mögliche Funktionsrümpfe für Interruptfunktionen sind zum Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>
/* veraltet: #include <avr/signal.h> */

ISR(INT0_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_INTERRUPT0) */
{
/* Interrupt Code */
}

ISR(TIMER0_OVF_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) */
{
/* Interrupt Code */
}

ISR(USART_RXC_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_UART_RECV) */
{
/* Interrupt Code */
}

// und so weiter und so fort...
</syntaxhighlight>

Auf die korrekte Schreibweise der Vektorbezeichnung ist zu achten. Der gcc-Compiler prüft erst ab Version 4.x, ob ein Signal/Interrupt der angegebenen Bezeichnung tatsächlich in der Includedatei definiert ist und gibt andernfalls eine Warnung aus. Bei WinAVR (ab 2/2005) wurde die Überprüfung auch in den mitgelieferten Compiler der Version 3.x integriert. Aus dem gcc-Quellcode Version 3.x selbst erstellte Compiler enthalten die Prüfung nicht (vgl. [[AVR-GCC]]).

Während der Ausführung der Funktion sind alle weiteren Interrupts automatisch gesperrt. Beim Verlassen der Funktion werden die Interrupts wieder zugelassen.

Sollte während der Abarbeitung der Interruptroutine ein weiterer Interrupt (gleiche oder andere Interruptquelle) auftreten, so wird das entsprechende Bit im zugeordneten Interrupt Flag Register gesetzt und die entsprechende Interruptroutine automatisch nach dem Beenden der aktuellen Funktion aufgerufen.

Ein Problem ergibt sich eigentlich nur dann, wenn während der Abarbeitung der aktuellen Interruptroutine mehrere gleichartige Interrupts auftreten. Die entsprechende Interruptroutine wird im Nachhinein zwar aufgerufen jedoch wissen wir nicht, ob nun der entsprechende Interrupt einmal, zweimal oder gar noch öfter aufgetreten ist. Deshalb soll hier noch einmal betont werden, dass Interruptroutinen so schnell wie nur irgend möglich wieder verlassen werden sollten.

=== Unterbrechbare Interruptroutinen ===

"Faustregel": im Zweifel '''ISR'''. Die nachfolgend beschriebene Methode nur dann verwenden, wenn man sich über die unterschiedliche Funktionsweise im Klaren ist.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>

ISR(XXX,ISR_NOBLOCK) /* veraltet: INTERRUPT(SIG_OVERFLOW0) */
{
/* Interrupt-Code */
}
</syntaxhighlight>

Hierbei steht XXX für den oben beschriebenen Namen des Vektors (also z. B. ''TIMER0_OVF_vect''). Der Unterschied im Vergleich zu einer herkömmlichen ISR ist, dass hier beim Aufrufen der Funktion das '''Global Enable Interrupt''' Bit durch Einfügen einer SEI-Anweisung direkt wieder gesetzt und somit alle Interrupts zugelassen werden – auch XXX-Interrupts.

Bei unsachgemässer Handhabung kann dies zu erheblichen Problemen durch Rekursion wie einem Stack-Overflow oder anderen unerwarteten Effekten führen und sollte wirklich nur dann eingesetzt werden, wenn man sich sicher ist, das Ganze auch im Griff zu haben.

Insbesondere sollte möglichst am ISR-Anfang die auslösende IRQ-Quelle deaktiviert und erst am Ende der ISR wieder aktiviert werden. Robuster als die Verwendung einer NOBLOCK-ISR ist daher folgender ISR-Aufbau:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>

ISR (XXX)
{
// Implementiere die ISR ohne zunaechst weitere IRQs zuzulassen

<<Deaktiviere die XXX-IRQ>>

// Erlaube alle Interrupts (ausser XXX)
sei();

//... Code ...

// IRQs global deaktivieren um die XXX-IRQ wieder gefahrlos
// aktivieren zu koennen
cli();

<<Aktiviere die XXX-IRQ>>
}
</syntaxhighlight>
Auf diese Weise kann sich die XXX-IRQ nicht selbst unterbrechen, was zu einer Art Endlosschleife führen würde.

Siehe auch: Hinweise in [[AVR-GCC]]

siehe dazu: http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__interrupts.html

== Datenaustausch mit Interrupt-Routinen ==

Variablen, die sowohl in Interrupt-Routinen (ISR = Interrupt Service Routine(s)) als auch vom übrigen Programmcode geschrieben oder gelesen werden, müssen mit einem '''volatile''' deklariert werden. Damit wird dem Compiler mitgeteilt, dass der Inhalt der Variablen vor jedem Lesezugriff aus dem Speicher gelesen und nach jedem Schreibzugriff in den Speicher geschrieben wird. Ansonsten könnte der Compiler den Code so optimieren, dass der Wert der Variablen nur in Prozessorregistern zwischengespeichert wird, die nichts von der Änderung woanders mitbekommen.

Zur Veranschaulichung ein Codefragment für eine Tastenentprellung mit Erkennung einer "lange gedrückten" Taste.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>
//...

// Schwellwerte
// Entprellung:
#define CNTDEBOUNCE 10
// "lange gedrueckt:"
#define CNTREPEAT 200

// hier z. B. Taste an Pin2 PortA "active low" = 0 wenn gedrueckt
#define KEY_PIN PINA
#define KEY_PINNO PA2

// beachte: volatile!
volatile uint8_t gKeyCounter;

// Timer-Compare Interrupt ISR, wird z.B. alle 10ms ausgefuehrt
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
// hier wird gKeyCounter veraendert. Die übrigen
// Programmteile müssen diese Aenderung "sehen":
// volatile -> aktuellen Wert immer in den Speicher schreiben
if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
if (gKeyCounter < CNTREPEAT) gKeyCounter++;
}
else {
gKeyCounter = 0;
}
}

//...

int main(void)
{
//...
/* hier: Initialisierung der Ports und des Timer-Interrupts */
//...
// hier wird auf gKeyCounter zugegriffen. Dazu muss der in der
// ISR geschriebene Wert bekannt sein:
// volatile -> aktuellen Wert immer aus dem Speicher lesen
if ( gKeyCounter > CNTDEBOUNCE ) { // Taste mind. 10*10 ms "prellfrei"
if (gKeyCounter == CNTREPEAT) {
/* hier: Code fuer "Taste lange gedrueckt" */
}
else {
/* hier: Code fuer "Taste kurz gedrueckt" */
}
}
//...
}
</syntaxhighlight>

Wird innerhalb einer ISR mehrfach auf eine mit volatile deklarierte Variable zugegriffen, wirkt sich dies ungünstig auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit aus, da bei jedem Zugriff mit dem Speicherinhalt abgeglichen wird. Da bei AVR-Controllern ''innerhalb'' einer ISR keine Unterbrechungen zu erwarten sind, bietet es sich an, einen Zwischenspeicher in Form einer lokalen Variable zu verwenden, deren Inhalt zu Beginn und am Ende mit dem der volatile Variable synchronisiert wird. Lokale Variable werden bei eingeschalteter Optimierung mit hoher Wahrscheinlichkeit in Prozessorregistern verwaltet und der Zugriff darauf ist daher nur mit wenigen internen Operationen verbunden. Die ISR aus dem vorherigen Beispiel lässt sich so optimieren:

<syntaxhighlight lang="c">
//...
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
uint8_t tmp_kc;

tmp_kc = gKeyCounter; // Uebernahme in lokale Arbeitsvariable

if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
if (tmp_kc < CNTREPEAT) {
tmp_kc++;
}
}
else {
tmp_kc = 0;
}

gKeyCounter = tmp_kc; // Zurueckschreiben
}
//...
</syntaxhighlight>

Zum Vergleich die Disassemblies (Ausschnitte der "lss-Dateien", compiliert für ATmega162) im Anschluss. Man erkennt den viermaligen Zugriff auf die Speicheraddresse von ''gKeyCounter'' (hier 0x032A) in der ISR ohne "Cache"-Variable und den zweimaligen Zugriff in der Variante mit Zwischenspeicher. Im Beispiel ist der Vorteil gering, bei komplexeren Routinen kann die Zwischenspeicherung in lokalen Variablen jedoch zu deutlicheren Verbesserungen führen.

<pre>
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
86a: 1f 92 push r1
86c: 0f 92 push r0
86e: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63
870: 0f 92 push r0
872: 11 24 eor r1, r1
874: 8f 93 push r24
if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
876: ca 99 sbic 0x19, 2 ; 25
878: 0a c0 rjmp .+20 ; 0x88e <__vector_13+0x24>
if (gKeyCounter < CNTREPEAT) gKeyCounter++;
87a: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A
87e: 88 3c cpi r24, 0xC8 ; 200
880: 40 f4 brcc .+16 ; 0x892 <__vector_13+0x28>
882: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A
886: 8f 5f subi r24, 0xFF ; 255
888: 80 93 2a 03 sts 0x032A, r24
88c: 02 c0 rjmp .+4 ; 0x892 <__vector_13+0x28>
}
else {
gKeyCounter = 0;
88e: 10 92 2a 03 sts 0x032A, r1
892: 8f 91 pop r24
894: 0f 90 pop r0
896: 0f be out 0x3f, r0 ; 63
898: 0f 90 pop r0
89a: 1f 90 pop r1
89c: 18 95 reti
</pre>

<pre>
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
86a: 1f 92 push r1
86c: 0f 92 push r0
86e: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63
870: 0f 92 push r0
872: 11 24 eor r1, r1
874: 8f 93 push r24
uint8_t tmp_kc;

tmp_kc = gKeyCounter;
876: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A

if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
87a: ca 9b sbis 0x19, 2 ; 25
87c: 02 c0 rjmp .+4 ; 0x882 <__vector_13+0x18>
87e: 80 e0 ldi r24, 0x00 ; 0
880: 03 c0 rjmp .+6 ; 0x888 <__vector_13+0x1e>
if (tmp_kc < CNTREPEAT) {
882: 88 3c cpi r24, 0xC8 ; 200
884: 08 f4 brcc .+2 ; 0x888 <__vector_13+0x1e>
tmp_kc++;
886: 8f 5f subi r24, 0xFF ; 255
}
}
else {
tmp_kc = 0;
}

gKeyCounter = tmp_kc;
888: 80 93 2a 03 sts 0x032A, r24
88c: 8f 91 pop r24
88e: 0f 90 pop r0
890: 0f be out 0x3f, r0 ; 63
892: 0f 90 pop r0
894: 1f 90 pop r1
896: 18 95 reti
</pre>

=== volatile und Pointer ===

Bei '''volatile''' in Verbindung mit Pointern ist zu beachten, ob der Pointer selbst oder die Variable, auf die der Pointer zeigt, '''volatile''' ist.

<syntaxhighlight lang="c">
volatile uint8_t *a; // das Ziel von a ist volatile

uint8_t *volatile a; // a selbst ist volatile
</syntaxhighlight>

Falls der Pointer volatile ist (zweiter Fall im Beispiel), ist zu beachten, dass der Wert des Pointers, also eine Speicheradresse, intern in mehr als einem Byte verwaltet wird. Lese- und Schreibzugriffe im Hauptprogramm (außerhalb von Interrupt-Routinen) sind daher so zu implementieren, dass alle Teilbytes der Adresse konsistent bleiben, vgl. dazu den folgenden Abschnitt.

=== Variablen größer 1 Byte ===

Bei Variablen größer ein Byte, auf die in Interrupt-Routinen und im Hauptprogramm zugegriffen wird, muss darauf geachtet werden, dass die Zugriffe auf die einzelnen Bytes außerhalb der ISR nicht durch einen Interrupt unterbrochen werden. (Allgemeinplatz: AVRs sind 8-bit Controller). Zur Veranschaulichung ein Codefragment:

<syntaxhighlight lang="c">
//...
volatile uint16_t gMyCounter16bit;
//...
ISR(...)
{
//...
gMyCounter16Bit++;
//...
}

int main(void)
{
uint16_t tmpCnt;
//...
// nicht gut: Mglw. hier ein Fehler, wenn ein Byte von MyCounter
// schon in tmpCnt kopiert ist aber vor dem Kopieren des zweiten Bytes
// ein Interrupt auftritt, der den Inhalt von MyCounter verändert.
tmpCnt = gMyCounter16bit;

// besser: Änderungen "außerhalb" verhindern -> alle "Teilbytes"
// bleiben konsistent
cli(); // Interrupts deaktivieren
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
sei(); // wieder aktivieren

// oder: vorheriger Status des globalen Interrupt-Flags bleibt erhalten
uint8_t sreg_tmp;
sreg_tmp = SREG; /* Sichern */
cli()
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
SREG = sreg_tmp; /* Wiederherstellen */

// oder: mehrfach lesen, bis man konsistente Daten hat
uint16_t count1 = gMyCounter16Bit;
uint16_t count2 = gMyCounter16Bit;
while (count1 != count2) {
count1 = count2;
count2 = gMyCounter16Bit;
}
tmpCnt = count1;
//...
}
</syntaxhighlight>

Die avr-libc bietet ab Version 1.6.0(?) einige Hilfsfunktionen/Makros, mit der im Beispiel oben gezeigten Funktionalität, die zusätzlich auch sogenannte [http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrier memory barriers] beinhalten. Diese stehen nach #include <util/atomic.h> zur Verfügung.
<syntaxhighlight lang="c">
//...
#include <util/atomic.h>
//...

// analog zu cli, Zugriff, sei:
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON) {
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
}

// oder:

// analog zu Sicherung des SREG, cli, Zugriff und Zurückschreiben des SREG:
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
}

//...
</syntaxhighlight>

* siehe auch [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__util__atomic.html Dokumentation der avr-libc zu atomic.h]

== Interrupt-Routinen und Registerzugriffe ==

Falls Register sowohl im Hauptprogramm als auch in Interrupt-Routinen verändert werden, ist darauf zu achten, dass diese Zugriffe sich nicht überlappen. Nur wenige Anweisungen lassen sich in sogenannte "atomare" Zugriffe übersetzen, die nicht von Interrupt-Routinen unterbrochen werden können.

Zur Veranschaulichung eine Anweisung, bei der ein Bit und im Anschluss drei Bits in einem Register gesetzt werden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

int main(void)
{
//...
PORTA |= (1<<PA0);

PORTA |= (1<<PA2)|(1<<PA3)|(1<<PA4);
//...
}
</syntaxhighlight>

Der Compiler übersetzt diese Anweisungen für einen ATmega128 bei Optimierungsstufe "S" nach:

<div class="code"><pre>
...
PORTA |= (1<<PA0);
d2: d8 9a sbi 0x1b, 0 ; 27 (a)

PORTA |= (1<<PA2)|(1<<PA3)|(1<<PA4);
d4: 8b b3 in r24, 0x1b ; 27 (b)
d6: 8c 61 ori r24, 0x1C ; 28 (c)
d8: 8b bb out 0x1b, r24 ; 27 (d)
...
</pre></div>

Das Setzen des einzelnen Bits wird bei eingeschalteter Optimierung für Register im unteren Speicherbereich in eine einzige Assembler-Anweisung (sbi) übersetzt und ist nicht anfällig für Unterbrechungen durch Interrupts. Die Anweisung zum Setzen von drei Bits wird jedoch in drei abhängige Assembler-Anweisungen übersetzt und bietet damit zwei "Angriffspunkte" für Unterbrechungen. Eine Interrupt-Routine könnte nach dem Laden des Ausgangszustands in den Zwischenspeicher (hier Register 24) den Wert des Registers ändern, z. B. ein Bit löschen. Damit würde der Zwischenspeicher nicht mehr mit dem tatsächlichen Zustand übereinstimmen aber dennoch nach der Bitoperation (hier ori) in das Register zurückgeschrieben.

Beispiel: PORTA sei anfangs 0b00000000. Die erste Anweisung (a) setzt Bit 0 auf '''1''', PORTA ist danach 0b0000000'''1'''. Nun wird im ersten Teil der zweiten Anweisung der Portzustand in ein Register eingelesen (b). Unmittelbar darauf (vor (c)) "feuert" ein Interrupt, in dessen Interrupt-Routine Bit 0 von PORTA gelöscht wird. Nach Verlassen der Interrupt-Routine hat PORTA den Wert 0b00000000. In den beiden noch folgenden Anweisungen des Hauptprogramms wird nun der zwischengespeicherte "alte" Zustand 0b00000001 mit 0b00011100 logisch-'''ODER'''-verknüft (c) und das Ergebnis 0b00011101 in PortA geschrieben (d). Obwohl zwischenzeitlich Bit 0 gelöscht wurde, ist es nach (d) wieder gesetzt.

Lösungsmöglichkeiten:
* Register ohne besondere Vorkehrungen nicht in Interruptroutinen ''und'' im Hauptprogramm verändern.
* Interrupts vor Veränderungen in Registern, die auch in ISRs verändert werden, deaktivieren ("cli").
* Bits einzeln löschen oder setzen. sbi und cbi können nicht unterbrochen werden. Vorsicht: nur Register im unteren Speicherbereich sind mittels sbi/cbi ansprechbar. Der Compiler kann nur für diese sbi/cbi-Anweisungen generieren. Für Register außerhalb dieses Adressbereichs ("Memory-Mapped"-Register) werden auch zur Manipulation einzelner Bits abhängige Anweisungen erzeugt (lds,...,sts).

* siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Frequently asked Questions/Fragen Nr. 1 und 8. (Stand: avr-libc Vers. 1.0.4)

== Interruptflags löschen ==

Beim Löschen von Interruptflags haben AVRs eine Besonderheit, die auch im Datenblatt beschrieben ist: Es wird zum Löschen eine 1 in das betreffende Bit geschrieben.

Hinweis: 
Bei Registern mit mehreren Interrupt-Flag-Bits (wie die Timer Interrupt Flag Register) '''nicht''' die übliche bitweise VerODERung nehmen, sondern eine direkte Zuweisung machen. Da sonst weitere Flags, als nur das gewünschte, ebenfalls gelöscht werden könnten. 
([http://www.mikrocontroller.net/topic/171148#1640133 Erklärung]).

== Was macht das Hauptprogramm? ==

Im einfachsten (Ausnahme-)Fall gar nichts mehr. Es ist also durchaus denkbar, ein Programm zu schreiben, welches in der main-Funktion lediglich noch die Interrupts aktiviert und dann in einer Endlosschleife verharrt. Sämtliche Funktionen werden dann in den ISRs abgearbeitet. Diese Vorgehensweise ist jedoch bei den meisten Anwendungen schlecht: man verschenkt eine Verarbeitungsebene und hat außerdem möglicherweise Probleme durch Interruptroutinen, die zu viel Verarbeitungszeit benötigen.

Normalerweise wird man in den Interruptroutinen nur die bei Auftreten des jeweiligen Interruptereignisses unbedingt notwendigen Operationen ausführen lassen. Alle weniger kritischen Aufgaben werden dann im Hauptprogramm abgearbeitet.

* siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Interrupts and Signals

= Sleep-Modes =

AVR Controller verfügen über eine Reihe von sogenannten [[Sleep Mode |''Sleep-Modes'']] ("Schlaf-Modi"). Diese ermöglichen es, Teile des Controllers abzuschalten. Zum Einen kann damit besonders bei Batteriebetrieb Strom gespart werden, zum Anderen können Komponenten des Controllers deaktiviert werden, die die Genauigkeit des Analog-Digital-Wandlers bzw. des Analog-Comparators negativ beeinflussen. Der Controller wird durch Interrupts aus dem Schlaf geweckt. Welche Interrupts den jeweiligen Schlafmodus beenden, ist einer Tabelle im Datenblatt des jeweiligen Controllers zu entnehmen.
Die Funktionen (eigentlich Makros) der avr-libc stehen nach Einbinden der header-Datei ''sleep.h'' zur Verfügung.

;set_sleep_mode (uint8_t mode): Setzt den Schlafmodus, der bei Aufruf von sleep() aktiviert wird. In sleep.h sind einige Konstanten definiert (z. B. SLEEP_MODE_PWR_DOWN). Die definierten Modi werden jedoch nicht alle von sämtlichten AVR-Controllern unterstützt.
;sleep_enable(): Aktiviert den gesetzten Schlafmodus, versetzt den Controller aber noch nicht in den Schlafmodus
;sleep_cpu(): Versetzt den Controller in den Schlafmodus .sleep_cpu wird im Prinzip durch die Assembler-Anweisung ''sleep'' ersetzt.
;sleep_disable(): Deaktiviert den gesetzten Schlafmodus
;sleep_mode(): Versetzt den Controller in den mit set_sleep_mode gewählten Schlafmodus. Das Makro entspricht sleep_enable()+sleep_cpu()+sleep_disable(), beinhaltet also nicht die Aktivierung von Interrupts (besser nicht benutzen).

Bei Anwendung von sleep_cpu() müssen Interrupts also bereits freigeben sein (sei()), da der Controller sonst nicht mehr "aufwachen" kann. sleep_mode() ist nicht geeignet für die Verwendung in ISR Interrupt-Service-Routinen, da bei deren Abarbeitung Interrupts global deaktiviert sind und somit auch die möglichen "Aufwachinterrupts". Abhilfe: stattdessen sleep_enable(), sei(), sleep_cpu(), sleep_disable() und evtl. cli() verwenden (vgl. Dokumentation der avr-libc).

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>

int main(void)
{
...

while (1) {
...
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_mode();

// Code hier wird erst nach Auftreten eines entsprechenden
// "Aufwach-Interrupts" verarbeitet
...
}
}
</syntaxhighlight>

In älteren Versionenen der avr-libc wurden nicht alle AVR-Controller durch die sleep-Funktionen richtig angesteuert. Mit avr-libc 1.2.0 wurde die Anzahl der unterstützten Typen jedoch deutlich erweitert. Bei nicht-unterstützten Typen erreicht man die gewünschte Funktionalität durch direkte "[[Bitmanipulation]]" der entsprechenden Register (vgl. Datenblatt) und Aufruf des Sleep-Befehls via Inline-Assembler oder sleep_cpu():

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
// Sleep-Mode "Power-Save" beim ATmega169 "manuell" aktivieren
SMCR = (3<<SM0) | (1<<SE);
asm volatile ("sleep"::); // alternativ sleep_cpu() aus sleep.h
...
</syntaxhighlight>

== Sleep-Modi ==
Die vielen Prozessoren aus der AVR-Familie unterstützen unterschiedliche Sleep-Modi, gefächert nach Vorhandensein von Funktionsblöcken im Controller. Konkrete und verläßliche Auskunft über die tatsächlichen Gegebenheiten finden sich wie immer in den jeweiligen Datenblättern. Die Modi unterscheiden sich darin, welche Funktionsbereiche zum Energiesparen abgeschaltet werden. Davon hängt auch ab, mit welchen Mitteln der Prozessor aus der jeweiligen Schlaftiefe wieder aufgeweckt werden kann.

;Idle Mode (SLEEP_MODE_IDLE): Die CPU kann durch SPI, USART, Analog Comperator, ADC, TWI, Timer, Watchdog und irgendeinen anderen Interrupt wieder aufgeweckt werden.

;ADC Noise Reduction Mode (SLEEP_MODE_ADC): In diesem Modus liegt das Hauptaugenmerk darauf, die CPU soweit stillzulegen, dass der ADC möglichst keine Störungen aus dem inneren der CPU auffangen kann, die das Meßergebnis negativ beeinflussen können. Das Aufwachen aus diesem Modus kann ausgelöst werden durch den ADC, externe Interrupts, TWI, Timer und Watchdog.

;Power-Down Mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN): In diesem Modus wird ein externer Oszillator (Quarz, Quarzoszillator), wenn vorhanden. gestoppt. Geweckt werden kann die CPU durch einen externen Level-Interrupt, TWI, Watchdog, Brown-Out-Reset.

;Power-Save-Mode (SLEEP_MODE_PWR_SAVE): Power-Save ist identisch zu Power-Down mit einer Ausnahme: Ist der Timer 2 auf die Verwendung eines externen Taktes konfiguriert, so läuft dieser Timer auch im Power-Save weiter und kann die CPU mit einem Interrupt aufwecken.

;Standby-Mode (SLEEP_MODE_STANDBY, SLEEP_MODE_EXT_STANDBY): Voraussetzung für den Standby-Modus ist die Verwendung eines Quarzes oder eines Quarzoszillators, also einer externen Taktquelle. Ansonsten ist dieser Modus identisch zum Power-Down Modus. Vorteil dieses Modus' ist eine kürzere Aufwachzeit.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Power Management and Sleep-Modes
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/96369#832712 Forenbeitrag] zur "Nichtverwendung" von sleep_mode in ISRs.

= Zeiger =
Zeiger (engl. ''Pointer'') sind Variablen, die die Adresse von Daten oder Funktionen enthalten und belegen 16 Bits. Die Größe hängt mit dem adressierbaren Speicherbereich zusammen und der GCC reserviert dann den entsprechenden Platz.
Ggf. ist es also günstiger, Indizes auf Arrays (Listen) zu verwenden, so dass der GCC für die Zeigerarithmetik den erforderlichen RAM nur temporär benötigt.

Siehe auch: [[Zeiger]]

= Speicherzugriffe =

Atmel AVR-Controller verfügen typisch über drei Speicher:

* [[RAM]]: Im RAM (genauer statisches RAM/SRAM) wird vom gcc-Compiler Platz für Variablen reserviert. Auch der Stack befindet sich im RAM. Dieser Speicher ist "flüchtig", d.h. der Inhalt der Variablen geht beim Ausschalten oder einem Zusammenbruch der Spannungsversorgung verloren.

* Programmspeicher: Ausgeführt als FLASH-Speicher, seitenweise wiederbeschreibbar. Darin ist das Anwendungsprogramm abgelegt.

* [[EEPROM]]: Nichtflüchtiger Speicher, d.h. der einmal geschriebene Inhalt bleibt auch ohne Stromversorgung erhalten. Byte-weise schreib/lesbar. Im EEPROM werden typischerweise gerätespezifische Werte wie z. B. Kalibrierungswerte von Sensoren abgelegt.

Einige AVRs besitzen keinen RAM-Speicher, lediglich die Register können als "Arbeitsvariablen"
genutzt werden. Da die Anwendung des avr-gcc auf solch "kleinen" Controllern ohnehin selten sinnvoll ist und auch nur bei einigen RAM-losen Typen nach [http://lightner.net/avr/ATtinyAvrGcc.html "Bastelarbeiten"] möglich ist, werden diese Controller hier nicht weiter berücksichtigt. Auch EEPROM-Speicher ist nicht auf allen Typen verfügbar. Generell sollten die nachfolgenden Erläuterungen auf alle ATmega-Controller und die größeren AT90-Typen übertragbar sein. Für die Typen ATtiny2313, ATtiny26 und viele weitere der "ATtiny-Reihe" gelten die Ausführungen ebenfalls.

Siehe auch:
* [[Binäre Daten zum Programm hinzufügen]]
== RAM ==

Die Verwaltung des RAM-Speichers erfolgt durch den Compiler, im Regelfall ist beim Zugriff auf Variablen im RAM nichts Besonderes zu beachten. Die Erläuterungen in jedem brauchbaren C-Buch gelten auch für den vom avr-gcc-Compiler erzeugten Code.

Um Speicher dynamisch (während der Laufzeit) zu reservieren, kann '''malloc()''' verwendet werden. malloc(size) "alloziert" (~reserviert) einen gewissen Speicherblock mit '''size''' Bytes. Ist kein Platz für den neuen Block, wird NULL (0) zurückgegeben.

Wird der angelegte Block zu klein (groß), kann die Größe mit realloc() verändert werden. Den allozierten Speicherbereich kann man mit free() wieder freigeben. Wenn das Freigeben eines Blocks vergessen wird spricht man von einem "Speicherleck" (memory leak).

malloc() legt Speicherblöcke im '''Heap''' an, belegt man zuviel Platz, dann wächst der Heap zu weit nach oben und überschreibt den Stack, und der Controller kommt in Teufels Küche. Das kann leider nicht nur passieren wenn man insgesamt zu viel Speicher anfordert, sondern auch wenn man Blöcke unterschiedlicher Größe in ungünstiger Reihenfolge alloziert/freigibt (siehe Artikel [[Heap-Fragmentierung]]). Aus diesem Grund sollte man malloc() auf Mikrocontrollern sehr sparsam (am besten gar nicht) verwenden.

Beispiel zur Verwendung von malloc():
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdlib.h>

void foo(void) {
// neuen speicherbereich anlegen,
// platz für 10 uint16
uint16_t* pBuffer = malloc(10 * sizeof(uint16_t));

// darauf zugreifen, als wärs ein gewohnter Buffer
pBuffer[2] = 5;

// Speicher (unbedingt!) wieder freigeben
free(pBuffer);
}
</syntaxhighlight>

Wenn (wie in obigem Beispiel) dynamischer Speicher nur für die Dauer einer Funktion benötigt und am Ende wieder freigegeben wird, bietet es sich an, statt malloc() '''alloca()''' zu verwenden. Der Unterschied zu malloc() ist, dass der Speicher auf dem Stack reserviert wird, und beim Verlassen der Funktion automatisch wieder freigegeben wird. Es kann somit kein Speicherleck und keine Fragmentierung entstehen.

siehe auch:
* http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/malloc.html

== Flash mit PROGMEM und pgm_read ==

→ [http://nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__pgmspace.html avr-libc: Doku zu avr/pgmspace.h]

Ein Zugriff auf Konstanten im Programmspeicher ist mittels avr-gcc erst ab Version 4.7 "transparent" möglich. Um Daten aus dem Flash zu lesen, muss die AVR-Instruktion LPM (''Load from Program Memory'') erzeugt werden, bei Controllern mit mehr als 64kiB Flash auch ELMP.

Dazu gibt es das AVR-spezifische GCC-Attribut <tt>progmem</tt>, mit dem eine Variablendeklaration im ''static storage''<ref>Variablen der Speicherklasse ''static storage'' haben eine unbegrenzte Lebensdauer. Beispiel für solche Variablen sind globale Variablen, aber auch static-Variablen innerhalb einer Funktion gehören dazu. Beispiele für Variablen, die nicht ''static storage'' sind: auto-Variablen ("normale" lokale Variablen), register-Variablen, durch malloc geschaffene Objekte, etc.</ref> markiert werden kann:
<syntaxhighlight lang="c">
const int value __attribute__((progmem)) = 1;
</syntaxhighlight>

Effekt ist, dass die so markierte Variable nicht im RAM sondern im Flash angelegt wird. Wird durch "normalen" C-Code auf solch eine Variable zugegriffen, wird jedoch aus dem RAM gelesen und nicht aus dem Flash!

Zum Lesen aus dem Flash stellt die avr-libc daher zahlreiche Makros zur Verfügung. Zudem wird das Makro <tt>PROGMEM</tt> definiert, das etwas Tipparbeit spart:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

const int value PROGMEM = 1;
</syntaxhighlight>

<tt>progmem</tt> funktioniert im Wesentlichen wie ein Section-Attribut, das die Daten in der Section <tt>.progmem.data</tt> ablegt. Im Gegensatz zum Section-Attribut werden jedoch noch weitere Prüfungen unternommen, ab avr-gcc 4.6 etwa muss die entsprechende Variable <tt>const</tt> sein.

=== Integer und float ===

Zum Lesen von Skalaren stellt die avr-libc folgende Makros zu Verfügung, die jeweils ein Argument erhalten: Die 16-Bit Adresse des zu lesenden Wertes<ref>Damit ist der mögliche Speicherbereich für Flash-Konstanten auf 64kiB begrenzt. Einige pgmspace-Funktionen ermöglichen den Lesezugriff auf den gesamten Flash-Speicher, intern via Assembler-Anweisung ELPM. Die Initialisierungswerte des Speicherinhalts jenseits der 64kiB-Marke müssen dann jedoch auf anderem Weg angelegt werden, d.h. nicht per PROGMEM. Evtl. eigene Section und Linker-Optionen. Alt und nicht ganz korrekt: Die avr-libc pgmspace-Funktionen unterstützen nur die unteren 64kiB Flash bei Controllern mit mehr als 64kiB.</ref>

:{| {{Tabelle}}
|+ Übersicht der <tt>pgm_read</tt> Funktionen aus dem Header <tt>avr/pgmspace.h</tt> der avr-libc
|-
! Gelesener Wert || <tt>pgm_read_xxx</tt> || Anzahl Bytes
|-
| <tt>uint8_t</tt> || <tt>pgm_read_byte</tt> || 1
|-
| <tt>uint16_t</tt> || <tt>pgm_read_word</tt> || 2
|-
| <tt>uint32_t</tt> || <tt>pgm_read_dword</tt> || 4
|-
| <tt>float</tt> || <tt>pgm_read_float</tt><ref>ab avr-libc 1.7.0</ref> || 4
|}

Soll ein Zeiger gelesen werden, so verwendet man <tt>pgm_read_word</tt> und castet das Ergebnis zum gewünschten Zeiger-Typ.

;Beispiele:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

/* Byte */
const uint8_t aByte PROGMEM = 123;

/* int-Array */
const int anArray[] PROGMEM = { 18, 3 ,70 };

void foo (void)
{
/* Zeiger */
static const uint8_t* const aPointer PROGMEM = &aByte;

uint8_t a = pgm_read_byte (&aByte);
int a2 = (int) pgm_read_word (&anArray[2]);
const uint8_t* p = (const uint8_t*) pgm_read_word (&aPointer);
}
</syntaxhighlight>

=== Blöcke ===

In den Flash-Funktionen der avr-libc sind keine der pgm_read_xxxx Nomenklatur folgenden Funktionen, die Speicherblöcke auslesen oder vergleichen. Die enstprechende Funktionen sind Varianten von <tt>memcpy</tt>, <tt>memcmp</tt> und heißt <tt>memcpy_P</tt>, <tt>memcmp_P</tt>, usw. Für weitere Funktionen und deren Prototypen siehe die Dokumentation der avr-libc.

=== Strings ===

Strings sind in C nichts anderes als eine Abfolge von Zeichen und einem <tt>'\0'</tt> als Stringende. Der prinzipielle Weg ist daher identisch zum Lesen von Bytes, wobei auf die [[FAQ#Wie funktioniert String-Verarbeitung in C?|Besonderheiten von Strings]] wie 0-Terminierung geachtet werden muss.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

size_t my_string_length (const char* addr)
{
size_t length = 0;

while (pgm_read_byte (addr++))
{
len++;
}
return length;
}
</syntaxhighlight>

Zur Unterstützung des Programmierers steht das Repertoire der str-Funktionen auch in jeweils eine Variante zur Verfügung, die mit dem Flash-Speicher arbeiten kann. Die Funktionsnamen tragen den Suffix <tt>_P</tt>. Darüber hinaus gibt es das Makro <tt>PSTR</tt>, das ein String-Literal im Flash-Speicher ablegt und die Adresse des Strings liefert:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

/* Liefert true zurück, wenn string_im_ram gleich "Hallo Welt" ist. */
int foo (const char* string_im_ram)
{
return strcmp_P (string_im_ram, PSTR ("Hallo Welt"));
}
</syntaxhighlight>

Zu beachten ist, dass <tt>PSTR</tt> nur innerhalb von Funktionen verwendet werden kann.

; Array aus Strings:

Arrays aus Strings im Flash-Speicher werden in zwei Schritten angelegt:

# Zuerst die einzelnen Elemente des Arrays und
# im Anschluss ein Array, in dem die Startaddressen der Strings abgelegt werden.

Zum Auslesen wird zuerst die Adresse des gewünschten Elements aus dem Array im Flash-Speicher gelesen, die im Anschluss dazu genutzt wird, um auf das Element (den String) selbst zuzugreifen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

static const char str1[] PROGMEM = "Hund";
static const char str2[] PROGMEM = "Katze";
static const char str3[] PROGMEM = "Maus";

const char * const array[] PROGMEM =
{
str1, str2, str3
};

// Liest den i-ten String von array[] und kopiert ihn ins RAM nach buf[]
void read_string (char* buf, size_t i)
{
// Lese die Adresse des i-ten Strings aus array[]
const char *parray = (const char*) pgm_read_word (&array[i]);

// Kopiere den Inhalt der Zeichenkette vom Flash ins RAM
strcpy_P (buf, parray);
}
</syntaxhighlight>

Eine weitere Möglichkeit ist, die Strings in einem 2-dimensionalen char-Array abzulegen anstatt deren Adresse in einem 1-dimensionalen Adress-Array zu speichern.

Vorteil ist, dass der Code einfacher wird. Nachteil ist, dass bei unterschiedlich langen Strings Speicherplatz verschwendet wird, weil sich die Array-Dimension and der Länge des längsten Strings orientieret. Bei in etwa gleich langen Strings kann es aber sogar Speicherplatz sparen, denn es die Adressen der einzelnen Strings müssen nicht abgespeichert werden.<ref>In unserem Hund-Katze-Maus Beispiel belegt die erste Variante 22 Bytes Daten und 18 Bytes Code, die zweite Variante mit 2-dimensionalem Array belegt 18 Bytes Daten und 20 Bytes Code. Gemessen wurde mit avr-gcc 4.8 -Os für ATmega8.</ref>

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

// Die "6" ist 1 plus die Länge des längsten Strings ("Katze")
const char array[][6] PROGMEM =
{
"Hund", "Katze", "Maus"
};

// Liest den i-ten String von array[] und kopiert ihn ins RAM nach buf[]
void read_string (char* buf, size_t i)
{
// Kopiere den Inhalt der i-ten Zeichenkette vom Flash ins RAM
strcpy_P (buf, array[i]);
}
</syntaxhighlight>

Siehe dazu auch die avr-libc FAQ: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_rom_array How do I put an array of strings completely in ROM?]

=== Warum so kompliziert? ===

Zu dem Thema, warum die Verabeitung von Werten aus dem Flash-Speicher so kompliziert ist, sei hier nur kurz erläutert: Die Harvard-Architektur des AVR weist getrennte Adressräume für Programm (Flash) und Datenspeicher (RAM) auf. Der C-Standard sieht keine unterschiedlichen Adressräume vor.

Hat man zum Beispiel eine Funktion string_an_uart (const char* s) und übergibt an diese Funktion die Adresse einer Zeichenkette, dann weiß die Funktion nicht, ob die Adresse in den Flash-Speicher oder das RAM zeigt. Weder aus dem Pointer-Wert, also dem Zahlenwert, noch aus dem "const" kann auf den Ort der Ablage geschlossen werden.

Einige AVR-Compiler bilden die Harvard-Architektur ab, indem sie in einen Pointer nicht nur die Adresse speichern, sondern auch den Ablageort wie ''Flash'' oder ''RAM''. In einem Aufruf einer Funktion wird dann bei Pointer-Parametern neben der Adresse auch der Speicherbereich, auf den der Pointer zeigt, übergeben.

Dies hat jedoch auch Nachteile, denn bei jedem Zugriff über einen Zeiger muss zur ''Laufzeit'' entschieden werden, wie der Zugriff auszuführen ist und entsprechend länglicher und langsamer wird der erzeugte Code.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitte Modules/Program Space String Utilities und Abschnitt Modules/Bootloader Support Utilities

=== Variablenzugriff >64kB ===

Die Zeiger beim avr-gcc sind nur 16 Bit breit, können somit also nur 64kiB Datenspeicher adressieren. Als Funktionspointer können sie beim AVR bis zu 128 kiB Programmspeicher adressieren, weil Funktionsadressen immer 16-Bit Worte adressieren und nicht Bytes. Um Flashzugriff jenseits von 64KiB zu bewerkstelligen gibt es mehrere Möglichkeiten:

* Address-Spaces wie <tt>__flash1</tt> oder <tt>__memx</tt>, siehe Abschnitt "[[#Jenseits von flash|Jenseits von __flash]]".
* Die Funktionen bzw. Makros <tt>pgm_read_xxx_far</tt> der AVR-Libc, wie im folgenden beschrieben.

Unverständlicherweise gibt es in der AVR-Libc keine Funktion, um 32-Bit Pointer zu erhalten. Hier schafft ein eigenes GNU-C99 Makro Abhilfe:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>

//====================================================================
// Macro to access strings defined in PROGMEM above 64kB
//--------------------------------------------------------------------
#define FAR(var) \
({ uint_farptr_t tmp; \
__asm__ ( \
"ldi %A0, lo8(%1)" "\n\t" \
"ldi %B0, hi8(%1)" "\n\t" \
"ldi %C0, hh8(%1)" \
: "=d" (tmp) \
: "i" (&(var))); \
tmp; \
})
//-------------------------------------------------------------------

//===================================================================
// Define a section above 64kiB (FAR_SECTION)
// and add the required linker argument below
// -Wl,--section-start=.far_section=0x10000
//--------------------------------------------------------------------
#define FAR_SECTION __attribute__((__section__(".far_section")))
//--------------------------------------------------------------------

//====================================================================
// Just a Sample
//--------------------------------------------------------------------

const char MyString[] FAR_SECTION = "Hier liegt mein FAR-Teststring!";
const char MyBmp64[] FAR_SECTION = {0xAA,0xBB,0xCC,0xDD,0xEE,0xFF,0x00};

int main(void)
{
char MyChar;
DDRC = 0xFF;
do
{
MyChar = pgm_read_byte_far(FAR(MyBmp64));
PORTC = MyChar;
}
while(MyChar);
}
</syntaxhighlight>

D.h. man muss
* Das Makro <tt>FAR</tt> im Quellcode einfügen
* Die Definition der neuen Section <tt>FAR_SECTION</tt> einfügen
* Die Variablen mit dieser Section kennzeichnen
* Dem Linker mittels Kommandozeilenoption die Startadrese dieser Section mitteilen

Der Zugriff auf diese Variablen kann nur mittels direkter Pointerarithmetik erfolgen, eine Indizierung von Arrays mit variablem Index ist nicht möglich.

<syntaxhighlight lang="c">
int n=3;
MyChar = pgm_read_byte_far(FAR(MyBmp64)+n);
</syntaxhighlight>

== Flash mit __flash und Embedded-C ==

Ab Version 4.7 unterstützt avr-gcc ''Adress-Spaces'' gemäß dem Embedded-C Dokument ISO/IEC TR18037. Der geläufigste Adress-Space ist <tt>__flash</tt>, der im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> kein GCC-Attribut ist, sondern ein Qualifier und damit syntaktisch ähnlich verwendet wird wie <tt>const</tt> oder <tt>volatile</tt>.

GCC kennt keine eigene Option zum Aktivieren von Embedded-C, es wird als GNU-C Erweiterung behandelt. Daher müssen C-Module, die Address-Spaces verwenden, mit <tt>-std=gnu99</tt> o.ä. compiliert werden.

<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash int value = 10;

int get_value (void)
{
return value;
}
</syntaxhighlight>

# Im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> sind keine speziellen Bibliotheksfunktionen oder -makros für den Zugriff mehr notwendig: Der Code zum Lesen der Variable ist "normales" C.
# Die Variable wird im richtigen Speicherbereich (Flash) angelegt.
# <tt>__flash</tt> ist nur zusammen mit read-only Objekten oder Zeigern, d.h. nur zusammen mit <tt>const</tt>, erlaubt.
# Zugriffe wie im obigen Beispiel können (weg)optimiert werden. Das Beispiel entspricht einem "<tt>return 10</tt>". Es besteht keine Notwendigkeit, für <tt>value</tt> überhaupt Flash-Speicher zu reservieren.

Auch Zeiger-Indirektionen sind problemlos möglich. Zu beachten ist, dass <tt>__flash</tt> auf der richtigen Seite des "<tt>*</tt>" in der Zeigerdeklaration bzw. -definition steht:
* '''Rechts vom <tt>*</tt>:''' Der Zeiger selbst liegt im Flash
* '''Links vom <tt>*</tt>:''' Der Zeiger enthält eine Flash-Adresse

<syntaxhighlight lang="c">
// val ist eine Variable im Flash
const __flash int val = 42;

// pval liegt auch im Flash und enthält die Adresse von val
const __flash int* const __flash pval = &val;

char get_val (void)
{
// liest den Wert von val über die in pval abgelegte Adresse
return *pval;
}
</syntaxhighlight>

=== Blöcke ===

Um Speicherbereiche vom Flash in den RAM zu kopieren, gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen können wie bei <tt>progmem</tt> beschreiben die Funktionen der avr-libc wie <tt>memcpy_P</tt>, <tt>memcmp_P</tt>, <tt>movmem_P</tt>, etc. verwendet werden:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

// Eine Datenstruktur
typedef struct
{
int id;
char buf[10];
} data_t;

extern void uart_send (const void*, size_t);

void send_data (const __flash data_t *pdata)
{
// buf wird auf dem Stack angelegt
data_t buf;

// Kopiere Daten vom Flash nach buf ins RAM
memcpy_P (&buf, pdata, sizeof (data_t));

// Sende die Daten in buf
uart_send (&buf, sizeof (data_t));
}
</syntaxhighlight>

Zum anderen kann eine Struktur auch über direktes Kopieren ins RAM geladen werden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdlib.h>

// Eine Datenstruktur
typedef struct
{
int id;
char buf[10];
} data_t;

extern void uart_send (const void*, size_t);

void send_data (const __flash data_t *pdata)
{
// Kopiere Daten ins RAM. buf wird auf dem Stack angelegt
const data_t buf = *pdata;

// Verwendet die Daten in buf
uart_send (&buf, sizeof (data_t));
}
</syntaxhighlight>

=== Strings ===

Natürlich können auch Strings im Flash abgelegt werden und auch mit Funktionen wie <tt>strcpy_P</tt> aus der avr-libc verarbeitet werden. Zudem ist es möglich, Flash-Zeiger mit der Adresse eines String-Literals zu initialisieren:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

#define FSTR(X) ((const __flash char[]) { X } )

const __flash char * const __flash array[] =
{
FSTR ("Hund"), FSTR ("Katze"), FSTR ("Maus")
};

size_t get_len (uint8_t tier)
{
return strlen_P (array[tier]);
}
</syntaxhighlight>

Leider sieht der Embedded-C Draft nicht vor, String-Literale direkt in einem anderen Adress-Space als ''generic'' anzulegen, so dass hier der Umweg über <tt>FSTR</tt> genommen werden muss. Dieses Konstrukt ist nur ausserhalb von Funktionen möglich und kann daher nicht als Ersatz für <tt>PSTR</tt> aus der avr-libc dienen.

Soll <tt>array</tt> ein 2-dimensonales Array sein anstatt ein 1-dimensionales Array von Zeigern, dann geht das ohne große Verrenkungen:

<syntaxhighlight lang="c">
// Die 6 ergibt sich aus 1 plus der Länge des längsten Strings "Katze"
const __flash char array[][6] =
{
"Hund", "Katze", "Maus"
};
</syntaxhighlight>

Weiters besteht die Möglichkeit, <tt>array</tt> analog anzulegen, wie man es mit <tt>PROGMEM</tt> machen würde: Jeder String wird explizit angelegt und seine Adresse bei der Initialisierung von <tt>array</tt> verwendet. Dies entspricht dem ersten Beispiel eines 1-dimensionalen Zeigerarrays:

<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char strHund[] = "Hund";
static const __flash char strKatze[] = "Katze";
static const __flash char strMaus[] = "Maus";

const __flash char * const __flash array[] =
{
strHund, strKatze, strMaus
};
</syntaxhighlight>

=== Casts ===

Embedded C fordert, dass zwei Adress-Spaces entweder disjunkt sind – d.h. sie enthalten keine gemeinsamen Adressen – oder aber ein Space komplett im anderen enthalten ist, also eine Teilmengen-Beziehung besteht. Die Adress-Spaces von avr-gcc sind so implementiert, dass jeder Space Teilmenge jedes anderes ist. Zwar haben Spaces wie RAM und Flash physikalisch keinen Speicherbereich gemein, allerdings ermöglicht diese Implementierung das Casten von Zeigern zu unterschiedlichen Adress-Spaces<ref>Im Gegensatz zu einem Attribute wie <tt>progmem</tt> ist ein (Adress Space) Qualifier Teil des Zeiger-Typs.</ref>:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdbool.h>

char read_char (const char *address, bool data_in_flash)
{
if (data_in_flash)
return *(const __flash char*) address;
else
return *address;
}
</syntaxhighlight>

Der Cast selbst erzeugt keinen zusätzlichen Code, da eine RAM-Adresse und eine Flash-Adresse die gleiche Binärdarstellung haben. Allerdings wird über den nach <tt>__flash</tt> gecasteten Zeiger anders zugegriffen, nämlich per LPM.

=== Jenseits von __flash ===

Ausser <tt>__flash</tt> gibt es auch folgende Address-Spaces:

; <tt>__flash</tt>''N'': Mit ''N'' = 1..5 sind fünf weitere Spaces, die analog zu <tt>__flash</tt> funktionieren und deren Zeiger ebenfalls 16 Bit breit sind. avr-gcc erwartet, dass die zugehörigen Daten, welche in die Section <tt>.progmem</tt>''N''<tt>.data</tt> abgelegt werden, so lokatiert sind, dass das high-Byte der Adresse (Bits 16..23) gerade ''N'' ist. Dies wird in Binutils noch nicht unterstützt<ref>[http://sourceware.org/PR14406 Binutils PR14406]: Support .progmem<N>.data sections to work with GCC's [http://gcc.gnu.org/PR49868 PR49868].</ref> (Stand Binutils 2.24) Die Unterstützung kann durch ein eigenes Linker-Skript erreicht werden, welches diese Sections wie vom Compiler erwartet lokatiert.
; <tt>__memx</tt>: Dieser Address-Space implementiert 3-Byte Zeiger und unterstützt Lesen über 64KiB-Segmentgrenzen hinweg. Das MSB (Bit 23) gibt dabei an, ob der <tt>__memx</tt>-Zeiger eine Flash-Adresse enthält (Bit23 = 0) oder eine RAM-Adresse (Bit23 = 1), was folgenden Code erlaubt:

:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
const __memx int a_flash = 42;
const int a_ram = 100;

static int get_a (const __memx int* pa)
{
return *pa;
}

int main (void)
{
return get_a (&a_flash) + get_a (&a_ram);
}</syntaxhighlight>
|}Dies bedeutet, dass erst zur ''Laufzeit'' entschieden werden kann, ob aus dem RAM oder aus dem Flash gelesen werden soll, was <tt>__memx</tt> im Vergleich zu den anderen Address-Spaces langsamer macht. Ausserdem ist zu beachten, dass <tt>__memx</tt>-Zeiger zwar 24-Bit Zeiger sind, die zugrundeliegende Adress-Arithmetik jedoch gemäß dem C-Standard erfolgt, also als 16-Bit Arithmetik. Bestehende Funktion der avr libc wie z.B. printf_P funktionieren damit ebensowenig wie printf! Wenn man __memx verwenden will, braucht man dafür eigene Funktionen.

=== __flash, progmem und Portierbarkeit ===

Da ab er aktuellen Compilerversion 4.7 sowohl <tt>__flash</tt> als auch <tt>PROGMEM</tt> und die <tt>pgm_read</tt>-Funktionen zur Verfügung stehen, ergibt sich die Frage, welche Variante "besser" ist und wie zwischen ihnen hin- und her zu portieren ist.

Zunächst sei erwähnt, dass <tt>__flash</tt> kein Ersatz für <tt>PROGMEM</tt> ist, sondern lediglich eine Alternative dazu. Das "alte" progmem wird weiterhin mir gleicher Semantik unterstützt, so dass alter Code ohne Änderungen mit den neueren Compilerversionen übersetzbar bleibt.

Von der Codegüte her dürften sich keine großen Unterschiede ergeben. Es ist nicht zu erwarten, dass die eine oder die andere Variante wesentlich besseren oder schlechteren Code erzeugt — von einer Ausnahme abgesehen: Der Wert beim Zugriff ist zur Compilezeit bekannt und kann daher eliminiert werden.
<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char x[] = { 'A', 'V', 'R' };

char foo (void)
{
return x[2];
}
</syntaxhighlight>
Dies wird übersetzt wie "<tt>return 'R';</tt>", und das Array <tt>x[]</tt> kann komplett wegoptimiert werden und entfallen.

==== progmem → __flash ====

Portierung in diese Richtung bedeutet, alten Code anzupassen. Zwingend ist die Portierung nicht, da <tt>progmem</tt> weiterhin unterstützt wird.
Allerdings ist eine Quelle mit <tt>__flash</tt> besser lesbar, denn der Code wird von den <tt>pgm_read</tt>-Funktionen befreit, die vor allem bei Mehrfach-Indirektion den Code ziemlich verunstalten und unleserlich machen können.
Weiterer Vorteil von <tt>_flash</tt> ist, daß eine striktere Typprüfung erfolgen kann.

Eine Portierung wird man in zwei Schritten vornehmen:

;1. Definitionen von Flash-Variablen werden angepasst:

Vorher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

static const char hund[] PROGMEM = "Hund";
static const char katze[] PROGMEM = "Katze";
static const char maus[] PROGMEM = "Maus";

const char * const tier[] PROGMEM =
{
hund, katze, maus
};
</syntaxhighlight>
|}

Nachher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char hund[] = "Hund";
static const __flash char katze[] = "Katze";
static const __flash char maus[] = "Maus";

const __flash char * const __flash tier[] =
{
hund, katze, maus
};
</syntaxhighlight>
|}

Der Header <tt>avr/pgmspace.h</tt> wird nicht mehr benötigt. Im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> müssen Qualifier immer links von der definierten Variablen stehen; bei Attributen wie <tt>progmem</tt> ist das mehr oder weniger egal.

Nachdem diese Anpassung erfolgreich abgeschlossen ist, folgt Schritt

; 2. Der Code wird von <tt>pgm_read</tt>-Aufrufen bereinigt:

Vorher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

extern const char *tier[];

char first_letter (uint8_t i)
{
const char* ptier = (const char*) pgm_read_word (&tier[i]);
return (char) pgm_read_byte (&ptier[0]);
}
</syntaxhighlight>
|}

Nachher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdint.h>

extern const __flash char * const __flash tier[];

char first_letter (uint8_t i)
{
return tier[i][0];
}
</syntaxhighlight>
|}

== Dateien direkt im Flash einbinden ==

Wenn man größere Dateien direkt im Programm einbinden will, ohne sie vorher in C Quelltext umzuwandeln, muss man das mit dem Linker machen. Wie das geht steht hier.

* [http://www.atmel.com/webdoc/avrlibcreferencemanual/FAQ_1faq_binarydata.html Atmel, avr gcc Dokumentation]
* [http://nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_binarydata Nongnu avr gcc Dokumentation]

Wie man das dann praktisch umsetzt, sieht man in diesem Beitrag.

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/361429?goto=4056910#4056910 Forumsbeitrag]: Binärdateien mittels Linker einbinden
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/361429?goto=4056910#4056947 Forumsbeitrag]: Ein kleines Tool zum Umwandeln von Binärdateien in C-Quelltext.

== Flash in der Anwendung schreiben ==

Bei AVRs mit "self-programming"-Option – auch bekannt als [[Bootloader]]-Support – können Teile des Flash-Speichers vom Anwendungsprogramm beschrieben werden. Dies ist nur möglich, wenn die Schreibfunktion in einem besonderen Speicherbereich, der Boot-Section des Programmspeichers/Flash, abgelegt ist.

Bei einigen kleinen AVRs gibt es keine gesonderte Boot-Section, bei diesen kann der Flashspeicher von jeder Stelle des Programms geschrieben werden. Für Details sei hier auf das jeweilige Controller-Datenblatt und die Erläuterungen zum Modul boot.h der avr-libc verwiesen. Es existieren auch Application-Notes dazu bei atmel.com, die auf avr-gcc-Code übertragbar sind.

Siehe auch:
* Forumsbeitrag [http://www.mikrocontroller.net/topic/163632#1561622 Daten in Programmspeicher speichern]

== EEPROM ==

Möchte man Werte aus einem Programm heraus so speichern, dass sie auch nach dem Abschalten der Versorgungsspannung noch erhalten bleiben und nach dem Wiederherstellen der Versorgungsspannung bei erneutem Programmstart wieder zur Verfügung stehen, dann benutzt man das EEPROM.

Schreib- und Lesezugriffe auf den EEPROM-Speicher erfolgen über die im Modul eeprom.h der avr-libc definierten Funktionen. Mit diesen Funktionen können einzelne Bytes, Datenworte (16 Bit), Fließkommawerte (32 Bit, single-precision, float) und Datenblöcke geschrieben und gelesen werden.

Diese Funktionen kümmern sich auch um diverse Details, die bei der Benutzung des EEPROMs normalerweise notwendig sind:
* EEPROM-Operationen sind im Vergleich relativ langsam. Man muss daher darauf achten, dass eine vorhergehende Operation abgeschlossen ist, ehe die nächste Operation mit dem EEPROM gestartet wird. Die in der avr-libc implementierten Funktionen aus eeprom.h berücksichtigten dies. Soll beim Aufruf einer EEPROM-Funktion sichergestellt werden, dass diese nicht intern in einer Warteschleife auf den Abschluss der vorherigen Operation wartet, kann vorher per eeprom_is_ready testen, ob der Zugriff auf den EEPROM-Speicher sofort möglich ist.
* Es ist darauf zu achten, dass die EEPROM-Funktionen nicht durch einen Interrupt unterbrochen werden. Einige Phasen des Zugriffs sind zeitkritisch und müssen in einer definierten bzw. begrenzten Anzahl von Takten durchgeführt werden. Durch einen unterbrechenden Interrupt würde diese Restriktion nicht mehr eingehalten. Auch dieses Detail wird von den avr-libc Funktionen berücksichtigt, so dass man sich als C-Programmierer nicht darum kümmern muss. Innerhalb der Funktionen werden Interrupts vor der "EEPROM-Sequenz" global deaktiviert und im Anschluss, falls vorher auch schon eingeschaltet, wieder aktiviert.

Man beachte, dass der EEPROM-Speicher nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzugriffen zulässt. Beschreibt man eine EEPROM-Zelle öfter als die im Datenblatt zugesicherte Anzahl (typisch 100.000), wird die Funktion der Zelle nicht mehr garantiert. Dies gilt für jede einzelne Zelle.

Bei geschickter Programmierung (z. B. Ring-Puffer), bei der die zu beschreibenden Zellen regelmäßig gewechselt werden, kann man eine deutlich höhere Anzahl an Schreibzugriffen, bezogen auf den gesamten EEPROM-Speicher, erreichen. Auf jeden Fall sollte man aber eine Abschätzung über die zu erwartende Lebensdauer des EEPROM durchführen. Wird ein Wert im EEPROM im Durchschnitt nur einmal pro Woche verändert, wird die garantierte Anzahl der Schreibzyklen innerhalb der voraussichtlichen Verwendungszeit des Controllers sicherlich nicht erreicht werden. Welcher Controller ist schon 100000 / 52 = 1923 Jahre im Einsatz? In diesem Fall lohnt es sich daher nicht, erweiterte Programmfunktionen zu implementieren, mit denen die Anzahl der Schreibzugriffe minimiert wird.

Eine weitere Möglichkeit, Schreibzyklen einzusparen, besteht in der Vorabprüfung, ob der zu speichernde Wert im EEPROM bereits enthalten ist und nur veränderte Werte zu schreiben. In aktuelleren Versionen der avr-libc sind bereits Funktionen enthalten, die solche Prüfungen enthalten (eeprom_update_*).

Eine dritte Möglichkeit speichert alle Daten zunächst im RAM, wo sie beliebig oft beschrieben werden können. Nur beim Ausschalten oder beim Ausfall der Stromversorgung werden die Daten in den EEPROM geschrieben. Wie man das richtig macht sieht man im Artikel [[Speicher#EEPROM Schreibzugriffe minimieren | Speicher]].

Lesezugriffe können beliebig oft durchgeführt werden. Sie unterliegen keinen Einschränkungen in Bezug auf deren Anzahl.

=== EEMEM ===
Um eine Variable im EEPROM anzulegen, stellt die avr-libc das Makro EEMEM zur Verfügung:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdint.h>
#include <avr/eeprom.h>

/* Byte */
uint8_t eeFooByte EEMEM = 123;

/* Wort */
uint16_t eeFooWord EEMEM = 12345;

/* float */
float eeFooFloat EEMEM;

/* Byte-Array */
uint8_t eeFooByteArray1[] EEMEM = { 18, 3, 70 };
uint8_t eeFooByteArray2[] EEMEM = { 30, 7, 79 };

/* 16-bit unsigned short feld */
uint16_t eeFooWordArray1[4] EEMEM;
</syntaxhighlight>

Die grundsätzliche Vorgehensweise ist identisch zur Verwendung von PROGMEM. Auch hier erzeugt man sich spezielle attributierte Variablen (EEMEM erledigt das), die vom Compiler/Linker nicht wie normale Variablen behandelt werden. Compiler/Linker kümmern sich zwar darum, dass diesen Variablen eine Adresse zugewiesen wird, diese Adresse ist dann aber die Adresse der 'Variablen' im EEPROM. Um die dort gespeicherten Werte zu lesen bzw. zu schreiben, übergibt man diese Adresse an spezielle Funktionen, die die entsprechenden Werte aus dem EEPROM holen bzw. das EEPROM neu beschreiben.

Die mittels EEMEM erzeugten 'Variablen' sind also mehr als Platzhalter zu verstehen, denn als echte Variablen. Es geht nur darum, im C-Programm symbolische Namen zur Verfügung zu haben, anstatt mit echten EEPROM-Adressen hantieren zu müssen, etwas, das grundsätzlich aber auch genauso gut möglich ist. Nur muss man sich in diesem Fall dann selbst darum kümmern, dass mehrere 'Variablen' ohne Überschneidung im EEPROM angeordnet werden.

=== Bytes lesen/schreiben ===

Die avr-libc Funktion zum Lesen eines Bytes heißt eeprom_read_byte. Parameter ist die Adresse des Bytes im EEPROM. Geschrieben wird über die Funktion eeprom_write_byte mit den Parametern Adresse und Inhalt. Anwendungsbeispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#define EEPROM_DEF 0xFF

void eeprom_example (void)
{
uint8_t myByte;

// myByte lesen (Wert = 123)
myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByte);

// der Wert 99 wird im EEPROM an die Adresse der
// Variablen eeFooByte geschrieben
myByte = 99;
eeprom_write_byte(&eeFooByte, myByte); // schreiben

myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByteArray1[1]);
// myByte hat nun den Wert 3

// Beispiel fuer eeprom_update_byte: die EEPROM-Zelle wird nur
// dann beschrieben, wenn deren Inhalt sich vom Parameterwert
// unterscheidet. In diesem Beispiel erfolgt also kein Schreib-
// zugriff, da die Werte gleich sind.
eeprom_update_byte(&eeFooByte, myByte);

// Beispiel zur "Sicherung" gegen leeres EEPROM nach "Chip Erase"
// (z. B. wenn die .eep-Datei nach Programmierung einer neuen Version
// des Programms nicht in den EEPROM uebertragen wurde und EESAVE
// deaktiviert ist (unprogrammed/1)
//
// Vorsicht: wenn EESAVE "programmed" ist, hilft diese Sicherung nicht
// weiter, da die Speicheraddressen in einem neuen/erweiterten Programm
// moeglicherweise verschoben wurden. An der Stelle &eeFooByte steht
// dann u.U. der Wert einer anderen Variable aus einer "alten" Version.

uint8_t fooByteDefault = 222;
if ((myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByte)) == EEPROM_DEF)
{
myByte = fooByteDefault;
}
}
</syntaxhighlight>

=== Wort lesen/schreiben ===

Schreiben und Lesen von Datenworten erfolgt analog zur Vorgehensweise bei Bytes:

<syntaxhighlight lang="c">
// lesen
uint16_t myWord = eeprom_read_word (&eeFooWord);

// schreiben
eeprom_write_word (&eeFooWord, 2222);
</syntaxhighlight>

=== Block lesen/schreiben ===

Lesen und Schreiben von Datenblöcken erfolgt über die Funktionen <code>eeprom_read_block()</code> bzw. <code>eeprom_write_block()</code>. Die Funktionen erwarten drei Parameter: die Adresse der Quell- bzw. Zieldaten im RAM, die EEPROM-Adresse und die Länge des Datenblocks in Bytes als <code>size_t</code>.
<syntaxhighlight lang="c">
uint8_t myByteBuffer[3];
uint16_t myWordBuffer[4];

void eeprom_block_example (void)
{
/* Datenblock aus EEPROM lesen */

/* liest 3 Bytes ab der von eeFooByteArray1 definierten EEPROM-Adresse
in das RAM-Array myByteBuffer */
eeprom_read_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, 3);

/* dito mit etwas Absicherung betr. der Länge */
eeprom_read_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, sizeof(myByteBuffer));

/* und nun mit 16-Bit Array */
eeprom_read_block (myWordBuffer, eeFooWordArray1, sizeof(myWordBuffer));

/* Datenblock in EEPROM schreiben */
eeprom_write_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, sizeof(myByteBuffer));
eeprom_write_block (myWordBuffer, eeFooWordArray1, sizeof(myWordBuffer));
}
</syntaxhighlight>

=== Fließkommawerte lesen/schreiben ===

In der avr-libc stehen auch EEPROM-Funktionen für Variablen des Typs float (Fließkommazahlen mit "einfacher" Genauigkeit) zur Verfügung.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/eeprom.h>

float eeFloat EEMEM = 12.34f;

float void eeprom_float_example(float value)
{
/* float in EEPROM schreiben */
eeprom_write_float(&eeFloat, value);

/* float aus EEPROM lesen */
return eeprom_read_float(&eeFloat);
}</syntaxhighlight>

=== EEPROM-Speicherabbild in .eep-Datei ===

Mit den zum Compiler gehörenden Werkzeugen kann der aus den Variablendeklarationen abgeleitete EEPROM-Inhalt in eine Datei geschrieben werden. Die übliche Dateiendung ist .eep, Daten im Intel Hex-Format. Damit können Standardwerte für den EEPROM-Inhalt im Quellcode definiert werden.

Makefiles nach WinAVR/MFile-Vorlage enthalten bereits die notwendigen Einstellungen, siehe dazu die Erläuterungen im [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs Makefiles|Exkurs Makefiles]].

Der Inhalt der eep-Datei muss ebenfalls zum Mikrocontroller übertragen werden, wenn die Initialisierungswerte aus der Deklaration vom Programm erwartet werden. Ansonsten enthält der EEPROM-Speicher nach der Übertragung des Programmers mittels ISP abhängig von der Einstellung der EESAVE-Fuse<ref>vgl. Datenblatt Abschnitt Fuse Bits</ref> nicht die korrekten Werte:
; EESAVE = 0 (programmed): Die Daten im EEPROM bleiben erhalten. Werden sie nicht neu geschrieben, so enthält das EEPROM evtl. Daten, die nicht mehr zum Programm passen.
; EESAVE = 1 (unprogrammed): Beim Programmieren werden die Daten im EEPROM gelöscht, also auf 0xff gesetzt.

Als Sicherung kann man im Programm nochmals die Standardwerte vorhalten, beim Lesen auf 0xFF prüfen und gegebenenfalls einen Standardwert nutzen. Das geht natürlich nur, wenn 0xFF selbst nicht als Datenwert vorkommen kann.
<syntaxhighlight lang="c">
#define DUTY_CYCLE_DEFAULT 0x80

uint8_t eeDutyCycle EEMEM; // Platzhalter für EEPROM
uint8_t DutyCycle; // die echte Variable

int main(void)
{
DutyCycle = eeprom_read_byte( &eeDutyCycle );
if( DutyCycle == 0xFF ) // das allererste mal. Im EEPROM steht noch kein gültiger Wert
{
DutyCycle = DUTY_CYCLE_DEFAULT;
eeprom_writeByte( &eeDutyCycle, DutyCycle );
}

...
</syntaxhighlight>

=== Direkter Zugriff auf EEPROM-Adressen ===

Will man direkt auf bestimmte EEPROM Adressen zugreifen, dann sind folgende Funktionen hilfreich, um sich die Typecasts zu ersparen.

'''Hinweis!''' Die hier nachfolgend gezeigten Funktionen und Zugriffe auf absolute Adressen sind in Normalfall nicht nötig und nur auf sehr wenige, spezielle Fälle beschränkt! Im Normalfall sollte man auf absolute Adressen möglichst nicht zugreifen und den Compiler seine Arbeit machen lassen, der verwaltet die Variablen und deren Adressen meist besser als der Programmierer. Der Zugriff auf Variablen im EEPROM sollte immer über ihren Namen erfolgen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/eeprom.h>

// Byte aus dem EEPROM lesen
uint8_t EEPReadByte(uint16_t addr)
{
return eeprom_read_byte((uint8_t *)addr);
}

// Byte in das EEPROM schreiben
void EEPWriteByte(uint16_t addr, uint8_t val)
{
eeprom_write_byte((uint8_t *)addr, val);
}
</syntaxhighlight>

oder als Makro:

<syntaxhighlight lang="c">
#define EEPReadByte(addr) eeprom_read_byte((uint8_t *)addr)
#define EEPWriteByte(addr, val) eeprom_write_byte((uint8_t *)addr, val)
</syntaxhighlight>

Verwendung:

<syntaxhighlight lang="c">
EEPWriteByte(0x20, 128); // Byte an die Adresse 0x20 schreiben
...
Val=EEPReadByte(0x20); // EEPROM-Wert von Adresse 0x20 lesen
</syntaxhighlight>

=== Was steckt dahinter? - EEPROM-Register ===
Auch wenn es normalerweise keinen Grund gibt, in C selbst an den Steuerregistern herumzuschrauben - die eeprom Funktionen erledigen das alles zuverlässig - der Vollständigkeit halber der registermässige technische Unterbau.
Um das EEPROM anzusteuern, sind drei Register von Bedeutung:
;EEAR: Hier werden die Adressen eingetragen zum Schreiben oder Lesen. Dieses Register unterteilt sich nochmal in EEARH und EEARL, da in einem 8-Bit-Register keine 512 Adressen adressiert werden können.
;EEDR: Hier werden die Daten eingetragen, die geschrieben werden sollen, bzw. es enthält die gelesenen Daten.
;EECR: Ist das Kontrollregister für das EEPROM

Das EECR steuert den Zugriff auf das EEPROM und ist wie folgt aufgebaut:

:{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ '''Aufbau des EECR-Registers'''
|-
!Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| - || - || - ||- || EERIE || EEMWE || EEWE || EERE
|-
! Read/Write
| R || R || R || R || R/W || R/W || R/W || R/W
|-
!Init Value
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''Bedeutung der Bits'''

;Bit 4-7: nicht belegt

;Bit 3 (EERIE): ''EEPROM Ready Interrupt Enable'': Wenn das Bit gesetzt ist und globale Interrupts erlaubt sind in Register SREG (Bit 7), wird ein Interrupt ausgelöst nach Beendigung des Schreibzyklus (EEPROM Ready Interrupt). Ist einer der beiden Bits 0, wird kein Interrupt ausgelöst.

;Bit 2 EEMWE): ''EEPROM Master Write Enable'': Dieses Bit bestimmt, dass, wenn EEWE = 1 gesetzt wird (innerhalb von 4 Taktzyklen), das EEPROM beschrieben wird mit den Daten in EEDR bei Adresse EEAR. Wenn EEMWE = 0 ist und EEWE = 1 gesetzt wird, hat das keine Auswirkungen. Der Schreibvorgang wird dann nicht ausgelöst. Nach 4 Taktzyklen wird das Bit EEMWE automatisch wieder auf 0 gesetzt. Dieses Bit löst den Schreibvorgang nicht aus, es dient sozusagen als Sicherungsbit für EEWE.

;Bit 1 (EEWE): ''EEPROM Write Enable'': Dieses Bit löst den Schreibvorgang aus, wenn es auf 1 gesetzt wird, sofern vorher EEMWE gesetzt wurde und seitdem nicht mehr als 4 Taktzyklen vergangen sind. Wenn der Schreibvorgang abgeschlossen ist, wird dieses Bit automatisch wieder auf 0 gesetzt und, sofern EERIE gesetzt ist, ein Interrupt ausgelöst. Ein Schreibvorgang sieht typischerweise wie folgt aus:
:# EEPROM-Bereitschaft abwarten (EEWE=0)
:# Adresse übergeben an EEAR
:# Daten übergeben an EEDR
:# Schreibvorgang auslösen in EECR mit Bit EEMWE=1 und EEWE=1
:# (Optional) Warten, bis Schreibvorgang abgeschlossen ist

;Bit 0 EERE: ''EEPROM Read Enable'': Wird dieses Bit auf 1 gesetzt wird das EEPROM an der Adresse in EEAR ausgelesen und die Daten in EEDR gespeichert. Das EEPROM kann nicht ausgelesen werden, wenn bereits eine Schreiboperation gestartet wurde. Es ist daher zu empfehlen, die Bereitschaft vorher zu prüfen. Das EEPROM ist lesebereit, wenn das Bit EEWE=0 ist. Ist der Lesevorgang abgeschlossen, wird das Bit wieder auf 0 gesetzt, und das EEPROM ist für neue Lese- und Schreibbefehle wieder bereit. Ein typischer Lesevorgang kann wie folgt aufgebaut sein:
:# Bereitschaft zum Lesen prüfen (EEWE=0)
:# Adresse übergeben an EEAR
:# Lesezyklus auslösen mit EERE = 1
:# Warten, bis Lesevorgang abgeschlossen EERE = 0
:# Daten abholen aus EEDR

= Die Nutzung von sprintf und printf =

Um komfortabel, d.h. formatiert, Ausgaben auf ein Display oder die serielle Schnittstelle zu tätigen, bieten sich '''sprintf''' oder '''printf''' an. Alle *printf-Varianten sind jedoch ziemlich speicherintensiv und der Einsatz in einem Mikrocontroller mit knappem Speicher muss sorgsam abgewogen werden.

Bei '''sprintf''' wird die Ausgabe zunächst in einem Puffer vorbereitet und anschließend mit einfachen Funktionen zeichenweise ausgegeben. Es liegt in der Verantwortung des Programmierers, genügend Platz im Puffer für die erwarteten Zeichen bereitzuhalten.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// ...
// nicht dargestellt: Implementierung von uart_puts (vgl. Abschnitt UART)
// ...

uint16_t counter;

// Ausgabe eines unsigned Integerwertes
void uart_puti( uint16_t value )
{
uint8_t puffer[20];

sprintf( puffer, "Zählerstand: %u", value );
uart_puts( puffer );
}

int main()
{
counter = 5;

uart_puti( counter );
uart_puti( 42 );
}
</syntaxhighlight>

Eine weitere elegante Möglichkeit besteht darin, den STREAM stdout (Standardausgabe) auf eine eigene Ausgabefunktion umzuleiten. Dazu wird dem Ausgabemechanismus der C-Bibliothek eine neue Ausgabefunktion bekannt gemacht, deren Aufgabe es ist, ein einzelnes Zeichen auszugeben. Wohin die Ausgabe dann tatsächlich stattfindet, ist Sache der Ausgabefunktion. Im Beispiel unten wird auf UART ausgegeben. Alle anderen, höheren Funktionen wie z. B. '''printf''', greifen letztendlich auf diese primitive Ausgabefunktion zurück.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdio.h>

void uart_init(void);

// a. Deklaration der primitiven Ausgabefunktion
int uart_putchar(char c, FILE *stream);

// b. Umleiten der Standardausgabe stdout (Teil 1)
static FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM( uart_putchar, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE );

// c. Definition der Ausgabefunktion
int uart_putchar( char c, FILE *stream )
{
if( c == '\n' )
uart_putchar( '\r', stream );

loop_until_bit_is_set( UCSRA, UDRE );
UDR = c;
return 0;
}

void uart_init(void)
{
/* hier µC spezifischen Code zur Initialisierung */
/* des UART einfügen... s.o. im AVR-GCC-Tutorial */

// Beispiel:
//
// myAVR Board 1.5 mit externem Quarz Q1 3,6864 MHz
// 9600 Baud 8N1

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 3686400
#endif
#define UART_BAUD_RATE 9600

// Hilfsmakro zur UBRR-Berechnung ("Formel" laut Datenblatt)
#define UART_UBRR_CALC(BAUD_,FREQ_) ((FREQ_)/((BAUD_)*16L)-1)

UCSRB |= (1<<TXEN) | (1<<RXEN); // UART TX und RX einschalten
UCSRC |= (1<<URSEL)|(3<<UCSZ0); // Asynchron 8N1

UBRRH = (uint8_t)( UART_UBRR_CALC( UART_BAUD_RATE, F_CPU ) >> 8 );
UBRRL = (uint8_t)UART_UBRR_CALC( UART_BAUD_RATE, F_CPU );
}

int main(void)
{
int16_t antwort = 42;
uart_init();

// b. Umleiten der Standardausgabe stdout (Teil 2)
stdout = &mystdout;

// Anwendung
printf( "Die Antwort ist %d.\n", antwort );
return 0;
}

// Quelle: avr-libc-user-manual-1.4.3.pdf, S.74
// + Ergänzungen
</syntaxhighlight>

Sollen Fließkommazahlen ausgegeben werden, muss im Makefile eine andere (größere) Version der [[FAQ#Aktivieren_der_Floating_Point_Version_von_sprintf_beim_WinAVR_mit_AVR-Studio|printflib]] eingebunden werden.

= Anmerkungen =
<references/>

= TODO =
* Aktualisierung Register- und Bitbeschreibungen an aktuelle AVR
* "naked"-Funktionen

[[Kategorie:avr-gcc Tutorial| ]]

Basiswiderstand

2016-05-18T18:26:49Z

Janra: /* Berechnung */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN-Typ, meist in [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen) oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), und dabei weder der Transistor noch der Mikrocontroller Schaden nehmen sollen.

Zwei Werte sind hier besonders interessant: Der Kollektorstrom, das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z. B. LED) fließt, sowie der Basisstrom, der Strom durch die Basis fließend, mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom von 100 mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50 mA ein kräftigerer Typ wie etwa BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom so nah wie möglich bei 0 A ist. Das ist er, wenn die an Basis und Emitter anliegende Spannung 0 V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontrollers, der die Basis steuert, die Basis auf low legt, also auf Masse.

Um den Transistor durchzuschalten, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basisstrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht zuviel Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein, saugt er zuviel Basistrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers, der dann ggf. überlastet wird.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genannt wird. In dem Bereich bewirkt eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam aus diesem Zustand herauskommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais', Motors oder einer LED stellt sich dieses Problem jedoch überhaupt nicht, da "langsam" für diese Anwendungen immer noch mehr als schnell genug ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus den Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar, und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z. B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten, als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht, muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung (DC current gain)
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches (Saturation = Sättigung).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung,dann im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Drandenken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>. Es wird <math>U_E-0,7 V</math> verwendet, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2 mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40 mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5 V abzüglich 10 % Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,78 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

''Rb'' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8 kΩ, beispielsweise 1,5 kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert, wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2016-05-18T18:12:25Z

Janra: /* Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN-Typ, meist in [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen) oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), und dabei weder der Transistor noch der Mikrocontroller Schaden nehmen sollen.

Zwei Werte sind hier besonders interessant: Der Kollektorstrom, das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z. B. LED) fließt, sowie der Basisstrom, der Strom durch die Basis fließend, mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom von 100 mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50 mA ein kräftigerer Typ wie etwa BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom so nah wie möglich bei 0 A ist. Das ist er, wenn die an Basis und Emitter anliegende Spannung 0 V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontrollers, der die Basis steuert, die Basis auf low legt, also auf Masse.

Um den Transistor durchzuschalten, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basisstrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht zuviel Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein, saugt er zuviel Basistrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers, der dann ggf. überlastet wird.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genannt wird. In dem Bereich bewirkt eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam aus diesem Zustand herauskommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais', Motors oder einer LED stellt sich dieses Problem jedoch überhaupt nicht, da "langsam" für diese Anwendungen immer noch mehr als schnell genug ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus den Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar, und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z. B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten, als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht, muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches (Saturation = Sättigung).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung,dann im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Drandenken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>. Es wird <math>U_E-0,7 V</math> verwendet, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2 mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40 mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5 V abzüglich 10 % Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,78 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

''Rb'' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8 kΩ, beispielsweise 1,5 kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert, wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2016-05-18T18:08:37Z

Janra: /* Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN-Typ, meist in [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen) oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), und dabei weder der Transistor noch der Mikrocontroller Schaden nehmen sollen.

Zwei Werte sind hier besonders interessant: Der Kollektorstrom, das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z. B. LED) fließt, sowie der Basisstrom, der Strom durch die Basis fließend, mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom von 100 mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50 mA ein kräftigerer Typ wie etwa BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom so nah wie möglich bei 0 A ist. Das ist er, wenn die an Basis und Emitter anliegende Spannung 0 V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontrollers, der die Basis steuert, die Basis auf low legt, also auf Masse.

Um den Transistor durchzuschalten, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basisstrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht zuviel Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein, saugt er zuviel Basistrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers, der dann ggf. überlastet wird.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genannt wird. In dem Bereich bewirkt eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam aus diesem Zustand herauskommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais', Motors oder einer LED stellt sich dieses Problem jedoch überhaupt nicht, da "langsam" für diese Anwendungen immer noch mehr als schnell genug ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus den Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar, und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z. B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten, als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht, muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches (Saturation = Sättigung).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung,dann im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Drandenken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>. Es wird <math>U_E-0,7 V</math> verwendet, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8 kΩ, beispielsweise 1,5 kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert, wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2016-05-18T18:06:45Z

Janra: /* Berechnung */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN-Typ, meist in [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen) oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), und dabei weder der Transistor noch der Mikrocontroller Schaden nehmen sollen.

Zwei Werte sind hier besonders interessant: Der Kollektorstrom, das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z. B. LED) fließt, sowie der Basisstrom, der Strom durch die Basis fließend, mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom von 100 mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50 mA ein kräftigerer Typ wie etwa BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom so nah wie möglich bei 0 A ist. Das ist er, wenn die an Basis und Emitter anliegende Spannung 0 V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontrollers, der die Basis steuert, die Basis auf low legt, also auf Masse.

Um den Transistor durchzuschalten, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basisstrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht zuviel Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein, saugt er zuviel Basistrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers, der dann ggf. überlastet wird.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genannt wird. In dem Bereich bewirkt eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam aus diesem Zustand herauskommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais', Motors oder einer LED stellt sich dieses Problem jedoch überhaupt nicht, da "langsam" für diese Anwendungen immer noch mehr als schnell genug ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus den Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar, und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z. B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten, als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht, muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches (Saturation = Sättigung).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung,dann im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Drandenken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>. Es wird <math>U_E-0,7 V</math> verwendet, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert, wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Basiswiderstand

2016-05-18T18:04:53Z

Janra: /* Grundlagen & Transistorauswahl */

In diesem Artikel wird die Berechnung eines '''Basiswiderstandes''', manchmal auch Basisvorwiderstand genannt, für die Verwendung eines Transistors '''als Schalter''' beschrieben.

== Grundlagen & Transistorauswahl ==

Ein häufiger Einsatzzweck von Transistoren als Schalter liegt insbesondere im Bereich der Mikrocontrollertechnik. Hierbei wird der Transistor, ein NPN-Typ, meist in [http://de.wikipedia.org/wiki/Emitterschaltung Emitterschaltung] betrieben. Beim Betrieb als Schalter möchte man dann, dass die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors entweder so gut wie möglich sperrt ("Schalter" offen) oder so gut wie möglich leitet ("Schalter" geschlossen), und dabei weder der Transistor noch der Mikrocontroller Schaden nehmen sollen.

Zwei Werte sind hier besonders interessant: Der Kollektorstrom, das ist der Strom, der durch die zu schaltende Last (z. B. LED) fließt, sowie der Basisstrom, der Strom durch die Basis fließend, mit dem der Transistor in Emitterschaltung geschaltet wird.

Der Transistor sollte normalerweise für mindestens den doppelten Wert des auftretenden Kollektorstroms geeignet sein. So mag im Datenblatt vom BC547 ein zulässiger Kollektorstrom von 100 mA stehen, praktisch hat jedoch jenseits von ungefähr 50 mA ein kräftigerer Typ wie etwa BC635 deutlich bessere Parameter.

Das Sperren des Transistors ist der einfachere der zwei Fälle. In Emitterschaltung sperrt der Transistor so gut es geht (es fließt immer ein sehr kleiner, vernachlässigbarer Kollektorreststrom), wenn der Basisstrom so nah wie möglich bei 0 A ist. Das ist er, wenn die an Basis und Emitter anliegende Spannung 0 V ist. Also zum Beispiel dann, wenn der Ausgang eines Mikrocontrollers, der die Basis steuert, die Basis auf low legt, also auf Masse.

Um den Transistor durchzuschalten, muss er mit einem Basisstrom angesteuert werden. Man begrenzt den Basisstrom durch einen Widerstand, den Basiswiderstand. Der Widerstand darf weder zu groß, noch zu klein sein. Ist er zu groß, schaltet der Transistor nicht voll durch und es entsteht zuviel Verlustleistung am Transistor, wodurch er zerstört werden kann. Ist er zu klein, saugt er zuviel Basistrom aus dem Ausgang des Mikrocontrollers, der dann ggf. überlastet wird.

Um den Transistor möglichst gut durchzuschalten, kann man ihn in einem Bereich steuern, der ''Sättigung'' genannt wird. In dem Bereich bewirkt eine weitere Erhöhung des Eingangssignals keine weitere nennenswerte Änderung des Ausgangssignals. Technisch ist dabei die Kollektor-Emitter-Spannung minimal und kleiner als die Basis-Emitter-Spannung. Die Basis-Kollektor-Diodenstrecke des Transistors wird dabei leitend (Diode wird in Vorwärtsrichtung betrieben).

Ein Nachteil des Sättigungsbetriebes ist, dass der Transistor nur relativ langsam aus diesem Zustand herauskommt, wenn man ihn wieder sperren möchte. Dies ist für Hochfrequenz-Signale problematisch. Beim Schalten eines Relais', Motors oder einer LED stellt sich dieses Problem jedoch überhaupt nicht, da "langsam" für diese Anwendungen immer noch mehr als schnell genug ist.

Für die Berechnung des Basiswiderstandes benötigt man die Stromverstärkung des Transistors. Diese sinkt beim Sättigungsbetrieb und ist häufig nur versteckt aus den Datenblättern herauszulesen. Meist sind die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen nicht die für die Sättigung. Statt dessen findet man den benötigten Wert mit etwas Glück in den Diagrammen. Alternativ kann man ihn aus den Werten für die Nicht-Sättigung abschätzen.

Grundsätzlich ist noch zu sagen, dass die Berechnungen nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Transistoreigenschaften streuen sehr stark pro Exemplar, und um auf der sicheren Seite zu sein, sollte man lieber mal mit etwas mehr (z. B. 10 %) Basisstrom (entspricht kleinerem Basiswiderstand) arbeiten, als die Berechnung ergibt.

== Berechnung ==

[[bild:t_a_s.png]]

* Datenblatt des Transistors besorgen wenn möglich vom Hersteller des verwendeten Transistors. Kennt oder erkennt man den Hersteller nicht, muss man sich mit einem Datenblatt eines beliebigen Herstellers begnügen.
* Datenblatt lesen!
* Benötigt wird die Stromverstärkung in Sättigung
** Im Datenblatt nach einer expliziten Angabe dieses Wertes suchen. Mit etwas Glück findet man ihn in den Diagrammen. Die in Tabellen angegebenen Stromverstärkungen beziehen sich normalerweise nicht auf die Sättigung, wenn dies nicht explizit dabei steht (zum Beispiel <math>{h_{FE}}_{SAT}</math> oder ähnliches).
** Findet man keine Angabe zur Verstärkung in Sättigung,dann im Datenblatt die '''minimale''' Stromverstärkung des Transistors nachschlagen. (Zeichen: <math>h_{FE}</math>; Beschreibung: DC Current Gain; wenn mehrere Werte angegeben sind, den für den niedrigsten Kollektorstrom wählen). Drandenken: Je höher der Kollektor-Strom, um so geringer wird die Stromverstärkung. Diesen Wert zur Abschätzung des Wertes in Sättigung durch 2 bis 10 teilen. Bei Kleinsignaltransistoren kann man meist ersatzweise mit einer Stromverstärkung von 20-50 rechnen, bei Leistungstransistoren eher mit 10. Bei Darlington-Transistoren multiplizieren sich die Stromverstärkungsfaktoren beider Transistoren, hier kann man folglich bei Kleinleistungstransistoren von 400-2500 ausgehen.
* Den Strom <math>I_c</math>, den der Verbraucher benötigt durch <math>h_{FE}</math> teilen um den Basisstrom <math>I_b</math> zu erhalten. <math>I_b=\frac{I_c} {h_{FE}}</math>.
* Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes erhält man den Basiswiderstand <math>R_b=\frac{U_E-0,7V}{I_b}</math>. Es wird <math>U_E-0,7 V</math> verwendet, da von der Steuerspannung <math>0,7 V</math> an der Basis-Emitter Strecke des Transistors abfallen. Statt <math>0,7 V</math> kann man auch den Wert aus dem Datenblatt nehmen, sollte er im Datenblatt angegeben sei. Bei Darlington-Transistoren sollte mit einem Abfall von <math>1,4 V</math> gerechnet werden wenn sich im Datenblatt nichts anderes findet.

== Beispiele ==

=== Beispiel 1 ===
*Transistor: BC328
*Der Verbraucher benötigt einen Strom von maximal <math>I_c = 100 \mathrm{mA}</math>.
*<math>h_{FE}</math> ist 100 (Datenblatt), gerechnet wird jedoch mit einer abgeschätzten Stromverstärkung in Sättigung von <math>\frac{h_{FE}}{3.3} = 30</math> (Erfahrungswert oder nachgemessen).
*Daraus folgt: <math>I_b=\frac{100 \mathrm{mA}}{30} = 3,3 \mathrm{mA}</math>
*Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 3,3mA. Weiter fallen 0,7 V an der BE-Strecke ab, also bleiben ca. 3,8 V.
*'''Rb''' = <math>\frac{3,8\,\mathrm{V}}{3,3\,\mathrm{mA}} = 1150\,\Omega</math>
*Man wird hier also einen Basiswiderstand von <math>1 \mathrm{k}\Omega</math> wählen.
:'''Merke''': Bei dieser Berechnung abrunden, damit ein sicheres Schaltverhalten auch bei Exemplarstreuungen des Transistors gewährleistet ist.

=== Beispiel Transistor BC547B (von NXP) mit max. 40 mA Last ===

NXP Datenblatt: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC847_BC547_SER.pdf

<math>h_{FE}</math> ist minimal 200 (Datenblatt) bei 2mA Kollektorstrom. Ein Blick ins Kennlinienfeld verrät, dass <math>h_{FE}</math> auch bei 40mA Kollektorstrom noch in diesem Bereich liegt. Aber, etwas versteckt bei den Daten und der Kennlinie zu <math>V_{CEsat}</math> (der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) findet man, dass <math>\frac{I_C}{I_B} = 20</math> bei Sättigung ist, und das ist der gewünschte Zustand. Also rechnet man mit einer Stromverstärkung in Sättigung von 20.

Daraus folgt: <math>I_b=\frac{40\,\mathrm{mA}}{20} = 2\,\mathrm{mA}</math>

Der Mikrocontroller sei vom Typ ATmega oder ATtiny und liefert bei einer Versorgungsspannung von 5V abzüglich 10% Toleranz mindestens 4,5 Volt bei 2 mA. Etwa 0,780 V fallen an der BE-Strecke ab (Datenblatt des BC547B, aus Kennlinie geschätzt), also bleiben ca. 3,75 V.

'''Rb''' = <math>\frac{3,75\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{mA}} = 1875\,\Omega</math>

Man wird hier also einen Basiswiderstand von < 1,8kΩ, beispielsweise 1,5kΩ wählen.

== Ältere Mikrocontroller ==

Mikrocontroller aus älteren Baureihen können oft nur wenig Strom liefern, viel weniger als beispielsweise die [[AVR]]s. So können etliche [[8051]]-Varianten nur einen Basistrom von 50 µA liefern, da diese über [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Open Collector]] Ausgänge verfügen. Die oben gezeigte Schaltung ist dann ungeeignet, besser ist die folgende Schaltung. Doch Vorsicht, dabei ist der Transistor durchgesteuert, wenn der Mikrocontroller sich im Reset befindet!

[[bild:t_a_s_oc.png]]

== Offene Basis bei Reset ==

Ein weiteres Thema ist eine offene Basis: Ist ein Mikrocontroller im Reset, sind die Ausgänge meist hochohmig. Folglich hängt die Basis des Transistors, der nur über einen Basiswiderstand mit einem Portpin verbunden ist, hochohmig in der Luft. Das ist bei bipolaren Niedervolt-Transistoren zwar oft kein Problem, starke Störeinstrahlungen können jedoch bewirken, dass der Transistor mindestens teilweise leitet. Man vermeidet so etwas, in dem man die Basis definiert gegen Masse abschließt. Dies erfolgt mit einem zusätzlichen Widerstand zwischen Basis und Masse, meist im Bereich zwischen 50K-1M. Je größer der Widerstand, um so empfindlicher ist die Schaltung gegen elektromagnetische Umwelteinflüsse. Je niedriger dieser Widerstand, um so mehr Strom verbraucht die Schaltung im durchgesteuerten Zustand. In unkritischen Umgebungen hat sich ein Wert von 1M bewährt, im Automobilbereich verwendet man hingegen besser 100 K.

Bei der Berechnung des Basiswiderstandes muss man natürlich den Strom, der durch diesen Abschlußwiderstand fließt (<math>\mathrm{I}=\frac{\mathrm{U_{BE}}}\mathrm{{R}}</math>), berücksichtigen. Denn dieser wird ja nicht in der Basis wirksam. Der Basiswiderstand ist also entsprechend niedriger auszulegen.

[[Bild:Transi2.gif]]

== Siehe auch ==

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-374719.html#new Diskussion im Forum]
* Artikel [[Transistor]] mit weiteren Tipps

[[Category:Grundlagen]]

Diskussion:Bluetooth

2016-04-03T18:12:15Z

Janra: Die Seite wurde neu angelegt: „Hey, ist dieser Artikel absichtlich ohne Erwähnung von Bluetooth Low Energy verfaßt? Kein Modul, kein Profil, kein ext. Link. Hmm. Und auch kein Artikel nebe…“

Hey,
ist dieser Artikel absichtlich ohne Erwähnung von Bluetooth Low Energy verfaßt? Kein Modul, kein Profil, kein ext. Link. Hmm.
Und auch kein Artikel neben diesem hier, der das Thema abdeckt. Vielleicht fange ich den mal an ...
--[[Benutzer:Janra|Janra]] ([[Benutzer Diskussion:Janra|Diskussion]]) 20:12, 3. Apr. 2016 (CEST)

Richtiges Designen von Platinenlayouts

2016-01-28T22:37:51Z

Janra: /* CAM Input und Produktion / Berücksichtigung von Technologiegrenzen */ typo

Beim Erstellen von Platinenlayouts muss man vieles beachten. Dieser Artikel zählt auf, was man machen sollte (Dos), und was man keinesfalls machen sollte (Don'ts).
Der Grund hierfür ist, dass die "Regeln" (besser eigentlich "Bedingungen") sehr umfangreich und komplex sind. Dazu kommt, dass es eigentlich keine Regel ohne Ausnahme gibt, und zusätzlich zu den rein elektrotechnischen Anforderungen noch mechanische und chemische sowie betriebswirtschaftliche Anforderungen bestehen. Siehe dazu diesen [http://www.mikrocontroller.net/topic/305443#3280240 Diskussionsbeitrag (letzter Absatz)].

== Gutes Platinenlayout (Do's) ==

* Berechne nach dem Erstellen des Schaltplans, welche Ströme über die Leiterbahn fließen werden und bestimme anhand dessen deren minimale Breite. Faustformel: 0,35mm können ohne nennenswerte Erwärmung mit einem Ampere belastet werden. Kritische Leitungen sollten als Vorgabe für den Layouter in der Zeichnung vermerkt werden. Weiteres siehe unter [[Leiterbahnbreite]].
* Halte die Leiterbahn möglichst kurz. Jeder Leiterzug wirkt wie eine Antenne, welche Störungen aussendet und empfängt.
* Nutze die freien Flächen zwischen den Leiterzügen und verbinde sie mit einer Masse (Polygone). So kann man Strahlung von außen abschirmen und oft Abstrahlung minimieren. Vermeide aber freie Kupferflächen, die nicht an GND angeschlossen sind.
* Geize nicht mit [[Kondensator#Entkoppelkondensator | Blockkondensatoren]]. Für jeden VCC-Pin o.ä. ist mindestens ein 100nF Kondensator, bei schnelleren Sachen evtl. ein kleinerer (z. B. 10nF) einzusetzen. Ausserdem kann es meist notwendig sein, pro IC noch zusätzlich einen 10µF Kondensator und eine Ferritperle (engl. bead) zur Entkopplung von Vcc zu spendieren.
* Digitale und analoge Signale getrennt routen und nur in einem Punkt verbinden. Und zwar idealerweise am [[AD-Wandler]], falls dieser vorhanden ist, sonst in der Nähe des Spannungsreglers. Eine Massefläche für analoge und digitale Schaltungsteile sollte durchgängig sein, getrennte Masseflächen sind nur in sehr seltenen Fällen sinnvoll.
* Nutze die Anschlüsse der bedrahteten Bauelemente für Durchkontaktierungen.
* Wenn es sich nicht vermeiden lässt 230V (400V) Netzspannung auf die Platine zu führen, so trenne die Bereiche der Kleinspannung und Netzspannung deutlich voneinander und mit vieeel Platz. Dabei unterscheidet man zwischen Luft- und Kriechstrecken. Eine Kriechstrecke ist die Strecke auf der Oberfläche einer Leiterplatte oder eines Bauteils. Die Luftstrecke ist sozusagen die kürzeste Verbindung zwischen den beiden Potentialen. Die Luft- und Kriechstrecken betragen zwischen 3 und 8 mm. Maximale Spannung z.b. 3kV/cm, bei lackierten Platinen 10kV/cm. Der notwendige Abstand hängt von der Gefährdung ab, siehe auch [[Leiterbahnabstände]].
* Möglichst eine großflächige Ground-Plane für Masseverbindungen.

== Schlechtes Platinenlayout (Dont's) ==

* Analoge und digitale Schaltungsteile direkt ohne Filter aus der gleichen Stromquelle versorgen.
* Nicht beachtet, dass Ströme im Kreis fließen und damit empfindliche Signale zusammen mit pulsierenden Versorgungsströmen über die gleichen Bahnen geleitet (Sternförmige Masseführung nicht beachtet)
* Digitale Signalleitungen in unmittelbarer Nachbarschaft analoger Signale
* Zu wenig Abstand zwischen Leiterplattenrand und Leiterzügen
* Spitze Winkel kleiner als ca. 45° beim Routen von Leiterbahnen. Entgegen der weit verbreiteten Annahme hat das nur sehr wenig Auswirkungen auf die HF-Eigenschaften, mehr dazu im Artikel [[Wellenwiderstand#Leitungsf.C3.BChrung_und_Layout | Wellenwiderstand]]. Es sind mehr fertigungstechnische (Ablösung von Ecken, schlechteres Ätzen) und ästhetische Gründe (Aussehen, Packungsdichte der Leitungen).
* Durchkontaktierungen auf SMD-Pads. Beim maschinellen Löten läuft das Lötzinn in die Bohrung ab (u.a. durch Kapillarwirkung) und fehlt auf dem Pad. Die Fehlerhäufigkeit steigt. Bei speziellen Footprints (große Ball Grid Arrays) oder Thermal Vias geht es aber nicht anders als Vias in Pads unterzubringen. In diesem Falle müssen die Vias verschlossen werden (engl. plugged via, tented via). Eine weitere Möglichkeit ist es, einen Überschuss an Lotpaste auf das Pad aufzubringen (dickere Siebdruckschablone) oder die Vias mit Barrieren aus Lötstopplack zu umgeben, aber nicht abzudecken
* Durchkontaktierungen von beiden Seiten mit Stopplack verschließen. Es könnten Feuchtigkeit oder gar Ätzrückstände darin zurückbleiben und beim Löten der Stopplack abplatzen oder Korrosion auftreten (ggf. Hersteller fragen)
* Bestückdruck auf Lötpads platziert
* Keine Testpunkte, keine Befestigungsbohrungen
* Zu wenig Durchkontaktierungen bei hohen Strömen
* Entkoppelkondensatoren über unnötig lange Leiterbahnen angebunden
* Keine Massefläche (engl. ground plane). Bei vielen zweilagigen Platinen mit hoher Bauteildichte kann man sich keine Massefläche leisten, spätestens ab 4 Lagen ist diese jedoch praktisch immer verfügbar.

== Vorgehen bei der Layouterstellung ==
* Umrisse der Platine festlegen, dabei Bruchkanten eventueller Nutzen beachten
* Befestigungsbohrungen festlegen, dabei ausreichend Platz für Schraubenköpfe und Werkzeuge freihalten (Sperrflächen verlegen)
* Steckverbinder platzieren. Dabei den 3D-Zusammenhang mit anderen Platinen im Bezug auf Kabeldrehung und -knickung beachten, ggf. Steckverbinder um 180 Grad drehen, um Sonderkabel zu vermeiden. Steckverbinder auch nicht völlig am Rand platzieren, um Biegeradius von Flachbandkabeln und Zwischenraum zur Gehäusewand zu schaffen. Steckverbinder, welche direkt in einer Frontplatte enden, werden natürlich direkt am Rand platziert.
* Bauteile platzieren. Dabei möglichst zusammengehörige Bauteile nebeneinander platzieren. Die Luftlinien (engl. air wires) möglichst kurz und kreuzungsarm halten. Idealerweise erst die grossen und hohen Bauteile festlegen, dabei Einbaumasse und -raum beachten, auch in Bezug auf die Wärmeentwicklung
* Stromversorgung der ICs verlegen, dabei Abstand zu Kanten und kritischen Signalen /-eingängen beachten. Ebenso [[Leiterbahnabstände | Kriechstrecken]] beachten
* Kritische Signale wie Takte, Sensoreingänge etc. möglichst ohne Lagenwechsel verlegen, ggf. guard lines verwenden
* Restliche Signale verlegen
* Masseflächen füllen
** Masseflächen können eine Schaltung deutlich verbessern, wenn sie richtig benutzt werden. Sie können aber auch genau das Gegenteil bewirken, wenn sie als automatisches Wundermittel betrachtet werden.
** Die Masseverbindung aller ICs muss zunächst direkt verlegt werden.
** Erst wenn die Masse komplett verlegt ist, kann man die Massefläche auffüllen. Damit verhindert man, dass vielleicht ein IC nur über eine sehr dünne Verbindung angeschlossen wird, welche man in der Massefläche übersieht. Ebenso verhindert man, dass eine Massverbindung von einem schnellen IC sehr lang wird und damit die Wirksamkeit der [[Kondensator#Entkoppelkondensator | Entkoppelkondensatoren]] leidet.
** Masseflächen sind nur dann wirklich wirksam, wenn sie möglichst durchgängig sind. Wenn sie durch viele Leitungen zerschnitten werden, sinkt ihre Wirksamkeit massiv und sie können sich zu einem [[EMV]]-Problem entwickeln (Abstrahlung von Energie, Streifen- und Schlitzantennen). Bei zweilagigen Platinen ist es aber kaum möglich, dass Masseflächen nicht zerstückelt werden. Auf jeden Fall darauf achten, das KEINE Zipfel oder Streifen Massefläche existieren, die nicht an mindestens beiden Enden mit anderen Masseflächen verbunden sind. Für "Systeme" aus solchen Masseflächen gilt gleiches, d.h. die Masseflächen müssen auch untereinander gut vernetzt werden. Wenn dieses nicht erreicht werden kann, so ist die Massefläche besser wegzulassen.
** Bei Platinen mit vier oder mehr Lagen wird meist eine Lage für die Masse (GND) verwendet. Hier hat man den Luxus, dass man GND nicht manuell layouten muss, sondern einfach die ICs an die Massefläche anschließt. Aber Vorsicht! Bei Schaltreglern und Leistungsstufen für Motoren und Ähnlichem ist es oft besser bzw. notwendig, auf Masseflächen zu verzichten und statt dessen mit dicken Leitungen bzw. kleineren Polygonen die Ströme sternförmig zu führen.
** Des Weiteren ergibt sich bei Platinen mit vier oder mehr Lagen die Möglichkeit, auch die Spannungsversorgung ("+ Leitung") als Fläche auszuführen. Grundsätzlich gelten hierbei die gleichen Empfehlungen wie für die Masseflächen. Diese beiden Stromversorgungslagen sollten in dem Sinne, dass sie einen großen, verteilten Kondensator darstellen, der extrem impedanzarm ist, möglichst dicht zusammen liegen. Bei einem Multilayeraufbau mit vier Lagen wären das z.B. die beiden inneren Lagen. Zusätzlich sollten die beiden Lagen öfters mit keramischen Kondensatoren verbunden werden, mindestens an jedem IC zur Spannungsversorgung.
* Für die Bestückung und das Bedrucken mit Lotpaste sind Passermarken (engl. Fiducials) nötig. Diese Passermarken werden normalerweise als Kreuze oder besser als runde Pads (z.B 1mm) ausgeführt und von Kupfer freigestellt (2mm, Nicht in die Masseflächen einbeziehen). Die Passermarken werden dann von Lötstop freigegstellt und in der Lotpastenschablone (engl. stencil) mit eingebracht. Auf jede zu bestückende Seite sollten zwei Passermarken diagonal auf den Boards eingebracht werden. Andere Vorschläge zielen darauf ab, die Passermarken nicht für das komplette Board, sondern immer extra für spezielle "kritische" Footprints einzusetzten. Passermarken zur Platinenfertigung setzten sich die Platinenfertiger selbstständig ausserhalb der Platinen nach ihren eigenen Bedürfnissen. Die Passermarken für die Bestücker werden voraussichtlich von den Bestückern auch noch adaptiert, so dass sie lediglich als Platzhalter zu verstehen sind, damit Raum beim routen dafür ausgespart bleibt.
*Der Bestückungsdruck wird am Ende ausgerichtet. Dazu sollte man nahezu alle Lagen ausblenden und nur die Lagen für Bestückungsdruck, Umrisse und Lötstopmaske anzeigen lassen. Dann richtet man die Beschriftungen so aus, dass sie neben den Bauteilen aber nicht auf den Flächen der Lötstopmaske liegen, denn dort gehört die Lotpaste und später der Anschluss der Bauteile hin. Bei sehr dicht bestückten Platinen muss man den Bestückungsdruck teilweise oder vollständig weglassen. Dort platziert man die Bauteilbezeichnung direkt auf dem Bauteil. Damit kann man den Bestückungsdruck wenigstens auf Papier drucken und somit indirekt nutzen. Einige Profi-CAD-Programme haben dafür auch getrennte Ebenen (engl. Layer).

== CAM Input und Produktion / Berücksichtigung von Technologiegrenzen ==

Um Platinen fertigungsgerecht zu layouten, ist es sinnvoll, in etwa zu wissen, was in der Leiterplattenfabrik gemacht wird, wie die Daten für die Produktion aufgearbeitet werden müssen, und wo dort Schwachstellen liegen, um diese nach Möglichkeit zu vermeiden, zu verringern oder zu umgehen. Diese Grenzen der Technologie sind "weich", das heisst, ab einem Grundlevel, ab dem eine fehlerfrei Produktion machbar ist, steigt mit zunehmenden Anforderungen der Ausschuss. Den kauft man zum einen mit d.H. man muss ihn im Rahmen der Kalkulation mitbezahlen, auch wenn er schon in der Fabrik weggegeworfen wird, und er muss mit, im Zweifelsfalle aufwändigen und auch nur begrenzt zuverlässigen Verfahren, aussortiert werden.

Hier sollte man also den Grundsatz verfolgen: So grob und einfach wie möglich und so fein wie nötig.

Im folgenden sollen hier ein paar grobe Richtwerte gegeben werden, die eigentlich jede Leiterplattenfabrik kann, und die somit den konservativ definierten Stand der Technik darstellen (Stand ca. 2012). Trozdem sollte man sich im Vorfeld immer informieren. Es ist deutlich mehr möglich, aber das ist abhängig von den Fertigungsstrassen der einzelnen Fabriken und kostet natürlich auch mehr. Man Behalte im Auge, daß hier um fertigungsmechanische und ätztechnische Gründe bei Herstellung der Platine geht, nicht um elektrotechnische Gründe für die fertige Platine.

*Unterätzungsfaktor/U-Faktor

**Um die Unterätzung zu kompensieren, müssen beim CAM-Input die Kupferlagen durch Zugabe einer Breite (U-Faktor) verbreitert werden. Der U-Faktor ist abhängig von dem Materialstärke, die weggeätzt werden muss. Das ist nicht identisch mit der Kupferlage, weil es ja auch Fälle gibt, wo auf eine dünne Vorlage partiell aufgetragen wird wird, und dann alles komplett um die Vorlage abgeätzt wird. Hier ist nur ein U-Faktor für die Vorlagendicke erforderlich.

***Standard:
****U-Faktor Aussenlagen (35u): +25u (insgesamt), weil beidseitige Wirkung pro Seite 12,5u)
****U-Faktor Innenlagen (35u): +50u (insgesamt, weil beidseitige Wirkung pro Seite 25u)
****Wenn Isolationsbreite weniger als 150u, sollte dort NICHT das komplette Leiterbild bearbeitet werden, sondern nur die Pads um z.B. 15u vergrößert werden.
****Leiterbahnbreiten die kleiner als 150u sind, sollten dabei auf 165u verbreitert werden, wenn die verbleibende Isolation (aus Äztechnischer Sicht!) dieses zulässt.

**Die Software im CAM-Input stellt dafür im allgemeinen spezielle Funktionen zur Vefügung. Diese beruhen aber auch darauf, dass Flächen als Polygone ausgeführt werden, und nicht durch Leiterbahnzüge "gemalt" werden. Desweiteren sollten Pads und nur Pads im Gerber-Format als "Flashs" bzw. "Blinks" dargestellt werden, und Leiterbahnen und eben nur Leiterbahnen als "Draws", im Grenzfalle auch mit einem "Draw" der Länge 0. Auch wenn ein "Draw" der Länge 0 genauso wie ein "Flash" gleicher Apertur aussieht, gibt die unterscheidung "Draw" zu "Flash" den Aufbearbeitungsalgorithmen der CAM-Input Software wichtige Hinweise.

*Lücken füllen:
**Sehr schmale „Isostellen“ in der gleichen Kupferfläche und kleine Löcher in Kupferflächen stellen beim Ätzen ein Problem dar, weil das für die Resistschicht kleine "Inseln" oder "Halbinseln" bedeutet, die u.U. nicht halten, sich ablösen, und sich dafür noch anderswo anlagern können, und somit an der Stelle, wo sie fehlen, Unterbrechungen, und an den Stellen, wo die abgerissenen Stücke sich festsetzten, unerwünschte Verbindungen entstehen können. Darum müssen solche Stellen, bearbeitet werden. Das wird Grundsätzlich nach Leiterbildvergrößerung mit U-Faktor gemacht, weil sich einige Lücken dadurch von selber schliessen. Im allgemeinen wird zum füllen einfach ein kleines Stück Leiterbahn über diese Stelle gelegt. Kritisch sind freistehende Resistflächen von ca. 150u mal 150u Abmessungen und kleiner. Werden sie von einer oder zwei Seiten von größeren Resistflächen gehalten, können auch Streifen von ca. 100u tragbar sein, wenn sie nicht zu lang werden.

*Rekalkulieren der Bohrer:
**Bohrungen für durchkontaktierte (DK)-Bohrungen müssen größer gebohrt werden, weil sie ja zukupfern (Bohrvorlage typisch 200u). Dadurch wird der verbleibende Restring eventuell zu klein.
**Via Bohrungen (alle Bohrungen kleiner als 0,5 mm) werden nach dem vorhandenen Lötauge gewählt und eventuell vergrößert/verkleinert. Vergrößert, wenn es möglich ist, weil es fertigungstechnische Vorteile bietet, und verkleinert, wenn es sonst Probleme mit Abständen gibt. Der Kupferquerschnitt wird dadurch im allgemeinen nicht zu auffällig verkleinert, und THT-Anschlüsse dünner als 0,5mm sind unbekannt, es kann also (eigentlich) keiner etwas hindurchstecken wollen.
**Anzustreben sind Bohrer von größer 0,4mm und ein Restring von 175u Breite. Das ist unproblematisch für Lötaugen von 700u (Original), weil ja 50u Durchmesser vom U-Faktor dazukommen. Die Bohrvorlage kann zur Not auf 150u verringert werden.
**Bohrungen von größer als 0,4mm sind darum anzustreben, weil damit zwei Leiterplatten auf einmal im Stapel gebohrt werden können. Unter 0,4mm wird die seitliche Abweichung der Bohrung in der unteren Leiterplatte so groß, daß sie eventuell ein Pad von der Leiterbahn abschneiden kann. Bei einer Serienfertigung bedeuten darum Bohrungen kleiner als 0,4mm doppelten Aufwand, was sich auch im Preis niederschlägt.....oder einen Wettbewerbsvorteil für Fertiger, die es besser können.

== Siehe auch ==

* [[EMV]]
* [[Eagle im Hobbybereich]]
*[http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-178710.html#254235 Forumsbeitrag]: Regeln beim Platinenentwurf
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93602#804338 Forumsbeitrag]: Vorschlag für Lötpads bei Hobbyeinsteigerplatinen
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/306233#new Forumsbeitrag]: Über spezielle Padformen (Teardrop, Snowman, Oktogon)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/231263#new Forumsbeitrag]: Suche gutes Buch über Layout-Techniken (Literaturtipps und Links).
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/305443#3286008 Forumsbeitrag]: Tutorials zu Platinenlayout
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/310971#new Forumsbeitrag]: Tipps zum Routen und Entflechten von Platinen.
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/313990#3393319 Forumsbeitrag]: Das Routen von LVDS Signalen.

==Links==
* [http://www.ilfa.de/design-optimierung.html Optimierung von Layouts]
*[http://www.ilfa.de/designrichtlinien Weitere Dokumente zum Thema professionelle Platinenherstellung]
* [http://www.analog.com/library/analogDialogue/Anniversary/12.html Grounding (Again)], Ask The Applications Engineer - 12, Fa. Analog Devices, (englisch)

* [http://www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=115 Designing a Better PCB] von Sparkfun (engl.)
* [http://www.hottconsultants.com/tips.html Tech Tips] von Henry Ott (engl.)
* [http://www.ultracad.com/articles/90deg.pdf Messung] von verschiedenen Winkeln von Leiterbahnen mit 17ps TDR, keinerlei Unterschiede!
* [http://www.ilfa.de/absorptivesstromversorgungssysteminleiterplatten.html ILFA], Dämpfung von Resonanzen der Versorgungslagen durch Carbondruck
* [http://docs.toradex.com/101123-apalis-arm-carrier-board-design-guide.pdf Link]: Tipps zum erstellen von High Speed Platinen.

[[Category:Platinen]]
[[Kategorie:Schaltplaneditoren]]

Sleep Mode

2015-06-05T19:22:18Z

Janra: /* Power Down Mode */

''' Sleep Mode''', auf deutsch ''Schlafmodus'', bezeichnet den Zustand eines [[Mikrocontroller]]s, in dem verschiedene Funktionsblöcke wie [[Timer]], [[UART]], [[AD-Wandler]] etc. deaktiviert sind, um Strom zu sparen. Das ist vor allem in [[Versorgung aus einer Zelle | batteriebetriebenen]] Geräten wichtig, denn schließlich möchte man eine möglichst lange Laufzeit mit einer möglichst kleinen Batterie erreichen.

Mit dem Sleep Mode eng verknüpft ist das [[Ultra low power]] Design. Man muss viele Dinge beachten, um nicht unnötig Strom zu verbrauchen. Z. B. werden in vielen Geräten über lange Zeiträume Daten erfaßt (Datenschreiber). Dabei werden meist relativ wenig Daten in sehr langen Zeitabständen aufgezeichnet und gespeichert. Zwischendurch gibt es für den Mikrocontroller meist nichts zu tun. Dann ist es nicht sinnvoll in Warteschleifen Zeit zu vertrödeln. Das geht wesentlich stromsparender.

Die Ausführungen dieses Wikiartikels beziehen sich auf den [[AVR]] ATmega32. Prinzipiell gilt das Gesagte auch für viele andere Mikrocontroller ([[MSP430]], [[8051]],[[EFM32]] etc.), die Details muss man jedoch in den jeweiligen Datenblättern nachlesen. Bei den verschiedenen AVR Modellen findet man diese Informationen im Datenblatt unter der Überschrift "Power Management and Sleep Modes".

[[Bild:Sleep_mode_ablauf.png|framed|Flussdiagramm zu Anwendung von Sleep Modi]]

== Anwendung ==

Das Prinzip ist immer gleich: Nach Initialisierung des Mikrocontrollers und eventuell angeschlossener ICs ([[LCD]], [[I2C]]-EEPROM etc.) geht der Prozessor in eine Endlosschleife, in welcher die verschiedenen Aufgaben zyklisch bearbeitet werden. Wenn jedoch gerade nichts zu tun ist geht der Prozessor schlafen. Ein Interrupt weckt ihn, der Interrupt wird ausgeführt und er setzt seine Arbeit in der Hauptschleife fort. Das heißt aber auch, daß vor dem Eintritt in den Sleep-Mode die jeweiligen Interrupts freigegeben werden müssen und auch die entsprechenden Interruptroutinen bereitgestellt werden müssen. Sonst gibt es im wahrsten Sinne des Wortes ein böses Erwachen oder einen endlosen Dornröschenschlaf, der nur durch ein Reset beendet werden kann. Kurz bevor der Mikrocontroller schlafen geht, sollte man möglichst alle Module abschalten, welche nicht gebraucht werden, um wertvollen Strom zu sparen. Dazu zählen

* der [[Brownout|Brown Out]] Detector (per [[AVR Fuses]] einschaltbar)
* der Analogcomparator
* interne AD-Referenz
* [[Watchdog]]
* [[UART]]
* [[Timer]]

Weitere Hinweise zum Stromsparen gibt es im Artikel [[Ultra low power]].

== Überblick über alle Sleep Modes der AVRs ==

{| class="wikitable"
! Sleep Mode || Verfügbare Module || Stromaufnahme 3,3V/1 MHz || Weckruf || Aufwachzeit [Ticks] || Bemerkung
|-
| Active || alle
|align ="center"| 1,2mA || alle
|align ="center"| 0
| -
|-
| Idle || alle
|align ="center"| 0,3mA || alle
|align ="center"| 6
| -
|-
| ADC Noise Reduction || ADC Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| ca. 0,3mA || ADC Timer 2 ext. '''level''' Interrupt [[TWI]] Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| -
|-
| Power Save || Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 10μA || Timer 2 ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| Timer2 mit 32,768 kHz Uhrenquarz aktiv
|-
| Stand By || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 35μA || ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| Hauptoszillator aktiv
|-
| Power Down || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 0,3μA ||ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset PCINT
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| -
|}

== Die verschiedenen Sleep Modes im Detail ==

=== Active Mode ===

Eigentlich ist das kein Sleep Mode, er soll der Vollständigkeit halber aber genannt werden. In diesem Modus sind alle Takte und alle Module aktiv, zumindest die, die man per Programm aktiviert hat. In diesem Modus ist die CPU ständig am arbeiten, auch wenn es nur eine lange Warteschleife ist. Warten kostet genauso viel Strom wie sinnvolle Dinge zu berechnen! Dadurch werden auch ständig Daten aus dem [[Speicher#Flash-ROM | Flash]] geladen, nämlich das Programm, welches gerade ausgeführt wird. Das kostet natürlich Strom, wenngleich auch die Mikrocontroller von heute sehr wenig brauchen. Bei 1 MHz und 3,3 V braucht der ATmega ca. 1,2 mA; zu finden im Datenblatt unter "ATmega8 Typical Characteristics".

=== Idle Mode ===

Hier kann zum ersten mal gespart werden. Wenn nichts berechnet werden soll, der Timer, UART, ADC etc. aber arbeiten sollen, dann ist dieser Modus das Mittel der Wahl. Die CPU bleibt stehen, ebenso der Flash, weil ja kein Programm ausgeführt wird. Das spart schon mal einiges, der Stromverbrauch sinkt auf ca. 0,35 mA, eine Einsparung von 70 %. Aus diesem Modus kann jeder Interrupt die CPU wieder wecken. Sie ist dann bereits nach sechs Takten wieder voll einsatzfähig.

=== ADC Noise Reduction Mode ===

Dieser Modus geht einen kleinen Schritt weiter als der Idle Mode. Hier wird zusätzlich der Takt für die IO-Module abgeschaltet. Nur noch der [[AD-Wandler]], die externen Interrupts, das [[TWI]] und der Watchdog sind funktionsfähig (wenn man sie nutzen will). Der [[UART]] und Timer0 bzw. Timer1 sind nicht mehr nutzbar. Wie der Name des Sleep Mode vermuten lässt, wird das alles getan, um möglichst wenig Störungen mit den internen Modulen zu erzeugen, um die Messung des ADC geringfügig zu verbessern.

=== Power Save Mode ===

Hier werden fast alle Oszillatoren gestoppt. Die einzige Ausnahme ist der Timer2, welcher asynchron mit einem 32,768-kHz-Uhrenquarz betrieben werden kann. Ist er entsprechend konfiguriert, dann bleibt er beim Einschalten des Power Save Mode aktiv. Dieser Modus ist einer der wichtigsten. Da alle Oszillatoren gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

Bei neueren AVR-Typen (z. B. ATMega88/ATMega644) kann Timer2 wahlweise auch mit dem internen Oszillator weiterlaufen. In dem Fall braucht es keinen externen Uhrenquarz.

=== Stand By ===

Hier werden alle Takte auf dem IC angehalten. '''ABER!''' Der ausgewählte Hauptoszillator läuft weiter. Das kostet zwar etwas Strom, hat aber den Riesenvorteil, daß die CPU nach dem Aufwachen nach nur sechs Takten wieder zur Verfügung steht. Das klingt selbstverständlich, ist es aber nicht! Gerade Quarzoszillatoren haben auf Grund ihrer sehr hohen Güte (sehr schmalbandiger Schwingkreis) eine Einschwingzeit von 10...100 ms! Eine kleine Ewigkeit. Dieser Modus ist ideal, wenn ein Quarz verwendet wird und kürzeste Reaktionszeiten nach dem Aufwecken nötig sind. Da alle Takte gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

=== Power Down Mode ===

Das ist der "tiefste" Sleep Mode. Dabei werden '''ALLE''' außer dem Watchdog-Takt, falls aktiviert) Oszillatoren gestoppt, intern wie extern. Nur asynchrone Module funktionieren jetzt noch und können den schlafenden AVR wecken. Die Stromaufnahme wird nur noch von den Leckströmen bestimmt und liegt typisch bei 300 nA.

== Morgenmuffel ==

Im Power Save und Power Down Mode ist der Oszillator für die CPU gestoppt. Wird der AVR nun geweckt, kann er leider nicht sofort loslegen. Warum? Weil der Oszillator erst anlaufen und sich stabil einschwingen muß. Während dieser Zeit darf die CPU noch nicht loslaufen, sonst kann es passieren, daß sie abstürzt (weil ein noch instabiler Oszillator ultrakurze Taktpulse erzeugen kann, an denen sich die CPU "verschluckt".) Wie bereits oben gesagt, kann das Anschwingen eines Quarzoszillators sehr lange dauern. Je niedriger die Frequenz um so länger. Keramikresonatoren sind ca. zehn mal so schnell. Auch das ist ganz einfach physikalisch durch die Güte bestimmt. Sie sind breitbandiger, dadurch zwar ungenauer aber schwingen schneller an. Am schnellsten sind RC-Oszillatoren, leider sind sie aber auch die ungenauesten. Um nun die entsprechende Zeit zu warten wird der Watchdog-Oszillator verwendet. Darum muß man sich nicht direkt kümmern, das macht der AVR allein. Aber man muß mittels der [[AVR Fuses]] festlegen, wieviele Takte gewartet werden soll. Die Frequenz des Watchdogoszillators beträgt ca. 1,15 MHz bei 3,3 V Versorgungsspannung.

:{| class="wikitable"
! Taktquelle || Wartezeit [Takte] || Wartezeit || typische Einschwingzeit
|-
| externer Quarz (1) || 16384 32768 || 14,2 ms 28,4 ms || 10 ms, Uhrenquarze 100 ms
|-
| externer Resonator (1) || 1024 16384 || 890 μs 14,2 ms || 1 ms
|-
| externer Quarzoszillator || 6 || 5 μs || Takt liegt konstant an
|-
| externer RC-Oszillator || 6 18 || 5 μs 15 μs || 1...3 Takte
|-
| interner RC-Oszillator || 6 || 5 μs || 1...3 Takte
|}

(1) Es können für den Quarz bzw. Resonator auch niedigere Wartezeiten verwendet werden. Das ist jedoch nicht empfehlenswert. Näheres siehe Datenblatt.

== Ermittlung des Stromverbrauchs ==

Bei der Messung des Stromverbrauchs haben wir jedoch ein kleines Problem. Die Stromaufnahme eines Mikrocontrollers schwankt bei der Verwendung des Sleep Mode gewaltig. Denn oft wartet der Mikrocontroller im Schlafmodus auf ein Ereignis, z. B. einen Tastendruck. Wird eine Taste gedrückt arbeitet der Mikrocontroller beispielsweise für 100ms und geht dann wieder für Sekunden bis Tage schlafen. Die stoßartige Arbeitsweise (Burst) gleicht einer [[PWM]]. Das Problem ist dabei, dass man theoretisch mit einem Tiefpass diese PWM filtern (glätten) muss um sie anschließend mit einem Multimeter zu messen. Aber wer will schon einen Tiefpass mit einer Zeitkonstante von mehreren Minuten bis Tagen bauen und damit messen? Das Problem muss anders gelöst werden. Und das ist recht leicht.

* Mit einem Multimeter misst man die Stromaufnahme im Sleep Mode (Mikroampere)
* Mit einem Reihenwiderstand von 10..100 Ω in der Vcc Leitung des Mikrocontrollers und einem Oszilloskop kann die Stromaufnahme des Mikrocontrollers während der kurzen aktiven Arbeitsphase gemessen werden. Dazu braucht man nur das ohmsche Gesetz, I = U / R. Dabei nutzt man einen 1:1 Tastkopf, um eine maximale Spannungsauflösung zu erreichen. Ausserdem schaltet man den Eingang auf AC-Kopplung, da ja nur Pulse gemessen werden, keine Gleichspannungen. Damit kann man vor allem den Spannungsmessbereich sehr weit runter drehen.
* Der mittlere Stromverbrauch wird wie folgt berechnet:

:<math>I_m = \frac {I_\text{sleep} \cdot t_\text{sleep} + I_\text{aktiv} \cdot t_\text{aktiv}}{t_\text{sleep} + t_\text{aktiv}} </math>

== Batterielebensdauer ==

Wie übersetzen sich nun diese Zahlen in eine Batterielebensdauer? Versorgt man den AVR über drei in Reihe geschaltete AAA [[Versorgung aus einer Zelle | Batterien]], kann man etwa folgende Abschätzung machen. Eine AAA Batterie (Micro) hat eine Kapazität von ca. 1200mAh. D.H. Sie kann für 1200 Stunden (50 Tage) 1mA liefern. Oder für 12000 Stunden 0,1mA, das sind immerhin schon 500 Tage, also über sechzehn Monate! Nutzt man den Power Save Mode (10µA), dann reichen die Batterien bereits 120.000 Stunden, das sind theoretisch 13,7 Jahre! Natürlich sinkt während der Entladung die Batteriespannung, aber der ATmega32 kann ja mit 2,7V betrieben werden, einige [[AVR]]-Typen sogar mit nur 1,8V. Ebenso wird es in 13 Jahren zu einer merklichen Selbstentladung der Batterien kommen, so daß die hier berechnete Zeit nicht erreicht wird. Real kann eher mit drei bis sieben Jahren gerechnet werden. Um eine hohe Lebensdauer zu erreichen müssen dann Lithiumbatterien verwendet werden, welche eine extrem geringe Selbstentladung haben und eine Lebensdauer von 10 Jahren erreichen.

Wenn man wirklich das allerletzte Mikroampere einsparen will und dennoch quarzgenau eine Zeitbasis benötigt, dann verwendet man eine '''R'''eal '''T'''ime '''C'''lock (RTC, Echtzeituhr), wie z. B. [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371] oder RV-3029-C2. Diese Bausteine arbeiten auch mit einem 32,768 kHz Uhrenquarz (ggf. auch intern), sind aber extrem auf Stromsparen optimiert (Stromverbrauch 800..1100nA). Gleichzeitig ist eine Uhr und Weckfunktion eingebaut. Ausgelesen werden kann sie über den [[I2C]]-[[Bus]]. Diese RTC können den Mikrocontroller periodisch nach einer bestimmten Zeit (Sekunden bis Tage) über einen externen Interrupt wecken. Damit kann der Mikrocontroller in den Power Down Mode gehen und maximal Strom sparen. So eine Kombination aus AVR und RTC verbraucht dann nur noch ca. 1400nA! Eine kleine 3V Lithiumzelle mit 100mAh reicht dann unglaubliche 71.400 Stunden = 8 Jahre!

'''Allgemein gilt:'''

:<math>\text{Lebensdauer} [h] = \frac {\mathrm{Kapazit\ddot at} [Ah] }{\text{Strom} [A]}</math>

Zu beachten ist, daß diese Formel nur für relativ geringe Entladeströme gilt, typisch bei einer Entladung über 20 Stunden oder länger. Will man hohe Ströme in einer kurzen Zeit entnehmen, sinkt die verfügbare Kapazität. Genaueres findet man dazu [http://www.amplepower.com/pwrnews/beer/ hier] und im Datenblatt der Batterien.

== Beispiele ==

Die Beispiele sind mit WINAVR 20060421 compiliert und getestet worden. Zur Nutzung des Sleep Mode werden zwei C-Funktionen zur Verfügung gestellt, set_sleep_mode() und sleep_mode(). Genaueres hierzu findet man in der Dokumentation der libc im WINAVR. Alle Programme wurden mit Optimierungsstufe -Os compiliert.

=== UART Terminal ===

Soll der UART verwendet werden kommt nur der Idle Mode in Frage. In diesem Beispiel wird der AVR genutzt um Zeichen von der [[RS232]] Schnittstelle zu empfangen und per Morsezeichen auszugeben. Als Hauptoszillator wird ein 3,6864 MHz Quarz eingesetzt, wie für eine zuverlässige UART-Kommunikation notwendig ist. Siehe auch [[AVR-Tutorial: UART | AVR-Tutorial]], [[AVR Checkliste#UART.2FUSART | AVR Checkliste]] und [[AVR-GCC-Tutorial#Der_UART | AVR-GCC-Tutorial]]. Im Sleepmode verbraucht der AVR ca. 1,9mA, im aktiven Zustand mit eingeschalteter LED ca. 7,3mA.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Idle Mode
*
* ATmega32 mit externem 3,6864 MHz Quarz an XTAL1/XTAL2
*
* LOW Fuse Byte = 0xFF
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD0 ist ein MAX232 angeschlosssen, um Daten vom PC zu empfangen
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 3686400 // Taktfrequenz des Quarzes

#define BAUD 9600L // Baudrate, das L am Ende ist wichtig, NICHT UL verwenden!

// Berechnungen
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1) // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1))) // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD-1000) // Fehler in Promille

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t uart_flag;
volatile uint8_t uart_data;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

// Ein Byte als "Morsezeichen" auf eine LED ausgeben

void morse(uint8_t data) {
uint8_t i,j;

for(i=0; i<8; i++) {
if (data & 0x01) // Prüfe Bit #0
j=250; // Bit ist 1
else
j=100; // Bit ist 0

PORTD |= (1 << PD5); // LED an
long_delay(j);
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED aus
long_delay(1000-j);
data >>= 1; // nächstes Bit auf Bit #0 schieben
}
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// UART konfigurieren

UBRRH = UBRR_VAL >> 8;
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;
UCSRB = (1<<RXCIE) | (1<<RXEN);

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
if (uart_flag==1) {
uart_flag =0;
morse(uart_data);
}
}
}

// UART RX complete interrupt

ISR(USART_RXC_vect) {
uart_flag = 1; // signalisiere neue Daten
uart_data = UDR; // Daten auslesen, dadurch wird auch der Interrupt gelöscht
}
</syntaxhighlight>

=== Quarzgenaue Zeitbasis ===

Hier kommt der Power Save Mode zum Einsatz. Als Zeitbasis dient ein externer 32,768 kHz Uhrenquarz, welcher asynchron den Timer 2 taktet. Das ist zwar nur ein 8 Bit Zähler, der schon nach 256 Takten überläuft, aber es gibt ja zum Glück noch den Vorteiler (Prescaler). Dieser kann die Teilerverhältnisse 1/8/32/256/1024 annehmen, daraus ergeben sich Überlaufzeiten von 7,8125ms/62,5ms/250ms/2s/8s. Werden längere Zeiten benötigt muß man diese in Software nachbilden. Z. B. kann man mit einem zwei Sekunden Intervall in einer Variable bis 30 zählen um exakt eine Minute zu erhalten. Die 30 mal aufwachen, Variable hochzählen und wieder in den Sleep Mode schalten fallen praktisch nicht ins Gewicht, das dauert nur einige Dutzend Mikrosekunden.

Das hier gezeigte Beispiel ist sehr einfach gehalten, zeigt aber deutlich die Vorgehensweise. Im quarzgenauen Zeitraster von einer Minute wird eine LED für zwei Sekunden eingeschaltet. In den realen Anwendungen wird natürliche eine Messung etc. gemacht.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Save Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator + 32 kHz Quarz
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An TOSC1/TOSC2 muss ein 32,768 kHz Quarz angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t flag;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Timer2 konfigurieren

ASSR = (1<< AS2); // Timer2 asynchron takten
long_delay(1000); // Einschwingzeit des 32kHz Quarzes
TCCR2 = 6; // Vorteiler 256 -> 2s Überlaufperiode
while((ASSR & (1<< TCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs
TIFR = (1<<TOV2); // Interrupts löschen (*)
TIMSK |= (1<<TOIE2); // Timer overflow Interrupt freischalten
// (*) "Alternatively, TOV2 is cleared by writing a logic one to the flag."

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

// WICHTIG!
// Wenn der Timer2 im asynchronen Modus periodisch zum Wecken aus dem Sleep Mode
// genutzt wird, dann muss vor dem Wiedereintritt mindestens
// 1 Oszillatortakt des Timers abgewartet werden (~30us), um die Interruptlogik
// wieder zu aktivieren, anderenfalls wacht der AVR nicht mehr auf.
// Die folgenden zwei Zeilen tun dies.
// Nur wenn sichergestellt ist, dass der Interrupt + Hauptschleife länger als 30µs dauern,
// kann man den Test weglassen

OCR2 = 0; // Dummyzugriff
while((ASSR & (1<< OCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_SAVE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf, nach Ausführung des Interrupts

if (flag==1) { // Neues Messintervall ?
flag =0;
PORTD |= (1 << PD5); // LED für 2 Sekunden anschalten
}
}
}

// Timer2 overflow Interrupt

ISR(TIMER2_OVF_vect) {
static uint8_t ticks; // Hilfsvariable für Messintervall

ticks++;
if (ticks==30) { // neues Messintervall ?
ticks=0;
flag=1;
}
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED ausschalten
}
</syntaxhighlight>

Im Sleep Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR ca. 10μA, während der zwei Sekunden LED Leuchtdauer 2,3mA. Dadurch ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {10 \mu A \cdot 58s + 2,3mA \cdot 2s}{60s} = 86,3 \mu A</math>

Korrekterweise müßte man jedoch noch den Stromverbrauch berücksichtigen, welcher bei jedem Timerüberlauf alle zwei Sekunden entsteht. Dabei wird einmal der Timerinterrupt durchlaufen sowie einmal die Hauptschleife. Das dauert hier ca. 50 Takte, bei 1 MHz somit 50μs. Zusätzlich wird noch bis zu 30µs gewartet, um garantiert einen Takt im Timer 2 vergehen zu lassen. Das passiert pro Minute 30 mal, somit erhöht sich der mittlere Stromverbrauch um

:<math>\frac {30 \cdot 80 \mu s \cdot 1,2mA}{60s}= 48nA</math> , was somit praktisch vollkommen vernachlässigbar ist.

=== Aufwachen per Tastendruck ===

Maximale Einsparung an Energie bringt der Power Down Modus. Das Aufwecken muß dann aber durch eine externen Interrupt erfolgen. Auch hier blinkt eine LED.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Down Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD2 muss ein Taster gegen GND angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFB; // PD2 = INT0 = Eingang
PORTD = 0x04; // Pull Up aktivieren

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Interrupt konfigurieren

MCUCR &= ~0x3; // levelgesteuerter Interrupt an INT0

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

GICR |= (1 << INT0); // externen Interrupt freigeben

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
GICR &= ~(1 << INT0); // externen Interrupt sperren
// WICHTIG! falls der externe LOW Puls an INT0
// sehr lange dauert

PORTD |= (1 << PD5); // LED für eine Sekunde anschalten
long_delay(1000);
PORTD &= ~(1 << PD5);
}
}

// externer Interrupt INT0

// Die Interruptroutine kann leer sein, ABER sie muss existieren!
// Sonst springt der AVR nach dem Aufwachen zum Reset, weil kein sinnvoller
// Interruptvektor eingetragen ist!

ISR(INT0_vect) {
}
</syntaxhighlight>

Im Power Down Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR weniger als 1μA (weniger konnte mit dem verfügbaren Messgerät nicht gemessen werden), laut Datenblatt ca. 0,3µA. Während der einen Sekunde LED Leuchtdauer werden 3,8mA verbraucht. Wird einmal pro Minute die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 59s + 3,8mA \cdot 1s}{60s} = 63,6 \mu A</math>

Wird nur einmal pro Stunde die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 3599s + 3,8mA \cdot 1s}{3600s} = 1,3 \mu A</math>

== Hinweise ==

=== JTAG Fuse ===

Aus einem [http://www.mikrocontroller.net/topic/51206 Beitrag im Forum]:
: ''Wenn ich in den Power Down mode schalte bleibt die Stromaufnahme trotzdem gleich. ATmega128 8MHz 3,3V = 8mA entspricht auch dem Datenblatt.

Datenblatt, Seite 49:
:If the On-chip debug system is enabled by the OCDEN Fuse and the chip enter Power down or Power save sleep mode, the main clock source remains enabled. In these sleep modes, this will contribute significantly to the total current consumption. There are three alternative ways to avoid this:
:* Disable OCDEN Fuse.
:* Disable JTAGEN Fuse.
:* Write one to the JTD bit in MCUCSR.

PS. Ich habe gestern den ganzen Tag dran mit dem ATmega128 im
Sleep-Modus gesessen, man musste einfach JTAG abschalten, dann läuft
der Hauptoszillator nicht mehr und der Stromverbrauch sinkt drastisch
ab.

=== TWI-Nutzung nach Power-Save ===

Problem: Nach dem Aufwachen aus dem Power-Save-Mode funktioniert das I2C/TWI-Interface nicht richtig.
Abhilfe: Zurücksetzen des TWI-Registers im entsprechenden Interrupt.

<syntaxhighlight lang="c">
TWCR &= ~((1 << TWSTO) | (1 << TWEN));
TWCR |= (1 << TWEN);
</syntaxhighlight>

== Bauteile ==

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371], Echtzeituhr mit 1μA Stromverbrauch
*[http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF2123.pdf], Echtzeituhr mit 0,2 μA Stromverbrauch
*[http://www.abracon.com/Precisiontiming/AB18XX.pdf AB18XX], Echtzeituhr mit 55nA (Quarz: 2ppm), 22nA (Autokalibrirung: 3ppm/Jahr) oder 14nA (RC-Oszilator: 16ppm) Stromverbrauch

== Weblinks ==

* [http://interface.khm.de/index.php/lab/experiments/sleep_watchdog_battery/ [[Arduino]] Sleep_Watchdog_Battery] von Martin Nawrath
* [[Arduino]] [http://www.arduino.cc/playground/Learning/ArduinoSleepCode Sleep.]How to let your Arduino go to sleep and wake up on an external event.

[[Category:AVR]]
[[Kategorie: Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Sleep Mode

2015-06-05T19:21:16Z

Janra: /* Morgenmuffel */

''' Sleep Mode''', auf deutsch ''Schlafmodus'', bezeichnet den Zustand eines [[Mikrocontroller]]s, in dem verschiedene Funktionsblöcke wie [[Timer]], [[UART]], [[AD-Wandler]] etc. deaktiviert sind, um Strom zu sparen. Das ist vor allem in [[Versorgung aus einer Zelle | batteriebetriebenen]] Geräten wichtig, denn schließlich möchte man eine möglichst lange Laufzeit mit einer möglichst kleinen Batterie erreichen.

Mit dem Sleep Mode eng verknüpft ist das [[Ultra low power]] Design. Man muss viele Dinge beachten, um nicht unnötig Strom zu verbrauchen. Z. B. werden in vielen Geräten über lange Zeiträume Daten erfaßt (Datenschreiber). Dabei werden meist relativ wenig Daten in sehr langen Zeitabständen aufgezeichnet und gespeichert. Zwischendurch gibt es für den Mikrocontroller meist nichts zu tun. Dann ist es nicht sinnvoll in Warteschleifen Zeit zu vertrödeln. Das geht wesentlich stromsparender.

Die Ausführungen dieses Wikiartikels beziehen sich auf den [[AVR]] ATmega32. Prinzipiell gilt das Gesagte auch für viele andere Mikrocontroller ([[MSP430]], [[8051]],[[EFM32]] etc.), die Details muss man jedoch in den jeweiligen Datenblättern nachlesen. Bei den verschiedenen AVR Modellen findet man diese Informationen im Datenblatt unter der Überschrift "Power Management and Sleep Modes".

[[Bild:Sleep_mode_ablauf.png|framed|Flussdiagramm zu Anwendung von Sleep Modi]]

== Anwendung ==

Das Prinzip ist immer gleich: Nach Initialisierung des Mikrocontrollers und eventuell angeschlossener ICs ([[LCD]], [[I2C]]-EEPROM etc.) geht der Prozessor in eine Endlosschleife, in welcher die verschiedenen Aufgaben zyklisch bearbeitet werden. Wenn jedoch gerade nichts zu tun ist geht der Prozessor schlafen. Ein Interrupt weckt ihn, der Interrupt wird ausgeführt und er setzt seine Arbeit in der Hauptschleife fort. Das heißt aber auch, daß vor dem Eintritt in den Sleep-Mode die jeweiligen Interrupts freigegeben werden müssen und auch die entsprechenden Interruptroutinen bereitgestellt werden müssen. Sonst gibt es im wahrsten Sinne des Wortes ein böses Erwachen oder einen endlosen Dornröschenschlaf, der nur durch ein Reset beendet werden kann. Kurz bevor der Mikrocontroller schlafen geht, sollte man möglichst alle Module abschalten, welche nicht gebraucht werden, um wertvollen Strom zu sparen. Dazu zählen

* der [[Brownout|Brown Out]] Detector (per [[AVR Fuses]] einschaltbar)
* der Analogcomparator
* interne AD-Referenz
* [[Watchdog]]
* [[UART]]
* [[Timer]]

Weitere Hinweise zum Stromsparen gibt es im Artikel [[Ultra low power]].

== Überblick über alle Sleep Modes der AVRs ==

{| class="wikitable"
! Sleep Mode || Verfügbare Module || Stromaufnahme 3,3V/1 MHz || Weckruf || Aufwachzeit [Ticks] || Bemerkung
|-
| Active || alle
|align ="center"| 1,2mA || alle
|align ="center"| 0
| -
|-
| Idle || alle
|align ="center"| 0,3mA || alle
|align ="center"| 6
| -
|-
| ADC Noise Reduction || ADC Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| ca. 0,3mA || ADC Timer 2 ext. '''level''' Interrupt [[TWI]] Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| -
|-
| Power Save || Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 10μA || Timer 2 ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| Timer2 mit 32,768 kHz Uhrenquarz aktiv
|-
| Stand By || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 35μA || ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| Hauptoszillator aktiv
|-
| Power Down || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 0,3μA ||ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset PCINT
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| -
|}

== Die verschiedenen Sleep Modes im Detail ==

=== Active Mode ===

Eigentlich ist das kein Sleep Mode, er soll der Vollständigkeit halber aber genannt werden. In diesem Modus sind alle Takte und alle Module aktiv, zumindest die, die man per Programm aktiviert hat. In diesem Modus ist die CPU ständig am arbeiten, auch wenn es nur eine lange Warteschleife ist. Warten kostet genauso viel Strom wie sinnvolle Dinge zu berechnen! Dadurch werden auch ständig Daten aus dem [[Speicher#Flash-ROM | Flash]] geladen, nämlich das Programm, welches gerade ausgeführt wird. Das kostet natürlich Strom, wenngleich auch die Mikrocontroller von heute sehr wenig brauchen. Bei 1 MHz und 3,3 V braucht der ATmega ca. 1,2 mA; zu finden im Datenblatt unter "ATmega8 Typical Characteristics".

=== Idle Mode ===

Hier kann zum ersten mal gespart werden. Wenn nichts berechnet werden soll, der Timer, UART, ADC etc. aber arbeiten sollen, dann ist dieser Modus das Mittel der Wahl. Die CPU bleibt stehen, ebenso der Flash, weil ja kein Programm ausgeführt wird. Das spart schon mal einiges, der Stromverbrauch sinkt auf ca. 0,35 mA, eine Einsparung von 70 %. Aus diesem Modus kann jeder Interrupt die CPU wieder wecken. Sie ist dann bereits nach sechs Takten wieder voll einsatzfähig.

=== ADC Noise Reduction Mode ===

Dieser Modus geht einen kleinen Schritt weiter als der Idle Mode. Hier wird zusätzlich der Takt für die IO-Module abgeschaltet. Nur noch der [[AD-Wandler]], die externen Interrupts, das [[TWI]] und der Watchdog sind funktionsfähig (wenn man sie nutzen will). Der [[UART]] und Timer0 bzw. Timer1 sind nicht mehr nutzbar. Wie der Name des Sleep Mode vermuten lässt, wird das alles getan, um möglichst wenig Störungen mit den internen Modulen zu erzeugen, um die Messung des ADC geringfügig zu verbessern.

=== Power Save Mode ===

Hier werden fast alle Oszillatoren gestoppt. Die einzige Ausnahme ist der Timer2, welcher asynchron mit einem 32,768-kHz-Uhrenquarz betrieben werden kann. Ist er entsprechend konfiguriert, dann bleibt er beim Einschalten des Power Save Mode aktiv. Dieser Modus ist einer der wichtigsten. Da alle Oszillatoren gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

Bei neueren AVR-Typen (z. B. ATMega88/ATMega644) kann Timer2 wahlweise auch mit dem internen Oszillator weiterlaufen. In dem Fall braucht es keinen externen Uhrenquarz.

=== Stand By ===

Hier werden alle Takte auf dem IC angehalten. '''ABER!''' Der ausgewählte Hauptoszillator läuft weiter. Das kostet zwar etwas Strom, hat aber den Riesenvorteil, daß die CPU nach dem Aufwachen nach nur sechs Takten wieder zur Verfügung steht. Das klingt selbstverständlich, ist es aber nicht! Gerade Quarzoszillatoren haben auf Grund ihrer sehr hohen Güte (sehr schmalbandiger Schwingkreis) eine Einschwingzeit von 10...100 ms! Eine kleine Ewigkeit. Dieser Modus ist ideal, wenn ein Quarz verwendet wird und kürzeste Reaktionszeiten nach dem Aufwecken nötig sind. Da alle Takte gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

=== Power Down Mode ===

Das ist der "tiefste" Sleep Mode. Dabei werden '''ALLE'''(Außer dem Watchdog-Takt, falls aktiviert) Oszillatoren gestoppt, intern wie extern. Nur asynchrone Module funktionieren jetzt noch und können den schlafenden AVR wecken. Die Stromaufnahme wird nur noch von den Leckströmen bestimmt und liegt typisch bei 300 nA.

== Morgenmuffel ==

Im Power Save und Power Down Mode ist der Oszillator für die CPU gestoppt. Wird der AVR nun geweckt, kann er leider nicht sofort loslegen. Warum? Weil der Oszillator erst anlaufen und sich stabil einschwingen muß. Während dieser Zeit darf die CPU noch nicht loslaufen, sonst kann es passieren, daß sie abstürzt (weil ein noch instabiler Oszillator ultrakurze Taktpulse erzeugen kann, an denen sich die CPU "verschluckt".) Wie bereits oben gesagt, kann das Anschwingen eines Quarzoszillators sehr lange dauern. Je niedriger die Frequenz um so länger. Keramikresonatoren sind ca. zehn mal so schnell. Auch das ist ganz einfach physikalisch durch die Güte bestimmt. Sie sind breitbandiger, dadurch zwar ungenauer aber schwingen schneller an. Am schnellsten sind RC-Oszillatoren, leider sind sie aber auch die ungenauesten. Um nun die entsprechende Zeit zu warten wird der Watchdog-Oszillator verwendet. Darum muß man sich nicht direkt kümmern, das macht der AVR allein. Aber man muß mittels der [[AVR Fuses]] festlegen, wieviele Takte gewartet werden soll. Die Frequenz des Watchdogoszillators beträgt ca. 1,15 MHz bei 3,3 V Versorgungsspannung.

:{| class="wikitable"
! Taktquelle || Wartezeit [Takte] || Wartezeit || typische Einschwingzeit
|-
| externer Quarz (1) || 16384 32768 || 14,2 ms 28,4 ms || 10 ms, Uhrenquarze 100 ms
|-
| externer Resonator (1) || 1024 16384 || 890 μs 14,2 ms || 1 ms
|-
| externer Quarzoszillator || 6 || 5 μs || Takt liegt konstant an
|-
| externer RC-Oszillator || 6 18 || 5 μs 15 μs || 1...3 Takte
|-
| interner RC-Oszillator || 6 || 5 μs || 1...3 Takte
|}

(1) Es können für den Quarz bzw. Resonator auch niedigere Wartezeiten verwendet werden. Das ist jedoch nicht empfehlenswert. Näheres siehe Datenblatt.

== Ermittlung des Stromverbrauchs ==

Bei der Messung des Stromverbrauchs haben wir jedoch ein kleines Problem. Die Stromaufnahme eines Mikrocontrollers schwankt bei der Verwendung des Sleep Mode gewaltig. Denn oft wartet der Mikrocontroller im Schlafmodus auf ein Ereignis, z. B. einen Tastendruck. Wird eine Taste gedrückt arbeitet der Mikrocontroller beispielsweise für 100ms und geht dann wieder für Sekunden bis Tage schlafen. Die stoßartige Arbeitsweise (Burst) gleicht einer [[PWM]]. Das Problem ist dabei, dass man theoretisch mit einem Tiefpass diese PWM filtern (glätten) muss um sie anschließend mit einem Multimeter zu messen. Aber wer will schon einen Tiefpass mit einer Zeitkonstante von mehreren Minuten bis Tagen bauen und damit messen? Das Problem muss anders gelöst werden. Und das ist recht leicht.

* Mit einem Multimeter misst man die Stromaufnahme im Sleep Mode (Mikroampere)
* Mit einem Reihenwiderstand von 10..100 Ω in der Vcc Leitung des Mikrocontrollers und einem Oszilloskop kann die Stromaufnahme des Mikrocontrollers während der kurzen aktiven Arbeitsphase gemessen werden. Dazu braucht man nur das ohmsche Gesetz, I = U / R. Dabei nutzt man einen 1:1 Tastkopf, um eine maximale Spannungsauflösung zu erreichen. Ausserdem schaltet man den Eingang auf AC-Kopplung, da ja nur Pulse gemessen werden, keine Gleichspannungen. Damit kann man vor allem den Spannungsmessbereich sehr weit runter drehen.
* Der mittlere Stromverbrauch wird wie folgt berechnet:

:<math>I_m = \frac {I_\text{sleep} \cdot t_\text{sleep} + I_\text{aktiv} \cdot t_\text{aktiv}}{t_\text{sleep} + t_\text{aktiv}} </math>

== Batterielebensdauer ==

Wie übersetzen sich nun diese Zahlen in eine Batterielebensdauer? Versorgt man den AVR über drei in Reihe geschaltete AAA [[Versorgung aus einer Zelle | Batterien]], kann man etwa folgende Abschätzung machen. Eine AAA Batterie (Micro) hat eine Kapazität von ca. 1200mAh. D.H. Sie kann für 1200 Stunden (50 Tage) 1mA liefern. Oder für 12000 Stunden 0,1mA, das sind immerhin schon 500 Tage, also über sechzehn Monate! Nutzt man den Power Save Mode (10µA), dann reichen die Batterien bereits 120.000 Stunden, das sind theoretisch 13,7 Jahre! Natürlich sinkt während der Entladung die Batteriespannung, aber der ATmega32 kann ja mit 2,7V betrieben werden, einige [[AVR]]-Typen sogar mit nur 1,8V. Ebenso wird es in 13 Jahren zu einer merklichen Selbstentladung der Batterien kommen, so daß die hier berechnete Zeit nicht erreicht wird. Real kann eher mit drei bis sieben Jahren gerechnet werden. Um eine hohe Lebensdauer zu erreichen müssen dann Lithiumbatterien verwendet werden, welche eine extrem geringe Selbstentladung haben und eine Lebensdauer von 10 Jahren erreichen.

Wenn man wirklich das allerletzte Mikroampere einsparen will und dennoch quarzgenau eine Zeitbasis benötigt, dann verwendet man eine '''R'''eal '''T'''ime '''C'''lock (RTC, Echtzeituhr), wie z. B. [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371] oder RV-3029-C2. Diese Bausteine arbeiten auch mit einem 32,768 kHz Uhrenquarz (ggf. auch intern), sind aber extrem auf Stromsparen optimiert (Stromverbrauch 800..1100nA). Gleichzeitig ist eine Uhr und Weckfunktion eingebaut. Ausgelesen werden kann sie über den [[I2C]]-[[Bus]]. Diese RTC können den Mikrocontroller periodisch nach einer bestimmten Zeit (Sekunden bis Tage) über einen externen Interrupt wecken. Damit kann der Mikrocontroller in den Power Down Mode gehen und maximal Strom sparen. So eine Kombination aus AVR und RTC verbraucht dann nur noch ca. 1400nA! Eine kleine 3V Lithiumzelle mit 100mAh reicht dann unglaubliche 71.400 Stunden = 8 Jahre!

'''Allgemein gilt:'''

:<math>\text{Lebensdauer} [h] = \frac {\mathrm{Kapazit\ddot at} [Ah] }{\text{Strom} [A]}</math>

Zu beachten ist, daß diese Formel nur für relativ geringe Entladeströme gilt, typisch bei einer Entladung über 20 Stunden oder länger. Will man hohe Ströme in einer kurzen Zeit entnehmen, sinkt die verfügbare Kapazität. Genaueres findet man dazu [http://www.amplepower.com/pwrnews/beer/ hier] und im Datenblatt der Batterien.

== Beispiele ==

Die Beispiele sind mit WINAVR 20060421 compiliert und getestet worden. Zur Nutzung des Sleep Mode werden zwei C-Funktionen zur Verfügung gestellt, set_sleep_mode() und sleep_mode(). Genaueres hierzu findet man in der Dokumentation der libc im WINAVR. Alle Programme wurden mit Optimierungsstufe -Os compiliert.

=== UART Terminal ===

Soll der UART verwendet werden kommt nur der Idle Mode in Frage. In diesem Beispiel wird der AVR genutzt um Zeichen von der [[RS232]] Schnittstelle zu empfangen und per Morsezeichen auszugeben. Als Hauptoszillator wird ein 3,6864 MHz Quarz eingesetzt, wie für eine zuverlässige UART-Kommunikation notwendig ist. Siehe auch [[AVR-Tutorial: UART | AVR-Tutorial]], [[AVR Checkliste#UART.2FUSART | AVR Checkliste]] und [[AVR-GCC-Tutorial#Der_UART | AVR-GCC-Tutorial]]. Im Sleepmode verbraucht der AVR ca. 1,9mA, im aktiven Zustand mit eingeschalteter LED ca. 7,3mA.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Idle Mode
*
* ATmega32 mit externem 3,6864 MHz Quarz an XTAL1/XTAL2
*
* LOW Fuse Byte = 0xFF
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD0 ist ein MAX232 angeschlosssen, um Daten vom PC zu empfangen
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 3686400 // Taktfrequenz des Quarzes

#define BAUD 9600L // Baudrate, das L am Ende ist wichtig, NICHT UL verwenden!

// Berechnungen
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1) // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1))) // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD-1000) // Fehler in Promille

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t uart_flag;
volatile uint8_t uart_data;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

// Ein Byte als "Morsezeichen" auf eine LED ausgeben

void morse(uint8_t data) {
uint8_t i,j;

for(i=0; i<8; i++) {
if (data & 0x01) // Prüfe Bit #0
j=250; // Bit ist 1
else
j=100; // Bit ist 0

PORTD |= (1 << PD5); // LED an
long_delay(j);
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED aus
long_delay(1000-j);
data >>= 1; // nächstes Bit auf Bit #0 schieben
}
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// UART konfigurieren

UBRRH = UBRR_VAL >> 8;
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;
UCSRB = (1<<RXCIE) | (1<<RXEN);

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
if (uart_flag==1) {
uart_flag =0;
morse(uart_data);
}
}
}

// UART RX complete interrupt

ISR(USART_RXC_vect) {
uart_flag = 1; // signalisiere neue Daten
uart_data = UDR; // Daten auslesen, dadurch wird auch der Interrupt gelöscht
}
</syntaxhighlight>

=== Quarzgenaue Zeitbasis ===

Hier kommt der Power Save Mode zum Einsatz. Als Zeitbasis dient ein externer 32,768 kHz Uhrenquarz, welcher asynchron den Timer 2 taktet. Das ist zwar nur ein 8 Bit Zähler, der schon nach 256 Takten überläuft, aber es gibt ja zum Glück noch den Vorteiler (Prescaler). Dieser kann die Teilerverhältnisse 1/8/32/256/1024 annehmen, daraus ergeben sich Überlaufzeiten von 7,8125ms/62,5ms/250ms/2s/8s. Werden längere Zeiten benötigt muß man diese in Software nachbilden. Z. B. kann man mit einem zwei Sekunden Intervall in einer Variable bis 30 zählen um exakt eine Minute zu erhalten. Die 30 mal aufwachen, Variable hochzählen und wieder in den Sleep Mode schalten fallen praktisch nicht ins Gewicht, das dauert nur einige Dutzend Mikrosekunden.

Das hier gezeigte Beispiel ist sehr einfach gehalten, zeigt aber deutlich die Vorgehensweise. Im quarzgenauen Zeitraster von einer Minute wird eine LED für zwei Sekunden eingeschaltet. In den realen Anwendungen wird natürliche eine Messung etc. gemacht.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Save Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator + 32 kHz Quarz
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An TOSC1/TOSC2 muss ein 32,768 kHz Quarz angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t flag;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Timer2 konfigurieren

ASSR = (1<< AS2); // Timer2 asynchron takten
long_delay(1000); // Einschwingzeit des 32kHz Quarzes
TCCR2 = 6; // Vorteiler 256 -> 2s Überlaufperiode
while((ASSR & (1<< TCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs
TIFR = (1<<TOV2); // Interrupts löschen (*)
TIMSK |= (1<<TOIE2); // Timer overflow Interrupt freischalten
// (*) "Alternatively, TOV2 is cleared by writing a logic one to the flag."

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

// WICHTIG!
// Wenn der Timer2 im asynchronen Modus periodisch zum Wecken aus dem Sleep Mode
// genutzt wird, dann muss vor dem Wiedereintritt mindestens
// 1 Oszillatortakt des Timers abgewartet werden (~30us), um die Interruptlogik
// wieder zu aktivieren, anderenfalls wacht der AVR nicht mehr auf.
// Die folgenden zwei Zeilen tun dies.
// Nur wenn sichergestellt ist, dass der Interrupt + Hauptschleife länger als 30µs dauern,
// kann man den Test weglassen

OCR2 = 0; // Dummyzugriff
while((ASSR & (1<< OCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_SAVE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf, nach Ausführung des Interrupts

if (flag==1) { // Neues Messintervall ?
flag =0;
PORTD |= (1 << PD5); // LED für 2 Sekunden anschalten
}
}
}

// Timer2 overflow Interrupt

ISR(TIMER2_OVF_vect) {
static uint8_t ticks; // Hilfsvariable für Messintervall

ticks++;
if (ticks==30) { // neues Messintervall ?
ticks=0;
flag=1;
}
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED ausschalten
}
</syntaxhighlight>

Im Sleep Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR ca. 10μA, während der zwei Sekunden LED Leuchtdauer 2,3mA. Dadurch ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {10 \mu A \cdot 58s + 2,3mA \cdot 2s}{60s} = 86,3 \mu A</math>

Korrekterweise müßte man jedoch noch den Stromverbrauch berücksichtigen, welcher bei jedem Timerüberlauf alle zwei Sekunden entsteht. Dabei wird einmal der Timerinterrupt durchlaufen sowie einmal die Hauptschleife. Das dauert hier ca. 50 Takte, bei 1 MHz somit 50μs. Zusätzlich wird noch bis zu 30µs gewartet, um garantiert einen Takt im Timer 2 vergehen zu lassen. Das passiert pro Minute 30 mal, somit erhöht sich der mittlere Stromverbrauch um

:<math>\frac {30 \cdot 80 \mu s \cdot 1,2mA}{60s}= 48nA</math> , was somit praktisch vollkommen vernachlässigbar ist.

=== Aufwachen per Tastendruck ===

Maximale Einsparung an Energie bringt der Power Down Modus. Das Aufwecken muß dann aber durch eine externen Interrupt erfolgen. Auch hier blinkt eine LED.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Down Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD2 muss ein Taster gegen GND angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFB; // PD2 = INT0 = Eingang
PORTD = 0x04; // Pull Up aktivieren

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Interrupt konfigurieren

MCUCR &= ~0x3; // levelgesteuerter Interrupt an INT0

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

GICR |= (1 << INT0); // externen Interrupt freigeben

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
GICR &= ~(1 << INT0); // externen Interrupt sperren
// WICHTIG! falls der externe LOW Puls an INT0
// sehr lange dauert

PORTD |= (1 << PD5); // LED für eine Sekunde anschalten
long_delay(1000);
PORTD &= ~(1 << PD5);
}
}

// externer Interrupt INT0

// Die Interruptroutine kann leer sein, ABER sie muss existieren!
// Sonst springt der AVR nach dem Aufwachen zum Reset, weil kein sinnvoller
// Interruptvektor eingetragen ist!

ISR(INT0_vect) {
}
</syntaxhighlight>

Im Power Down Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR weniger als 1μA (weniger konnte mit dem verfügbaren Messgerät nicht gemessen werden), laut Datenblatt ca. 0,3µA. Während der einen Sekunde LED Leuchtdauer werden 3,8mA verbraucht. Wird einmal pro Minute die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 59s + 3,8mA \cdot 1s}{60s} = 63,6 \mu A</math>

Wird nur einmal pro Stunde die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 3599s + 3,8mA \cdot 1s}{3600s} = 1,3 \mu A</math>

== Hinweise ==

=== JTAG Fuse ===

Aus einem [http://www.mikrocontroller.net/topic/51206 Beitrag im Forum]:
: ''Wenn ich in den Power Down mode schalte bleibt die Stromaufnahme trotzdem gleich. ATmega128 8MHz 3,3V = 8mA entspricht auch dem Datenblatt.

Datenblatt, Seite 49:
:If the On-chip debug system is enabled by the OCDEN Fuse and the chip enter Power down or Power save sleep mode, the main clock source remains enabled. In these sleep modes, this will contribute significantly to the total current consumption. There are three alternative ways to avoid this:
:* Disable OCDEN Fuse.
:* Disable JTAGEN Fuse.
:* Write one to the JTD bit in MCUCSR.

PS. Ich habe gestern den ganzen Tag dran mit dem ATmega128 im
Sleep-Modus gesessen, man musste einfach JTAG abschalten, dann läuft
der Hauptoszillator nicht mehr und der Stromverbrauch sinkt drastisch
ab.

=== TWI-Nutzung nach Power-Save ===

Problem: Nach dem Aufwachen aus dem Power-Save-Mode funktioniert das I2C/TWI-Interface nicht richtig.
Abhilfe: Zurücksetzen des TWI-Registers im entsprechenden Interrupt.

<syntaxhighlight lang="c">
TWCR &= ~((1 << TWSTO) | (1 << TWEN));
TWCR |= (1 << TWEN);
</syntaxhighlight>

== Bauteile ==

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371], Echtzeituhr mit 1μA Stromverbrauch
*[http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF2123.pdf], Echtzeituhr mit 0,2 μA Stromverbrauch
*[http://www.abracon.com/Precisiontiming/AB18XX.pdf AB18XX], Echtzeituhr mit 55nA (Quarz: 2ppm), 22nA (Autokalibrirung: 3ppm/Jahr) oder 14nA (RC-Oszilator: 16ppm) Stromverbrauch

== Weblinks ==

* [http://interface.khm.de/index.php/lab/experiments/sleep_watchdog_battery/ [[Arduino]] Sleep_Watchdog_Battery] von Martin Nawrath
* [[Arduino]] [http://www.arduino.cc/playground/Learning/ArduinoSleepCode Sleep.]How to let your Arduino go to sleep and wake up on an external event.

[[Category:AVR]]
[[Kategorie: Spannungsversorgung und Energiequellen]]

Sleep Mode

2015-06-05T19:16:40Z

Janra: /* Die verschiedenen Sleep Modes im Detail */

''' Sleep Mode''', auf deutsch ''Schlafmodus'', bezeichnet den Zustand eines [[Mikrocontroller]]s, in dem verschiedene Funktionsblöcke wie [[Timer]], [[UART]], [[AD-Wandler]] etc. deaktiviert sind, um Strom zu sparen. Das ist vor allem in [[Versorgung aus einer Zelle | batteriebetriebenen]] Geräten wichtig, denn schließlich möchte man eine möglichst lange Laufzeit mit einer möglichst kleinen Batterie erreichen.

Mit dem Sleep Mode eng verknüpft ist das [[Ultra low power]] Design. Man muss viele Dinge beachten, um nicht unnötig Strom zu verbrauchen. Z. B. werden in vielen Geräten über lange Zeiträume Daten erfaßt (Datenschreiber). Dabei werden meist relativ wenig Daten in sehr langen Zeitabständen aufgezeichnet und gespeichert. Zwischendurch gibt es für den Mikrocontroller meist nichts zu tun. Dann ist es nicht sinnvoll in Warteschleifen Zeit zu vertrödeln. Das geht wesentlich stromsparender.

Die Ausführungen dieses Wikiartikels beziehen sich auf den [[AVR]] ATmega32. Prinzipiell gilt das Gesagte auch für viele andere Mikrocontroller ([[MSP430]], [[8051]],[[EFM32]] etc.), die Details muss man jedoch in den jeweiligen Datenblättern nachlesen. Bei den verschiedenen AVR Modellen findet man diese Informationen im Datenblatt unter der Überschrift "Power Management and Sleep Modes".

[[Bild:Sleep_mode_ablauf.png|framed|Flussdiagramm zu Anwendung von Sleep Modi]]

== Anwendung ==

Das Prinzip ist immer gleich: Nach Initialisierung des Mikrocontrollers und eventuell angeschlossener ICs ([[LCD]], [[I2C]]-EEPROM etc.) geht der Prozessor in eine Endlosschleife, in welcher die verschiedenen Aufgaben zyklisch bearbeitet werden. Wenn jedoch gerade nichts zu tun ist geht der Prozessor schlafen. Ein Interrupt weckt ihn, der Interrupt wird ausgeführt und er setzt seine Arbeit in der Hauptschleife fort. Das heißt aber auch, daß vor dem Eintritt in den Sleep-Mode die jeweiligen Interrupts freigegeben werden müssen und auch die entsprechenden Interruptroutinen bereitgestellt werden müssen. Sonst gibt es im wahrsten Sinne des Wortes ein böses Erwachen oder einen endlosen Dornröschenschlaf, der nur durch ein Reset beendet werden kann. Kurz bevor der Mikrocontroller schlafen geht, sollte man möglichst alle Module abschalten, welche nicht gebraucht werden, um wertvollen Strom zu sparen. Dazu zählen

* der [[Brownout|Brown Out]] Detector (per [[AVR Fuses]] einschaltbar)
* der Analogcomparator
* interne AD-Referenz
* [[Watchdog]]
* [[UART]]
* [[Timer]]

Weitere Hinweise zum Stromsparen gibt es im Artikel [[Ultra low power]].

== Überblick über alle Sleep Modes der AVRs ==

{| class="wikitable"
! Sleep Mode || Verfügbare Module || Stromaufnahme 3,3V/1 MHz || Weckruf || Aufwachzeit [Ticks] || Bemerkung
|-
| Active || alle
|align ="center"| 1,2mA || alle
|align ="center"| 0
| -
|-
| Idle || alle
|align ="center"| 0,3mA || alle
|align ="center"| 6
| -
|-
| ADC Noise Reduction || ADC Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| ca. 0,3mA || ADC Timer 2 ext. '''level''' Interrupt [[TWI]] Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| -
|-
| Power Save || Timer 2 ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 10μA || Timer 2 ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| Timer2 mit 32,768 kHz Uhrenquarz aktiv
|-
| Stand By || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 35μA || ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset
|align ="center"| 6
| Hauptoszillator aktiv
|-
| Power Down || ext. Interrupts TWI Watchdog
|align ="center"| 0,3μA ||ext. '''level''' Interrupt TWI Address match Brown Out Detector Reset External Reset Watchdog Reset PCINT
|align ="center"| siehe [[#Morgenmuffel | hier]]
| -
|}

== Die verschiedenen Sleep Modes im Detail ==

=== Active Mode ===

Eigentlich ist das kein Sleep Mode, er soll der Vollständigkeit halber aber genannt werden. In diesem Modus sind alle Takte und alle Module aktiv, zumindest die, die man per Programm aktiviert hat. In diesem Modus ist die CPU ständig am arbeiten, auch wenn es nur eine lange Warteschleife ist. Warten kostet genauso viel Strom wie sinnvolle Dinge zu berechnen! Dadurch werden auch ständig Daten aus dem [[Speicher#Flash-ROM | Flash]] geladen, nämlich das Programm, welches gerade ausgeführt wird. Das kostet natürlich Strom, wenngleich auch die Mikrocontroller von heute sehr wenig brauchen. Bei 1 MHz und 3,3 V braucht der ATmega ca. 1,2 mA; zu finden im Datenblatt unter "ATmega8 Typical Characteristics".

=== Idle Mode ===

Hier kann zum ersten mal gespart werden. Wenn nichts berechnet werden soll, der Timer, UART, ADC etc. aber arbeiten sollen, dann ist dieser Modus das Mittel der Wahl. Die CPU bleibt stehen, ebenso der Flash, weil ja kein Programm ausgeführt wird. Das spart schon mal einiges, der Stromverbrauch sinkt auf ca. 0,35 mA, eine Einsparung von 70 %. Aus diesem Modus kann jeder Interrupt die CPU wieder wecken. Sie ist dann bereits nach sechs Takten wieder voll einsatzfähig.

=== ADC Noise Reduction Mode ===

Dieser Modus geht einen kleinen Schritt weiter als der Idle Mode. Hier wird zusätzlich der Takt für die IO-Module abgeschaltet. Nur noch der [[AD-Wandler]], die externen Interrupts, das [[TWI]] und der Watchdog sind funktionsfähig (wenn man sie nutzen will). Der [[UART]] und Timer0 bzw. Timer1 sind nicht mehr nutzbar. Wie der Name des Sleep Mode vermuten lässt, wird das alles getan, um möglichst wenig Störungen mit den internen Modulen zu erzeugen, um die Messung des ADC geringfügig zu verbessern.

=== Power Save Mode ===

Hier werden fast alle Oszillatoren gestoppt. Die einzige Ausnahme ist der Timer2, welcher asynchron mit einem 32,768-kHz-Uhrenquarz betrieben werden kann. Ist er entsprechend konfiguriert, dann bleibt er beim Einschalten des Power Save Mode aktiv. Dieser Modus ist einer der wichtigsten. Da alle Oszillatoren gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

Bei neueren AVR-Typen (z. B. ATMega88/ATMega644) kann Timer2 wahlweise auch mit dem internen Oszillator weiterlaufen. In dem Fall braucht es keinen externen Uhrenquarz.

=== Stand By ===

Hier werden alle Takte auf dem IC angehalten. '''ABER!''' Der ausgewählte Hauptoszillator läuft weiter. Das kostet zwar etwas Strom, hat aber den Riesenvorteil, daß die CPU nach dem Aufwachen nach nur sechs Takten wieder zur Verfügung steht. Das klingt selbstverständlich, ist es aber nicht! Gerade Quarzoszillatoren haben auf Grund ihrer sehr hohen Güte (sehr schmalbandiger Schwingkreis) eine Einschwingzeit von 10...100 ms! Eine kleine Ewigkeit. Dieser Modus ist ideal, wenn ein Quarz verwendet wird und kürzeste Reaktionszeiten nach dem Aufwecken nötig sind. Da alle Takte gestoppt sind, funktionieren nur noch die asynchronen Module.

=== Power Down Mode ===

Das ist der "tiefste" Sleep Mode. Dabei werden '''ALLE'''(Außer dem Watchdog-Takt, falls aktiviert) Oszillatoren gestoppt, intern wie extern. Nur asynchrone Module funktionieren jetzt noch und können den schlafenden AVR wecken. Die Stromaufnahme wird nur noch von den Leckströmen bestimmt und liegt typisch bei 300 nA.

== Morgenmuffel ==

Im Power Save und Power Down Mode ist der Oszillator für die CPU gestoppt. Wird der AVR nun geweckt kann er leider nicht sofort loslegen. Warum? Weil der Oszillator erst anlaufen und sich stabil einschwingen muß. Während dieser Zeit darf die CPU noch nicht loslaufen, sonst kann es passieren, daß sie abstürzt! (Weil ein noch instabiler Oszillator ultrakurze Taktpulse erzeugen kann, an denen sich die CPU "verschluckt".) Wie bereits oben gesagt kann das Anschwingen eines Quarzoszillators sehr lange dauern. Je niedriger die Frequenz um so länger. Keramikresonatoren sind ca. zehn mal so schnell. Auch das ist ganz einfach physikalisch durch die Güte bestimmt. Sie sind breitbandiger, dadurch zwar ungenauer aber schwingen schneller an. Am schnellsten sind RC-Oszillatoren, leider sind sie aber auch die ungenauesten. Um nun die entsprechende Zeit zu warten wird der Watchdog-Oszillator verwendet. Darum muß man sich nicht direkt kümmern das macht der AVR allein. Aber man muß mittels der [[AVR Fuses]] festlegen, wieviele Takte gewartet werden soll. Die Frequenz des Watchdogoszillators beträgt ca. 1,15 MHz bei 3,3V Versorgungsspannung.

:{| class="wikitable"
! Taktquelle || Wartezeit [Takte] || Wartezeit || typische Einschwingzeit
|-
| externer Quarz (1) || 16384 32768 || 14,2ms 28,4ms || 10ms, Uhrenquarze 100ms
|-
| externer Resonator (1) || 1024 16384 || 890μs 14,2ms || 1ms
|-
| externer Quarzoszillator || 6 || 5μs || Takt liegt konstant an
|-
| externer RC-Oszillator || 6 18 || 5μs 15μs || 1..3 Takte
|-
| interner RC-Oszillator || 6 || 5μs || 1..3 Takte
|}

(1) Es können für den Quarz bzw. Resonator auch niedigere Wartezeiten verwendet werden. Das ist jedoch nicht empfehlenswert. Näheres siehe Datenblatt.

== Ermittlung des Stromverbrauchs ==

Bei der Messung des Stromverbrauchs haben wir jedoch ein kleines Problem. Die Stromaufnahme eines Mikrocontrollers schwankt bei der Verwendung des Sleep Mode gewaltig. Denn oft wartet der Mikrocontroller im Schlafmodus auf ein Ereignis, z. B. einen Tastendruck. Wird eine Taste gedrückt arbeitet der Mikrocontroller beispielsweise für 100ms und geht dann wieder für Sekunden bis Tage schlafen. Die stoßartige Arbeitsweise (Burst) gleicht einer [[PWM]]. Das Problem ist dabei, dass man theoretisch mit einem Tiefpass diese PWM filtern (glätten) muss um sie anschließend mit einem Multimeter zu messen. Aber wer will schon einen Tiefpass mit einer Zeitkonstante von mehreren Minuten bis Tagen bauen und damit messen? Das Problem muss anders gelöst werden. Und das ist recht leicht.

* Mit einem Multimeter misst man die Stromaufnahme im Sleep Mode (Mikroampere)
* Mit einem Reihenwiderstand von 10..100 Ω in der Vcc Leitung des Mikrocontrollers und einem Oszilloskop kann die Stromaufnahme des Mikrocontrollers während der kurzen aktiven Arbeitsphase gemessen werden. Dazu braucht man nur das ohmsche Gesetz, I = U / R. Dabei nutzt man einen 1:1 Tastkopf, um eine maximale Spannungsauflösung zu erreichen. Ausserdem schaltet man den Eingang auf AC-Kopplung, da ja nur Pulse gemessen werden, keine Gleichspannungen. Damit kann man vor allem den Spannungsmessbereich sehr weit runter drehen.
* Der mittlere Stromverbrauch wird wie folgt berechnet:

:<math>I_m = \frac {I_\text{sleep} \cdot t_\text{sleep} + I_\text{aktiv} \cdot t_\text{aktiv}}{t_\text{sleep} + t_\text{aktiv}} </math>

== Batterielebensdauer ==

Wie übersetzen sich nun diese Zahlen in eine Batterielebensdauer? Versorgt man den AVR über drei in Reihe geschaltete AAA [[Versorgung aus einer Zelle | Batterien]], kann man etwa folgende Abschätzung machen. Eine AAA Batterie (Micro) hat eine Kapazität von ca. 1200mAh. D.H. Sie kann für 1200 Stunden (50 Tage) 1mA liefern. Oder für 12000 Stunden 0,1mA, das sind immerhin schon 500 Tage, also über sechzehn Monate! Nutzt man den Power Save Mode (10µA), dann reichen die Batterien bereits 120.000 Stunden, das sind theoretisch 13,7 Jahre! Natürlich sinkt während der Entladung die Batteriespannung, aber der ATmega32 kann ja mit 2,7V betrieben werden, einige [[AVR]]-Typen sogar mit nur 1,8V. Ebenso wird es in 13 Jahren zu einer merklichen Selbstentladung der Batterien kommen, so daß die hier berechnete Zeit nicht erreicht wird. Real kann eher mit drei bis sieben Jahren gerechnet werden. Um eine hohe Lebensdauer zu erreichen müssen dann Lithiumbatterien verwendet werden, welche eine extrem geringe Selbstentladung haben und eine Lebensdauer von 10 Jahren erreichen.

Wenn man wirklich das allerletzte Mikroampere einsparen will und dennoch quarzgenau eine Zeitbasis benötigt, dann verwendet man eine '''R'''eal '''T'''ime '''C'''lock (RTC, Echtzeituhr), wie z. B. [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371] oder RV-3029-C2. Diese Bausteine arbeiten auch mit einem 32,768 kHz Uhrenquarz (ggf. auch intern), sind aber extrem auf Stromsparen optimiert (Stromverbrauch 800..1100nA). Gleichzeitig ist eine Uhr und Weckfunktion eingebaut. Ausgelesen werden kann sie über den [[I2C]]-[[Bus]]. Diese RTC können den Mikrocontroller periodisch nach einer bestimmten Zeit (Sekunden bis Tage) über einen externen Interrupt wecken. Damit kann der Mikrocontroller in den Power Down Mode gehen und maximal Strom sparen. So eine Kombination aus AVR und RTC verbraucht dann nur noch ca. 1400nA! Eine kleine 3V Lithiumzelle mit 100mAh reicht dann unglaubliche 71.400 Stunden = 8 Jahre!

'''Allgemein gilt:'''

:<math>\text{Lebensdauer} [h] = \frac {\mathrm{Kapazit\ddot at} [Ah] }{\text{Strom} [A]}</math>

Zu beachten ist, daß diese Formel nur für relativ geringe Entladeströme gilt, typisch bei einer Entladung über 20 Stunden oder länger. Will man hohe Ströme in einer kurzen Zeit entnehmen, sinkt die verfügbare Kapazität. Genaueres findet man dazu [http://www.amplepower.com/pwrnews/beer/ hier] und im Datenblatt der Batterien.

== Beispiele ==

Die Beispiele sind mit WINAVR 20060421 compiliert und getestet worden. Zur Nutzung des Sleep Mode werden zwei C-Funktionen zur Verfügung gestellt, set_sleep_mode() und sleep_mode(). Genaueres hierzu findet man in der Dokumentation der libc im WINAVR. Alle Programme wurden mit Optimierungsstufe -Os compiliert.

=== UART Terminal ===

Soll der UART verwendet werden kommt nur der Idle Mode in Frage. In diesem Beispiel wird der AVR genutzt um Zeichen von der [[RS232]] Schnittstelle zu empfangen und per Morsezeichen auszugeben. Als Hauptoszillator wird ein 3,6864 MHz Quarz eingesetzt, wie für eine zuverlässige UART-Kommunikation notwendig ist. Siehe auch [[AVR-Tutorial: UART | AVR-Tutorial]], [[AVR Checkliste#UART.2FUSART | AVR Checkliste]] und [[AVR-GCC-Tutorial#Der_UART | AVR-GCC-Tutorial]]. Im Sleepmode verbraucht der AVR ca. 1,9mA, im aktiven Zustand mit eingeschalteter LED ca. 7,3mA.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Idle Mode
*
* ATmega32 mit externem 3,6864 MHz Quarz an XTAL1/XTAL2
*
* LOW Fuse Byte = 0xFF
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD0 ist ein MAX232 angeschlosssen, um Daten vom PC zu empfangen
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 3686400 // Taktfrequenz des Quarzes

#define BAUD 9600L // Baudrate, das L am Ende ist wichtig, NICHT UL verwenden!

// Berechnungen
#define UBRR_VAL ((F_CPU+BAUD*8)/(BAUD*16)-1) // clever runden
#define BAUD_REAL (F_CPU/(16*(UBRR_VAL+1))) // Reale Baudrate
#define BAUD_ERROR ((BAUD_REAL*1000)/BAUD-1000) // Fehler in Promille

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t uart_flag;
volatile uint8_t uart_data;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

// Ein Byte als "Morsezeichen" auf eine LED ausgeben

void morse(uint8_t data) {
uint8_t i,j;

for(i=0; i<8; i++) {
if (data & 0x01) // Prüfe Bit #0
j=250; // Bit ist 1
else
j=100; // Bit ist 0

PORTD |= (1 << PD5); // LED an
long_delay(j);
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED aus
long_delay(1000-j);
data >>= 1; // nächstes Bit auf Bit #0 schieben
}
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// UART konfigurieren

UBRRH = UBRR_VAL >> 8;
UBRRL = UBRR_VAL & 0xFF;
UCSRB = (1<<RXCIE) | (1<<RXEN);

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
if (uart_flag==1) {
uart_flag =0;
morse(uart_data);
}
}
}

// UART RX complete interrupt

ISR(USART_RXC_vect) {
uart_flag = 1; // signalisiere neue Daten
uart_data = UDR; // Daten auslesen, dadurch wird auch der Interrupt gelöscht
}
</syntaxhighlight>

=== Quarzgenaue Zeitbasis ===

Hier kommt der Power Save Mode zum Einsatz. Als Zeitbasis dient ein externer 32,768 kHz Uhrenquarz, welcher asynchron den Timer 2 taktet. Das ist zwar nur ein 8 Bit Zähler, der schon nach 256 Takten überläuft, aber es gibt ja zum Glück noch den Vorteiler (Prescaler). Dieser kann die Teilerverhältnisse 1/8/32/256/1024 annehmen, daraus ergeben sich Überlaufzeiten von 7,8125ms/62,5ms/250ms/2s/8s. Werden längere Zeiten benötigt muß man diese in Software nachbilden. Z. B. kann man mit einem zwei Sekunden Intervall in einer Variable bis 30 zählen um exakt eine Minute zu erhalten. Die 30 mal aufwachen, Variable hochzählen und wieder in den Sleep Mode schalten fallen praktisch nicht ins Gewicht, das dauert nur einige Dutzend Mikrosekunden.

Das hier gezeigte Beispiel ist sehr einfach gehalten, zeigt aber deutlich die Vorgehensweise. Im quarzgenauen Zeitraster von einer Minute wird eine LED für zwei Sekunden eingeschaltet. In den realen Anwendungen wird natürliche eine Messung etc. gemacht.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Save Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator + 32 kHz Quarz
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An TOSC1/TOSC2 muss ein 32,768 kHz Quarz angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// globale Variablen

volatile uint8_t flag;

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFF;

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Timer2 konfigurieren

ASSR = (1<< AS2); // Timer2 asynchron takten
long_delay(1000); // Einschwingzeit des 32kHz Quarzes
TCCR2 = 6; // Vorteiler 256 -> 2s Überlaufperiode
while((ASSR & (1<< TCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs
TIFR = (1<<TOV2); // Interrupts löschen (*)
TIMSK |= (1<<TOIE2); // Timer overflow Interrupt freischalten
// (*) "Alternatively, TOV2 is cleared by writing a logic one to the flag."

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

// WICHTIG!
// Wenn der Timer2 im asynchronen Modus periodisch zum Wecken aus dem Sleep Mode
// genutzt wird, dann muss vor dem Wiedereintritt mindestens
// 1 Oszillatortakt des Timers abgewartet werden (~30us), um die Interruptlogik
// wieder zu aktivieren, anderenfalls wacht der AVR nicht mehr auf.
// Die folgenden zwei Zeilen tun dies.
// Nur wenn sichergestellt ist, dass der Interrupt + Hauptschleife länger als 30µs dauern,
// kann man den Test weglassen

OCR2 = 0; // Dummyzugriff
while((ASSR & (1<< OCR2UB))); // Warte auf das Ende des Zugriffs

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_SAVE);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf, nach Ausführung des Interrupts

if (flag==1) { // Neues Messintervall ?
flag =0;
PORTD |= (1 << PD5); // LED für 2 Sekunden anschalten
}
}
}

// Timer2 overflow Interrupt

ISR(TIMER2_OVF_vect) {
static uint8_t ticks; // Hilfsvariable für Messintervall

ticks++;
if (ticks==30) { // neues Messintervall ?
ticks=0;
flag=1;
}
PORTD &= ~(1 << PD5); // LED ausschalten
}
</syntaxhighlight>

Im Sleep Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR ca. 10μA, während der zwei Sekunden LED Leuchtdauer 2,3mA. Dadurch ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {10 \mu A \cdot 58s + 2,3mA \cdot 2s}{60s} = 86,3 \mu A</math>

Korrekterweise müßte man jedoch noch den Stromverbrauch berücksichtigen, welcher bei jedem Timerüberlauf alle zwei Sekunden entsteht. Dabei wird einmal der Timerinterrupt durchlaufen sowie einmal die Hauptschleife. Das dauert hier ca. 50 Takte, bei 1 MHz somit 50μs. Zusätzlich wird noch bis zu 30µs gewartet, um garantiert einen Takt im Timer 2 vergehen zu lassen. Das passiert pro Minute 30 mal, somit erhöht sich der mittlere Stromverbrauch um

:<math>\frac {30 \cdot 80 \mu s \cdot 1,2mA}{60s}= 48nA</math> , was somit praktisch vollkommen vernachlässigbar ist.

=== Aufwachen per Tastendruck ===

Maximale Einsparung an Energie bringt der Power Down Modus. Das Aufwecken muß dann aber durch eine externen Interrupt erfolgen. Auch hier blinkt eine LED.

<syntaxhighlight lang="c">
/*
************************************************************************
*
* Sleep Mode Demo, Power Down Mode
*
* ATmega32 mit internem 1 MHz Oszillator
*
* LOW Fuse Byte = 0xE1
*
* An PD5 muss eine LED mit 1 kOhm Vorwiderstand angeschlossen werden
* An PD2 muss ein Taster gegen GND angeschlossen sein
*
************************************************************************
*/

#define F_CPU 1000000

#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

// lange, variable Wartezeit, Einheit in Millisekunden

void long_delay(uint16_t ms) {
for (; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main (void) {

// IO konfigurieren

DDRA = 0xFF;
DDRB = 0xFF;
DDRC = 0xFF;
DDRD = 0xFB; // PD2 = INT0 = Eingang
PORTD = 0x04; // Pull Up aktivieren

// Analogcomparator ausschalten

ACSR = 0x80;

// Interrupt konfigurieren

MCUCR &= ~0x3; // levelgesteuerter Interrupt an INT0

// Interrupts freigeben

sei();

// Endlose Hauptschleife

while(1) {

GICR |= (1 << INT0); // externen Interrupt freigeben

set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_mode(); // in den Schlafmodus wechseln

// hier wachen wir wieder auf
GICR &= ~(1 << INT0); // externen Interrupt sperren
// WICHTIG! falls der externe LOW Puls an INT0
// sehr lange dauert

PORTD |= (1 << PD5); // LED für eine Sekunde anschalten
long_delay(1000);
PORTD &= ~(1 << PD5);
}
}

// externer Interrupt INT0

// Die Interruptroutine kann leer sein, ABER sie muss existieren!
// Sonst springt der AVR nach dem Aufwachen zum Reset, weil kein sinnvoller
// Interruptvektor eingetragen ist!

ISR(INT0_vect) {
}
</syntaxhighlight>

Im Power Down Mode beträgt die Stromaufnahme des AVR weniger als 1μA (weniger konnte mit dem verfügbaren Messgerät nicht gemessen werden), laut Datenblatt ca. 0,3µA. Während der einen Sekunde LED Leuchtdauer werden 3,8mA verbraucht. Wird einmal pro Minute die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 59s + 3,8mA \cdot 1s}{60s} = 63,6 \mu A</math>

Wird nur einmal pro Stunde die Taste gedrückt, ergibt sich ein mittlerer Stromverbrauch von

:<math>I_m = \frac {0,3 \mu A \cdot 3599s + 3,8mA \cdot 1s}{3600s} = 1,3 \mu A</math>

== Hinweise ==

=== JTAG Fuse ===

Aus einem [http://www.mikrocontroller.net/topic/51206 Beitrag im Forum]:
: ''Wenn ich in den Power Down mode schalte bleibt die Stromaufnahme trotzdem gleich. ATmega128 8MHz 3,3V = 8mA entspricht auch dem Datenblatt.

Datenblatt, Seite 49:
:If the On-chip debug system is enabled by the OCDEN Fuse and the chip enter Power down or Power save sleep mode, the main clock source remains enabled. In these sleep modes, this will contribute significantly to the total current consumption. There are three alternative ways to avoid this:
:* Disable OCDEN Fuse.
:* Disable JTAGEN Fuse.
:* Write one to the JTD bit in MCUCSR.

PS. Ich habe gestern den ganzen Tag dran mit dem ATmega128 im
Sleep-Modus gesessen, man musste einfach JTAG abschalten, dann läuft
der Hauptoszillator nicht mehr und der Stromverbrauch sinkt drastisch
ab.

=== TWI-Nutzung nach Power-Save ===

Problem: Nach dem Aufwachen aus dem Power-Save-Mode funktioniert das I2C/TWI-Interface nicht richtig.
Abhilfe: Zurücksetzen des TWI-Registers im entsprechenden Interrupt.

<syntaxhighlight lang="c">
TWCR &= ~((1 << TWSTO) | (1 << TWEN));
TWCR |= (1 << TWEN);
</syntaxhighlight>

== Bauteile ==

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS1371.pdf DS1371], Echtzeituhr mit 1μA Stromverbrauch
*[http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCF2123.pdf], Echtzeituhr mit 0,2 μA Stromverbrauch
*[http://www.abracon.com/Precisiontiming/AB18XX.pdf AB18XX], Echtzeituhr mit 55nA (Quarz: 2ppm), 22nA (Autokalibrirung: 3ppm/Jahr) oder 14nA (RC-Oszilator: 16ppm) Stromverbrauch

== Weblinks ==

* [http://interface.khm.de/index.php/lab/experiments/sleep_watchdog_battery/ [[Arduino]] Sleep_Watchdog_Battery] von Martin Nawrath
* [[Arduino]] [http://www.arduino.cc/playground/Learning/ArduinoSleepCode Sleep.]How to let your Arduino go to sleep and wake up on an external event.

[[Category:AVR]]
[[Kategorie: Spannungsversorgung und Energiequellen]]

AVR-GCC-Tutorial

2015-05-26T16:47:39Z

Janra: /* EEPROM */ etwas Typos entfernt und leichte Umformulierungen

Dieses Tutorial soll den Einstieg in die Programmierung von Atmel [[AVR]]-Mikrocontrollern in der Programmiersprache [[C]] mit dem freien C-Compiler [[avr-gcc]] aus der [http://gcc.gnu.org/ GNU Compiler Collection] (GCC) erleichtern.

Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse der Programmiersprache C. Diese Kenntnisse kann man sich online erarbeiten, z. B. mit dem [http://www.schellong.de/c.htm C Tutorial von Helmut Schellong] ([[C|Liste von C-Tutorials]]). Nicht erforderlich sind Vorkenntnisse in der Programmierung von Mikrocontrollern.

= Vorwort =

In diesem Text wird häufig auf die Standardbibliothek avr-libc verwiesen, für die es eine [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Online-Dokumentation] gibt, in der sich auch viele nützliche Informationen zum Compiler und zur Programmierung von AVR-Controllern finden. Beim Paket [[WinAVR]] gehört die avr-libc Dokumentation zum Lieferumfang und wird mitinstalliert.

Der Compiler und die Standardbibliothek avr-libc werden ständig weiterentwickelt. Einige Unterschiede, die sich im Verlauf der Entwicklung ergeben haben, werden hier und im Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Alte Quellen|Alte Quellen]] zwar angesprochen, Anfängern und Umsteigern sei jedoch empfohlen, eine aktuelle Versionen zu nutzen.

Das ursprüngliche Tutorial stammt von Christian Schifferle, viele neue Abschnitte und aktuelle Anpassungen von Martin Thomas.

Dieses Tutorial ist in [[Media:AVR-GCC-Tutorial.pdf|PDF-Form]] erhältlich (nicht immer auf aktuellem Stand).

== Weiterführende Kapitel ==

Um dieses riesige Tutorial etwas überschaubarer zu gestalten, wurden einige Kapitel ausgelagert, die nicht unmittelbar mit den Grundlagen von avr-gcc in Verbindung stehen. All diese Seiten gehören zur [[:Kategorie:avr-gcc Tutorial]].

;UART: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Der UART|Der UART]]''

;ADC: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Analoge Ein- und Ausgabe|Analoge Ein- und Ausgabe (ADC)]]''

;Timer: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Die Timer und Zähler des AVR|Die Timer und Zähler des AVR]]''

;LCD: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung|LCD-Ansteuerung]]''

;Watchdog: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Der Watchdog|Der Watchdog]]''

;Assembler: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Assembler und Inline-Assembler|Assembler und Inline-Assembler]]''

;alte Quellen anpassen: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Alte Quellen|Alte Quellen anpassen]]''

;Makefiles: → Hauptartikel: ''[[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs Makefiles|Exkurs Makefiles]]'' sowie als Alternative für sehr kleine Projekte → Hauptartikel: ''[[C ohne Makefile]]''

= Benötigte Werkzeuge =

Um eigene Programme für AVRs mittels einer AVR-Toolchain zu erstellen wird folgende Hard- und Software benötigt:

* Eine AVR-Toolchain bestehend aus avr-gcc, den avr-Binutils (Assembler, Linker, etc) und einer Standard-C Bibliothek. Üblich ist die AVR-LibC, die auch quasi in allen avr-gcc Distributionen enthalten ist.

Hardware wird keine benötigt – bis auf einen PC natürlich, auf dem der Compiler ablaufen kann. Selbst ohne AVR-Hardware kann man also bereits C-Programme für AVRs schreiben, compiliern und sich das Look-and-Feel von avr-gcc sowie von IDEs wie [[Atmel Studio]], Eclipse oder leichtgewichtigeren Entwicklungsumbgebungen anschauen. Selbst das Debuggen und Simulieren ist mithilfe entsprechender Tools wie Debugger und Simulator in gewissen Grenzen möglich.

Um Programme für AVRs mittels einer AVR-Toolchain zu testen, wird folgende Hard- und Software benötigt:

* Platine oder Versuchsaufbau für die Aufnahme eines AVR-Controllers, der vom avr-gcc Compiler unterstützt wird.<ref>Für eine Liste der unterstützten COntroller siehe die Dokumentation des Compilers oder [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html#supported_devices AVR-Libc: Supported Devices].</ref> Dieses Testboard kann durchaus auch selbst gelötet oder auf einem Steckbrett aufgebaut werden. Einige Registerbeschreibungen dieses Tutorials beziehen sich auf den inzwischen veralteten AT90S2313. Der weitaus größte Teil des Textes ist aber für alle Controller der AVR-Familie gültig.

:Brauchbare Testplattformen sind auch das [[STK500]] und der [[AVR Butterfly]] von Atmel. Weitere Infos findet man in den Artikeln [[AVR#Starterkits|AVR Starterkits]] und [[AVR-Tutorial: Equipment]].

* Programmiersoftware und -[[AVR In System Programmer |hardware]] z. B. PonyProg (siehe auch: [[Pony-Prog Tutorial]]) oder [[AVRDUDE]] mit [[STK200]]-Dongle oder die von Atmel verfügbare Hard- und Software ([[STK500]], Atmel AVRISP, [[AVR-Studio]]).

* Nicht unbedingt erforderlich, aber zur Simulation und zum Debuggen unter MS-Windows recht nützlich: [[AVR-Studio]].

* Wer unter Windows und Linux gleichermassen entwickeln will, der sollte sich die [http://www.eclipse.org/ IDE Eclipse for C/C++ Developers] und das [http://avr-eclipse.sourceforge.net/wiki/index.php/The_AVR_Eclipse_Plugin AVR-Eclipse Plugin] ansehen. Beide sind unter Windows und Linux einfach zu installieren, siehe auch [[AVR Eclipse]]. Ebenfalls unter Linux und Windows verfügbar ist die Entwicklungsumgebung [http://www.codeblocks.org/ Code::Blocks]<ref>Aktuelle, stabile Versionen sind als Nightly Builds regelmäßig im [http://forums.codeblocks.org/ Forum] verfügbar.</ref>. Innerhalb dieser Entwicklungsumgebung können ohne die Installation zusätzlicher Plugins "AVR-Projekte" angelegt werden. Für Linux gibt es auch noch das [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=25220 KontrollerLab].

= Was tun, wenn's nicht klappt? =

* Herausfinden, ob es tatsächlich ein avr(-gcc) spezifisches Problem ist oder nur die eigenen C-Kenntnisse einer Auffrischung bedürfen. Allgemeine C-Fragen kann man eventuell "beim freundlichen Programmierer zwei Büro-, Zimmer- oder Haustüren weiter" loswerden. Ansonsten: [[C]]-Buch (gibt's auch "gratis" online) lesen.

* Die [[AVR Checkliste]] durcharbeiten.

* Die '''[http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc]''' lesen, vor allem (aber nicht nur) den Abschnitt Related Pages/'''Frequently Asked Questions''' = Oft gestellte Fragen (und Antworten dazu). Z.Zt leider nur in englischer Sprache verfügbar.

* Den Artikel [[AVR-GCC]] in diesem Wiki lesen.

* Das [http://www.mikrocontroller.net/forum/gcc GCC-Forum auf www.mikrocontroller.net] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Das avr-gcc-Forum bei [http://www.avrfreaks.net AVRfreaks] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Das [http://lists.gnu.org/archive/html/avr-gcc-list/ Archiv der avr-gcc Mailing-Liste] nach vergleichbaren Problemen absuchen.

* Nach Beispielcode suchen. Vor allem im ''Projects''-Bereich von [http://www.avrfreaks.net AVRfreaks] (anmelden).

* Google oder yahoo befragen schadet nie.

* Bei Problemen mit der Ansteuerung interner AVR-Funktionen mit C-Code: das Datenblatt des Controllers lesen (ganz und am Besten zweimal). Datenblätter sind auf den [http://www.atmel.com Atmel Webseiten] als pdf-Dateien verfügbar. Das komplette Datenblatt (complete) und nicht die Kurzfassung (summary) verwenden.

* Die Beispielprogramme im [[AVR-Tutorial]] sind zwar in AVR-Assembler verfasst, Erläuterungen und Vorgehensweisen sind aber auch auf C-Programme übertragbar.

* Einen Beitrag in eines der Foren oder eine Mail an die Mailing-Liste schreiben. Dabei möglichst viel Information geben: Controller, Compilerversion, genutzte Bibliotheken, Ausschnitte aus dem Quellcode oder besser ein [http://www.mikrocontroller.net/topic/72767#598986 Testprojekt] mit allen notwendigen Dateien, um das Problem nachzuvollziehen, sowie genaue Fehlermeldungen bzw. Beschreibung des Fehlverhaltens. Bei Ansteuerung externer Geräte die Beschaltung beschreiben oder skizzieren (z. B. mit [http://www.tech-chat.de/ Andys ASCII Circuit]). Siehe dazu auch: '''[http://www.tty1.net/smart-questions_de.html "Wie man Fragen richtig stellt"]'''.

= Erzeugen von Maschinencode =

Aus dem C-Quellcode erzeugt der avr-gcc Compiler (zusammen mit Hilfsprogrammen wie z. B. Präprozessor, Assembler und Linker) Maschinencode für den AVR-Controller. Üblicherweise liegt dieser Code dann im Intel Hex-Format vor ("Hex-Datei"). Die Programmiersoftware (z. B. [[AVRDUDE]], PonyProg oder AVRStudio/STK500-plugin) liest diese Datei ein und überträgt die enthaltene Information (den Maschinencode) in den Speicher des Controllers. Im Prinzip sind also "nur" der avr-gcc-Compiler (und wenige Hilfsprogramme) mit den "richtigen" Optionen aufzurufen, um aus C-Code eine "Hex-Datei" zu erzeugen. Grundsätzlich stehen dazu drei verschiedene Ansätze zur Verfügung:

* Die Verwendung einer integrierten Entwicklungsumgebung (IDE = '''I'''ntegrated '''D'''evelopment '''E'''nvironment), bei der alle Einstellungen z. B. in Dialogboxen durchgeführt werden können. Unter Anderem kann AVRStudio ab Version 4.12 (kostenlos auf [http://www.atmel.com/ atmel.com]) zusammen mit WinAVR als integrierte Entwicklungsumgebung für den Compiler avr-gcc genutzt werden (dazu müssen AVRStudio und WinAVR auf dem Rechner installiert sein). Weitere IDEs (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): [http://www.eclipse.org/ Eclipse for C/C++ Developers] (d.h. inkl. CDT) und das [http://avr-eclipse.sourceforge.net/wiki/index.php/The_AVR_Eclipse_Plugin AVR-Eclipse Plugin] (für diverse Plattformen, u.a. Linux und MS Windows, IDE und Plugin kostenlos), [http://sourceforge.net/projects/kontrollerlab KontrollerLab] (Linux/KDE, kostenlos). [http://www.atmanecl.com/EnglishSite/SoftwareEnglish.htm AtmanAvr] (MS Windows, relativ günstig), KamAVR (MS-Windows, kostenlos, wird augenscheinlich nicht mehr weiterentwickelt), [http://www.amctools.com/vmlab.htm VMLab] (MS Windows, ab Version 3.12 ebenfalls kostenlos). Integrierte Entwicklungsumgebungen unterscheiden sich stark in Ihrer Bedienung und stehen auch nicht für alle Plattformen zur Verfügung, auf denen der Compiler ausführbar ist (z. B. AVRStudio nur für MS-Windows). Zur Anwendung des avr-gcc Compilers mit IDEs sei hier auf deren Dokumentation verwiesen.

* Die Nutzung des Programms make mit passenden Makefiles. In den folgenden Abschnitten wird die Generierung von Maschinencode für einen AVR ("hex-Datei") aus C-Quellcode ("c-Dateien") anhand von "make" und den "Makefiles" näher erläutert. Viele der darin beschriebenen Optionen findet man auch im Konfigurationsdialog des avr-gcc-Plugins von AVRStudio (AVRStudio generiert ein makefile in einem Unterverzeichnis des Projektverzeichnisses).

* Das Generieren des Programms ohne IDE und ohne Makefile. In diesem Fall muss die Quellcodedatei durch eine vorgefertigte Kommandofolge an den Compiler übergeben werden. Der Artikel [[C ohne Makefile]] zeigt, wie das funktioniert. Diese Vorgehensweise empfiehlt sich jedoch nur für kleine Programme, die nicht auf verschiedene Quellcodedateien verteilt sind.

Beim Wechsel vom makefile-Ansatz nach WinAVR-Vorlage zu AVRStudio ist darauf zu achten, dass AVRStudio (Stand: AVRStudio Version 4.13) bei einem neuen Projekt die Optimierungsoption (vgl. Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs_Makefiles|AVR-GCC-Tutorial/Exkurs: Makefiles]], typisch: -Os) nicht einstellt und die mathematische Bibliothek der avr-libc (libm.a, Linker-Option -lm) nicht einbindet. (Hinweis: Bei Version 4.16 wird beides bereits gesetzt). Beides ist Standard bei Verwendung von makefiles nach WinAVR-Vorlage und sollte daher auch im Konfigurationsdialog des avr-gcc-Plugins von AVRStudio "manuell" eingestellt werden, um auch mit AVRStudio kompakten Code zu erzeugen.

= Einführungsbeispiel =

Zum Einstieg ein kleines Beispiel, an dem die Nutzung des Compilers und der Hilfsprogramme (der sogenannten ''Toolchain'') demonstriert wird. Detaillierte Erläuterungen folgen in den weiteren Abschnitten dieses Tutorials.

Das Programm soll auf einem AVR Mikrocontroller einige Ausgänge ein- und andere ausschalten. Das Beispiel ist für einen ATmega16 programmiert ([http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2466.pdf Datenblatt]), kann aber sinngemäß für andere Controller der AVR-Familie modifiziert werden.

Ein kurzes Wort zur Hardware: Bei diesem Programm werden alle Pins von PORTB auf Ausgang gesetzt, und einige davon werden auf HIGH andere auf LOW gesetzt. Das kann je nach angeschlossener Hardware an diesen Pins kritisch sein. Am ungefährlichsten ist es, wenn nichts an den Pins angeschlossen ist und man die Funktion des Programmes durch eine Spannungsmessung mit einem Multimeter kontrolliert. Die Spannung wird dabei zwischen GND-Pin und den einzelnen Pins von PORTB gemessen.

Zunächst der Quellcode der Anwendung, der in einer Text-Datei mit dem Namen ''main.c'' abgespeichert wird.

<syntaxhighlight lang="c">
/* Alle Zeichen zwischen Schrägstrich-Stern
und Stern-Schrägstrich sind Kommentare */

// Zeilenkommentare sind ebenfalls möglich
// alle auf die beiden Schrägstriche folgenden
// Zeichen einer Zeile sind Kommentar

#include <avr/io.h> // (1)

int main (void) { // (2)

DDRB = 0xFF; // (3)
PORTB = 0x03; // (4)

while(1) { // (5)
/* "leere" Schleife*/ // (6)
} // (7)

/* wird nie erreicht */
return 0; // (8)
}
</syntaxhighlight>

# In dieser Zeile wird eine sogenannte Header-Datei eingebunden. In <code>avr/io.h</code> sind die Registernamen definiert, die im späteren Verlauf genutzt werden. Auch unter Windows wird ein <code>/</code> zur Kennzeichnung von Unterverzeichnissen in Include-Dateinamen verwendet und kein <code>\</code>.
# Hier beginnt das eigentliche Programm. Jedes C-Programm beginnt mit den Anweisungen in der Funktion <code>main</code>.
# Die Anschlüsse eines AVR (Pins) werden zu Blöcken zusammengefasst, einen solchen Block bezeichnet man als Port. Beim ATmega16 hat jeder Port 8 Anschlüsse, bei kleineren AVRs können einem Port auch weniger als 8 Anschlüsse zugeordnet sein. Da per Definition (Datenblatt) alle gesetzten Bits in einem Datenrichtungsregister den entsprechenden Anschluss auf Ausgang schalten, werden mit DDRB=0xff alle Anschlüsse des Ports B als Ausgänge eingestellt.
# Die den ersten beiden Bits des Ports zugeordneten Anschlüsse (PB0 und PB1) werden 1, alle anderen Anschlüsse des Ports B (PB2-PB7) zu 0. Aktivierte Ausgänge (logisch 1 oder "high") liegen auf Betriebsspannung (VCC, meist 5 Volt), nicht aktivierte Ausgänge führen 0 Volt (GND, Bezugspotential). Es ist sinnvoll, sich möglichst frühzeitig eine alternative Schreibweise beizubringen, die wegen der leichteren Überprüfbarkeit und Portierbarkeit oft im weiteren Tutorial und in Forenbeiträgen benutzt wird. Die Zuordnung sieht in diesem Fall so aus, Näheres dazu im Artikel [[Bitmanipulation]]:<syntaxhighlight lang="c">PORTB = (1<<PB1) | (1<<PB0);</syntaxhighlight>
# ist der Beginn der sogenannte ''Hauptschleife'' (main-loop). Dies ist eine Endlosschleife, welche kontinuierlich wiederkehrende Befehle enthält.
# In diesem Beispiel ist die Hauptschleife leer. Der Controller durchläuft die Schleife immer wieder, ohne dass etwas passiert. Eine solche Schleife ist notwendig, da es auf dem Controller kein Betriebssystem gibt, das nach Beendigung des Programmes die Kontrolle übernehmen könnte. Ohne diese Schleife kehrt das Programm aus <code>main</code> zurück, alle Interrupts werden deaktiviert und eine Endlosschleife betreten.
# Ende der Hauptschleife und Sprung zur passenden, öffnenden Klammer, also zu 5.
# ist das Programmende. Die Zeile ist nur aus Gründen der C-Kompatibilität enthalten: <syntaxhighlight lang="c">int main(void)</syntaxhighlight> besagt, dass die Funktion einen int-Wert zurückgibt. Die Anweisung wird aber nicht erreicht, da das Programm die Hauptschleife nie verlässt.

Um diesen Quellcode in ein lauffähiges Programm zu übersetzen, wird hier ein Makefile genutzt. Das verwendete Makefile findet sich auf der Seite [[Beispiel Makefile]] und basiert auf der Vorlage, die in WinAVR mitgeliefert wird und wurde bereits angepasst (Controllertyp ATmega16). Man kann das Makefile bearbeiten und an andere Controller anpassen oder sich mit dem Programm MFile menügesteuert ein Makefile "zusammenklicken". Das Makefile speichert man unter dem Namen <code>Makefile</code> (ohne Endung) im selben Verzeichnis, in dem auch die Datei <code>main.c</code> mit dem Programmcode abgelegt ist. Detailliertere Erklärungen zur Funktion von Makefiles finden sich im Artikel [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs_Makefiles|Exkurs: Makefiles]].

<pre>
D:\beispiel>dir

Verzeichnis von D:\beispiel

28.11.2006 22:53 <DIR> .
28.11.2006 22:53 <DIR> ..
28.11.2006 20:06 118 main.c
28.11.2006 20:03 16.810 Makefile
2 Datei(en) 16.928 Bytes
</pre>

Nun gibt man ''make all'' ein. Falls das mit WinAVR installierte Programmers Notepad genutzt wird, gibt es dazu einen Menüpunkt im Tools Menü. Sind alle Einstellungen korrekt, entsteht eine Datei <code>main.hex</code>, in welcher der Code für den AVR enthalten ist.
<pre>
D:\beispiel>make all

-------- begin --------
avr-gcc (GCC) 3.4.6
Copyright (C) 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions. There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Compiling C: main.c
avr-gcc -c -mmcu=atmega16 -I. -gdwarf-2 -DF_CPU=1000000UL -Os -funsigned-char -f
unsigned-bitfields -fpack-struct -fshort-enums -Wall -Wstrict-prototypes -Wundef
-Wa,-adhlns=obj/main.lst -std=gnu99 -Wundef -MD -MP -MF .dep/main.o.d main.c -
o obj/main.o

Linking: main.elf
avr-gcc -mmcu=atmega16 -I. -gdwarf-2 -DF_CPU=1000000UL -Os -funsigned-char -funs
igned-bitfields -fpack-struct -fshort-enums -Wall -Wstrict-prototypes -Wundef -W
a,-adhlns=obj/main.o -std=gnu99 -Wundef -MD -MP -MF .dep/main.elf.d obj/main.o
--output main.elf -Wl,-Map=main.map,--cref -lm

Creating load file for Flash: main.hex
avr-objcopy -O ihex -R .eeprom main.elf main.hex
</pre>

Der Inhalt der hex-Datei kann nun zum Controller übertragen werden. Dies kann z. B. über In-System-Programming ([[ISP]]) erfolgen, das im [[AVR-Tutorial: Equipment]] beschrieben ist. Makefiles nach der WinAVR/MFile-Vorlage sind für die Nutzung des Programms [[AVRDUDE]] vorbereitet. Wenn man den Typ und Anschluss des Programmiergerätes richtig eingestellt hat, kann mit ''make program'' die Übertragung mittels AVRDUDE gestartet werden. Jede andere Software, die hex-Dateien lesen und zu einem AVR übertragen kann<ref>z. B. [[Pony-Prog_Tutorial|Ponyprog]], yapp, AVRStudio</ref>, kann natürlich ebenfalls genutzt werden.

Startet man nun den Controller (Reset-Taster oder Stromzufuhr aus/an), werden vom Programm die Anschlüsse PB0 und PB1 auf 1 gesetzt. Man kann mit einem Messgerät nun an diesem Anschluss die Betriebsspannung messen oder eine [[LED]] leuchten lassen (Anode an den Pin, Vorwiderstand nicht vergessen). An den Anschlüssen PB2-PB7 misst man 0 Volt. Eine mit der Anode mit einem dieser Anschlüsse verbundene LED leuchtet nicht.

= Ganzzahlige Datentypen (Integer) =

Bei der Programmierung von Mikrokontrollern ist die Definition einiger ganzzahliger Datentypen sinnvoll, an denen eindeutig die Bit-Länge abgelesen werden kann.

Standardisierte Datentypen werden in der Header-Datei <code>stdint.h</code> definiert, die folgendermaßen eingebunden werden kann:
<syntaxhighlight lang="c">#include <stdint.h></syntaxhighlight>

{| {{Tabelle}}
|+ '''int-Typen aus <code>stdint.h</code> (C99)'''  
|- bgcolor="#d0d0ff"
!colspan="5"| Vorzeichenbehaftete int-Typen
|- bgcolor="#e8e8ff"
! Typname || Bit-Breite ||colspan="2"| Wertebereich
|align="center| '''C-Entsprechung''' (avr-gcc)
|-
|<code>int8_t</code> ||align="right"| 8 || −128 ⋯ 127 || −27 ⋯ 27−1 || <code>signed char</code>
|-
|<code>int16_t</code> ||align="right"| 16 || −32768 ⋯ 32767 || −215 ⋯ 215−1 || <code>signed short</code>, <code>signed int</code>
|-
|<code>int32_t</code> ||align="right"| 32 || −2147483648 ⋯ 2147483647 || −231 ⋯ 231−1 || <code>signed long</code>
|-
|<code>int64_t</code> ||align="right"| 64 || −9223372036854775808 ⋯ 9223372036854775807 || −263 ⋯ 263−1 || <code>signed long long</code>
|- bgcolor="#d0d0ff"
!colspan="5"| Vorzeichenlose int-Typen
|- bgcolor="#e8e8ff"
! Typname || Bit-Breite ||colspan="2"| Wertebereich
|align="center| '''C-Entsprechung''' (avr-gcc)
|-
|<code>uint8_t</code> ||align="right"| 8 || 0 ⋯ 255 || 0 ⋯ 28−1 || <code>unsigned char</code>
|-
|<code>uint16_t</code> ||align="right"| 16 || 0 ⋯ 65535 || 0 ⋯ 216−1 || <code>unsigned short</code>, <code>unsigned int</code>
|-
|<code>uint32_t</code> ||align="right"| 32 || 0 ⋯ 4294967295 || 0 ⋯ 232−1 || <code>unsigned long</code>
|-
|<code>uint64_t</code> ||align="right"| 64 || 0 ⋯ 18446744073709551615 || 0 ⋯ 264−1 || <code>unsigned long long</code>
|}

Neben den Typen gibt es auch Makros für die Bereichsgrenzen wie <code>INT8_MIN</code> oder <code>UINT16_MAX</code>. Siehe dazu auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__stdint.html Dokumentation der avr-libc: Standard Integer Types].

= Grundsätzlicher Programmaufbau eines µC-Programms =

Wir unterscheiden zwischen 2 verschiedenen Methoden, um ein
Mikrocontroller-Programm zu schreiben, und zwar völlig unabhängig davon, in
welcher Programmiersprache das Programm geschrieben wird.

== Sequentieller Programmablauf ==

[[Image:Sequentielle Programme.gif|left]]
Bei dieser Programmiertechnik wird eine Endlosschleife programmiert, welche im
Wesentlichen immer den gleichen Aufbau hat. Es wird hier nach dem sogenannten EVA-Prinzip gehandelt. EVA steht für "Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe".
{{Absatz}}

== Interruptgesteuerter Programmablauf ==

[[Image:Interrupt Programme.gif|left]]
Bei dieser Methode werden beim Programmstart zuerst die gewünschten Interruptquellen aktiviert und dann in eine Endlosschleife gegangen, in welcher Dinge erledigt werden können, welche nicht zeitkritisch sind. Wenn ein Interrupt ausgelöst wird, so wird automatisch die zugeordnete Interruptfunktion ausgeführt.
{{Absatz}}

= Zugriff auf Register =

Die AVR-Controller verfügen über eine Vielzahl von Registern. Die meisten
davon sind sogenannte Schreib-/Leseregister. Das heißt, das Programm kann die
Inhalte der Register sowohl auslesen als auch beschreiben.

Register haben einen besonderen Stellenwert bei den AVR Controllern. Sie dienen dem Zugriff auf die Ports und die Schnittstellen des Controllers. Wir unterscheiden zwischen 8-Bit und 16-Bit Registern. Vorerst behandeln wir die 8-Bit Register.

Einzelne Register sind bei allen AVRs vorhanden, andere wiederum nur bei bestimmten Typen. So sind beispielsweise die Register, welche für den Zugriff auf den UART notwendig sind, selbstverständlich nur bei denjenigen Modellen vorhanden, welche über einen integrierten Hardware UART bzw. USART verfügen.

Die Namen der Register sind in den Headerdateien zu den entsprechenden AVR-Typen definiert. Dazu muss man den Namen der controllerspezifischen Headerdatei nicht kennen. Es reicht aus, die allgemeine Headerdatei ''avr/io.h'' einzubinden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
</syntaxhighlight>

Ist im Makefile der MCU-Typ z. B. mit dem Inhalt atmega8 definiert (und wird somit per -mmcu=atmega8 an den Compiler übergeben), wird beim Einlesen der io.h-Datei implizit ("automatisch") auch die iom8.h-Datei mit den Register-Definitionen für den ATmega8 eingelesen.


Intern wird diese "Automatik" wie folgt realisiert: Der Controllertyp wird dem Compiler als Parameter übergeben (vgl. ''avr-gcc -c -mmcu=atmega16 [...]'' im Einführungsbeispiel). Wird ein Makefile nach der WinAVR/mfile-Vorlage verwendet, setzt man die Variable ''MCU'', der Inhalt dieser Variable wird dann an passender Stelle für die Compilerparameter verwendet. Der Compiler definiert intern eine dem mmcu-Parameter zugeordnete "Variable" (genauer: ein Makro) mit dem Namen des Controllers, vorangestelltem ''__AVR_'' und angehängten Unterstrichen (z. B. wird bei ''-mmcu=atmega16'' das Makro ''__AVR_ATmega16__'' definiert). Beim Einbinden der Header-Datei ''avr/io.h'' wird geprüft, ob das jeweilige Makro definiert ist und die zum Controller passende Definitionsdatei eingelesen. Zur Veranschaulichung einige Ausschnitte aus einem Makefile:

<pre>
[...]
# MCU Type ("name") setzen:
MCU = atmega16
[...]

[...]
## Verwendung des Inhalts von MCU (hier atmega16) fuer die
## Compiler- und Assembler-Parameter
ALL_CFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. $(CFLAGS) $(GENDEPFLAGS)
ALL_CPPFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. -x c++ $(CPPFLAGS) $(GENDEPFLAGS)
ALL_ASFLAGS = -mmcu=$(MCU) -I. -x assembler-with-cpp $(ASFLAGS)
[...]

[...]
## Aufruf des Compilers:
## mit den Parametern ($(ALL_CFLAGS) ist -mmcu=$(MCU)[...] = -mmcu=atmega16[...]
$(OBJDIR)/%.o : %.c
@echo
@echo $(MSG_COMPILING) $<
$(CC) -c $(ALL_CFLAGS) $< -o $@
[...]
</pre>

Da --mmcu=atmega16 übergeben wurde, wird __AVR_ATmega16__ definiert und kann in avr/io.h zur Fallunterscheidung genutzt werden:

<syntaxhighlight lang="c">
// avr/io.h
// (bei WinAVR-Standardinstallation in C:\WinAVR\avr\include\avr)
[...]
#if defined (__AVR_AT94K__)
# include <avr/ioat94k.h>
// [...]
#elif defined (__AVR_ATmega16__)
// da __AVR_ATmega16__ definiert ist, wird avr/iom16.h eingebunden:
# include <avr/iom16.h>
// [...]
#else
# if !defined(__COMPILING_AVR_LIBC__)
# warning "device type not defined"
# endif
#endif
</syntaxhighlight>

Die Beispiele in den folgenden Abschnitten demonstrieren den Zugriff auf Register anhand der Register für I/O-Ports (PORTx, DDRx, PINx), die Vorgehensweise ist jedoch für alle Register (z. B. die des UART, ADC, SPI) analog.

== Schreiben in Register ==

Zum Schreiben kann man Register einfach wie eine Variable setzen.<ref>In Quellcodes, die für ältere Versionen des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, erfolgt der Schreibzugriff über die Funktion outp(). Aktuelle Versionen des Compilers unterstützen den Zugriff nun direkt, outp() ist nicht mehr erforderlich.</ref>

Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

int main()
{
/* Setzt das Richtungsregister des Ports A auf 0xff
(alle Pins als Ausgang, vgl. Abschnitt Zugriff auf Ports): */
DDRA = 0xff;

/* Setzt PortA auf 0x03, Bit 0 und 1 "high", restliche "low": */
PORTA = 0x03;

// Setzen der Bits 0,1,2,3 und 4
// Binär 00011111 = Hexadezimal 1F
DDRB = 0x1F; /* direkte Zuweisung - unübersichtlich */

/* Ausführliche Schreibweise: identische Funktionalität, mehr Tipparbeit
aber übersichtlicher und selbsterklärend: */
DDRB = (1 << DDB0) | (1 << DDB1) | (1 << DDB2) | (1 << DDB3) | (1 << DDB4);

while (1);
}
</syntaxhighlight>

Die ausführliche Schreibweise sollte bevorzugt verwendet werden, da dadurch die Zuweisungen selbsterklärend sind und somit der Code leichter nachvollzogen werden kann. Atmel verwendet sie auch bei Beispielen in Datenblätten und in den allermeisten Quellcodes zu Application-Notes. Mehr zu der Schreibweise mit "|" und "<<" findet man unter [[Bitmanipulation]].

Der gcc C-Compiler unterstützt ab Version 4.3.0 Konstanten im Binärformat, z. B. DDRB = 0b00011111. Diese Schreibweise ist jedoch nur in GNU-C verfügbar und nicht in ISO-C definiert. Man sollte sie daher nicht verwenden, wenn Code mit anderen ausgetauscht oder mit anderen Compilern bzw. älteren Versionen des gcc genutzt werden soll.

== Verändern von Registerinhalten ==

Einzelne Bits setzt und löscht man "Standard-C-konform" mittels logischer (Bit-) Operationen.

<syntaxhighlight lang="c">
x |= (1 << Bitnummer); // Hiermit wird ein Bit in x gesetzt
x &= ~(1 << Bitnummer); // Hiermit wird ein Bit in x geloescht
</syntaxhighlight>

Es wird jeweils nur der Zustand des angegebenen Bits geändert, der vorherige Zustand der anderen Bits bleibt erhalten.

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
#define MEINBIT 2
...
PORTA |= (1 << MEINBIT); /* setzt Bit 2 an PortA auf 1 */
PORTA &= ~(1 << MEINBIT); /* loescht Bit 2 an PortA */
</syntaxhighlight>

Mit dieser Methode lassen sich auch mehrere Bits eines Registers gleichzeitig setzen und löschen.

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
DDRA &= ~( (1<<PA0) | (1<<PA3) ); /* PA0 und PA3 als Eingaenge */
PORTA |= ( (1<<PA0) | (1<<PA3) ); /* Interne Pull-Up fuer beide einschalten */
</syntaxhighlight>

Bei bestimmten AVR Registern mit Bits, die durch Beschreiben mit einer logischen 1 gelöscht werden, muss eine absolute Zuweisung benutzt werden. Ein ODER löscht in diesen Registern ALLE gesetzten Bits!

Beispiel:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
TIFR2 = (1<<OCF2A); // Nur Bit OCF2A löschen
</syntaxhighlight>

In Quellcodes, die für ältere Version den des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, werden einzelne Bits mittels der Funktionen sbi und cbi gesetzt bzw. gelöscht. Beide Funktionen sind nicht mehr erforderlich.

Siehe auch:
* [[Bitmanipulation]]
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Special Function Registers

== Lesen aus Registern ==

Zum Lesen kann man auf Register einfach wie auf eine Variable zugreifen. In Quellcodes, die für ältere Versionen des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, erfolgt der Lesezugriff über die Funktion inp(). Aktuelle Versionen des Compilers unterstützen den Zugriff nun direkt und inp() ist nicht mehr erforderlich.

Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>

uint8_t foo;

//...

int main(void)
{
/* kopiert den Status der Eingabepins an PortB
in die Variable foo: */
foo = PINB;
//...
}
</syntaxhighlight>

Die Abfrage der Zustände von Bits erfolgt durch Einlesen des gesamten Registerinhalts und ausblenden der Bits deren Zustand nicht von Interesse ist. Einige Beispiele zum Prüfen ob Bits gesetzt oder gelöscht sind:

<syntaxhighlight lang="c">
#define MEINBIT0 0
#define MEINBIT2 2

uint8_t i;

extern test1();

// Funkion test1 aufrufen, wenn Bit 0 in Register PINA gesetzt (1) ist
i = PINA; // Inhalt in Arbeitsvariable
i = i & 0x01; // alle Bits bis auf Bit 0 ausblenden (bitweise und)
// falls das Bit gesetzt war, hat i den Inhalt 1
if ( i != 0 ) { // Ergebnis ungleich 0 (wahr)?
test1(); // dann muss Bit 0 in i gesetzt sein -> Funktion aufrufen
}
// verkürzt:
if ( ( PINA & 0x01 ) != 0 ) {
test1();
}
// nochmals verkürzt:
if ( PINA & 0x01 ) {
test1();
}
// mit definierter Bitnummer:
if ( PINA & ( 1 << MEINBIT0 ) ) {
test1();
}

// Funktion aufrufen, wenn Bit 0 und/oder Bit 2 gesetzt ist. (Bit 0 und 2 also Wert 5)
// (Bedenke: Bit 0 hat Wert 1, Bit 1 hat Wert 2 und Bit 2 hat Wert 4)
if ( PINA & 0x05 ) {
test1(); // Vergleich <> 0 (wahr), also mindestens eines der Bits gesetzt
}
// mit definierten Bitnummern:
if ( PINA & ( ( 1 << MEINBIT0 ) | ( 1 << MEINBIT2 ) ) ) {
test1();
}

// Funktion aufrufen, wenn Bit 0 und Bit 2 gesetzt sind
if ( ( PINA & 0x05 ) == 0x05 ) { // nur wahr, wenn beide Bits gesetzt
test1();
}

// Funktion test2() aufrufen, wenn Bit 0 gelöscht (0) ist
i = PINA; // einlesen in temporäre Variable
i = i & 0x01; // maskieren von Bit 0
if ( i == 0 ) { // Vergleich ist wahr, wenn Bit 0 nicht gesetzt ist
test2();
}
// analog mit not-Operator
if ( !i ) {
test2();
}
// nochmals verkürzt:
if ( !( PINA & 0x01 ) ) {
test2();
}
</syntaxhighlight>

== Warten auf einen bestimmten Zustand ==

Es gibt in der Bibliothek avr-libc Funktionen, die warten, bis ein bestimmter Zustand eines Bits erreicht ist. Es ist allerdings normalerweise eine eher unschöne Programmiertechnik, da in diesen Funktionen "blockierend" gewartet wird. Der Programmablauf bleibt also an dieser Stelle stehen, bis das maskierte Ereignis erfolgt ist. Setzt man den [[Watchdog]] ein, muss man darauf achten, dass dieser auch noch getriggert wird (Zurücksetzen des Watchdogtimers).

Die Funktion '''loop_until_bit_is_set''' wartet in einer Schleife, bis das definierte Bit gesetzt ist. Wenn das Bit beim Aufruf der Funktion bereits gesetzt ist, wird die Funktion sofort wieder verlassen. Das niederwertigste Bit hat die Bitnummer 0.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...

/* Warten bis Bit Nr. 2 (das dritte Bit) in Register PINA gesetzt (1) ist */

#define WARTEPIN PINA
#define WARTEBIT PA2

// mit der avr-libc Funktion:
loop_until_bit_is_set(WARTEPIN, WARTEBIT);

// dito in "C-Standard":
// Durchlaufe die (leere) Schleife solange das WARTEBIT in Register WARTEPIN
// _nicht_ ungleich 0 (also 0) ist.
while ( !(WARTEPIN & (1 << WARTEBIT)) ) {}
...
</syntaxhighlight>

Die Funktion '''loop_until_bit_is_clear''' wartet in einer Schleife, bis das definierte Bit gelöscht ist. Wenn das Bit beim Aufruf der Funktion bereits gelöscht ist, wird die Funktion sofort wieder verlassen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...

/* Warten bis Bit Nr. 4 (das fuenfte Bit) in Register PINB geloescht (0) ist */
#define WARTEPIN PINB
#define WARTEBIT PB4

// avr-libc-Funktion:
loop_until_bit_is_clear(WARTEPIN, WARTEBIT);

// dito in "C-Standard":
// Durchlaufe die (leere) Schleife solange das WARTEBIT in Register WARTEPIN
// gesetzt (1) ist
while ( WARTEPIN & (1<<WARTEBIT) ) {}
...
</syntaxhighlight>

Universeller und auch auf andere Plattformen besser übertragbar ist die Verwendung von C-Standardoperationen.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Special Function Registers
* [[Bitmanipulation]]

== 16-Bit Register (ADC, ICR1, OCR1x, TCNT1, UBRR) ==

Einige der Portregister in den AVR-Controllern sind 16 Bit breit. Im Datenblatt sind diese Register üblicherweise mit dem Suffix "L" (Low-Byte) und "H" (High-Byte) versehen. Die avr-libc definiert zusätzlich die meisten dieser Variablen die Bezeichnung ohne "L" oder "H". Auf diese Register kann dann direkt zugegriffen werden. Dies ist zum Beispiel der Fall für Register wie ADC oder TCNT1.
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
uint16_t foo;

/* setzt die Wort-Variable foo auf den Wert der letzten AD-Wandlung */
foo = ADC;
</syntaxhighlight>

Bei anderen Registern, wie zum Beispiel Baudraten-Register, liegen High- und Low-Teil nicht direkt nebeneinander im SFR-Bereich, so dass ein 16-Bit Zugriff nicht möglich ist und der Zugriff zusammengebastelt werden muss:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 3686400
#endif
#define UART_BAUD_RATE 9600

...
uint16_t baud = F_CPU / (UART_BAUD_RATE * 16L) -1;

UBRRH = (uint8_t) (baud >> 8);
UBRRL = (uint8_t) baud;
...
</syntaxhighlight>

Bei einigen AVR-Typen wie ATmega8 oder ATmega16 teilen sich UBRRH und UCSRC die gleiche Speicher-Adresse. Damit der AVR trotzdem zwischen den beiden Registern unterscheiden kann, bestimmt das Bit7 (URSEL), welches Register tatsächlich beschrieben werden soll. ''1000 0011'' (0x83) adressiert demnach UCSRC und übergibt den Wert ''3''. Und ''0000 0011'' (0x3) adressiert UBRRH und übergibt ebenfalls den Wert ''3''.

Speziell bei den 16-Bit-Timern und auch beim ADC ist es bei allen Zugriffen auf Datenregister erforderlich, dass diese Daten synchronisiert sind. Wenn z. B. bei einem 16-Bit-Timer das High-Byte des Zählregisters gelesen wurde und vor dem Lesezugriff auf das Low-Byte ein Überlauf des Low-Bytes stattfindet, erhält man einen völlig unsinnigen Wert. Auch die Compare-Register müssen synchron geschrieben werden, da es ansonsten zu unerwünschten Compare-Ereignissen kommen kann.

Beim ADC besteht das Problem darin, dass zwischen den Zugriffen auf die beiden Teilregister eine Wandlung beendet werden kann und der ADC ein neues Ergebnis in ADCL und ADCH schreiben will, wodurch High- und Low-Byte nicht zusammenpassen.

Um diese Datenmüllproduktion zu verhindern, gibt es in beiden Fällen eine Synchronisation, die jeweils durch den Zugriff auf das Low-Byte ausgelöst wird:
* Bei den Timer-Registern (das gilt für alle TCNT-, OCR- und ICR-Register bei den 16-Bit-Timern) wird bei einem ''Lesezugriff'' auf das Low-Byte automatisch das High-Byte in ein temporäres Register, das ansonsten nach außen nicht sichtbar ist, geschoben. Greift man nun ''anschließend'' auf das High-Byte zu, dann wird eben dieses temporäre Register gelesen.
* Bei einem ''Schreibzugriff'' auf eines der genannten Register wird das High-Byte in besagtem temporären Register zwischengespeichert und erst beim Schreiben des Low-Bytes werden ''beide'' gleichzeitig in das eigentliche Register übernommen.

Das bedeutet für die Reihenfolge:
* Lesezugriff: Erst Low-Byte, dann High-Byte
* Schreibzugriff: Erst High-Byte, dann Low-Byte

Des weiteren ist zu beachten, dass es für all diese 16-Bit-Register nur ein einziges temporäres Register gibt, so dass das Auftreten eines Interrupts, in dessen Handler ein solches Register manipuliert wird, bei einem durch ihn unterbrochenen Zugriff i.d.R. zu Datenmüll führt. 16-Bit-Zugriffe sind generell nicht atomar! Wenn mit Interrupts gearbeitet wird, kann es erforderlich sein, vor einem solchen Zugriff auf ein 16-Bit-Register die Interrupt-Bearbeitung zu deaktivieren.

Beim ADC-Datenregister ADCH/ADCL ist die Synchronisierung anders gelöst. Hier wird beim Lesezugriff (ADCH/ADCL sind logischerweise read-only) auf das Low-Byte ADCL beide Teilregister für Zugriffe seitens des ADC so lange gesperrt, bis das High-Byte ADCH ausgelesen wurde. Dadurch kann der ADC nach einem Zugriff auf ADCL keinen neuen Wert in ADCH/ADCL ablegen, bis ADCH gelesen wurde. Ergebnisse von Wandlungen, die zwischen einem Zugriff auf ADCL und ADCH beendet werden, gehen verloren!

Nach einem Zugriff auf ADCL muss grundsätzlich ADCH gelesen werden!

In beiden Fällen – also sowohl bei den Timern als auch beim ADC – werden vom C-Compiler 16-Bit Pseudo-Register zur Verfügung gestellt (z. B. TCNT1H/TCNT1L → TCNT1, ADCH/ADCL → ADC bzw. ADCW), bei deren Verwendung der Compiler automatisch die richtige Zugriffsreihenfolge regelt. In C-Programmen sollten grundsätzlich diese 16-Bit-Register verwendet werden! Sollte trotzdem ein Zugriff auf ein Teilregister erforderlich sein, sind obige Angaben zu berücksichtigen.

Es ist darauf zu achten, dass auch ein Zugriff auf die 16-Bit-Register vom Compiler in zwei 8-Bit-Zugriffe aufgeteilt wird und dementsprechend genauso nicht-atomar ist wie die Einzelzugriffe. Auch hier gilt, dass u.U. die Interrupt-Bearbeitung gesperrt werden muss, um Datenmüll zu vermeiden.

Beim ADC gibt es für den Fall, dass eine Auflösung von 8 Bit ausreicht, die Möglichkeit, das Ergebnis "linksbündig" in ADCH/ADCL auszurichten, so dass die relevanten 8 MSB in ADCH stehen. In diesem Fall muss bzw. sollte nur ADCH ausgelesen werden.

ADC und ADCW sind unterschiedliche Bezeichner für das selbe Registerpaar. Üblicherweise kann man in C-Programmen ADC verwenden, was analog zu den anderen 16-Bit-Registern benannt ist. ADCW (ADC Word) existiert nur deshalb, weil die Headerdateien auch für Assembler vorgesehen sind und es bereits einen Assembler-Befehl namens ''adc'' gibt.

Im Umgang mit 16-Bit Registern siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Related Pages/Frequently Asked Questions/Nr. 8
* Datenblatt Abschnitt ''Accessing 16-bit Registers''

== IO-Register als Parameter und Variablen ==

Um Register als Parameter für eigene Funktionen übergeben zu können, muss man sie als einen volatile uint8_t Pointer übergeben. Zum Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

uint8_t key_pressed (volatile uint8_t *inputreg, uint8_t inputbit)
{
static uint8_t last_state = 0;

if (last_state == (*inputreg & (1<<inputbit)))
return 0; /* keine Änderung */

/* Wenn doch, warten bis etwaiges Prellen vorbei ist: */
_delay_ms(20);

/* Zustand für nächsten Aufruf merken: */
last_state = *inputreg & (1<<inputbit);

/* und den entprellten Tastendruck zurückgeben: */
return *inputreg & (1<<inputbit);
}

/* Beispiel für einen Funktionsaufruf: */

void foo (void)
{
uint8_t i = key_pressed (&PINB, PB1);
}
</syntaxhighlight>

Ein Aufruf der Funktion mit call by value würde Folgendes bewirken: Beim Funktionseintritt wird nur eine Kopie des momentanen Portzustandes angefertigt, die sich unabhängig vom tatsächlichen Zustand das Ports nicht mehr ändert, womit die Funktion wirkungslos wäre. Die Übergabe eines Zeigers wäre die Lösung, wenn der Compiler nicht optimieren würde. Denn dadurch wird im Programm nicht von der Hardware gelesen, sondern wieder nur von einem Abbild im Speicher. Das Ergebnis wäre das gleiche wie oben. Mit dem Schlüsselwort volatile sagt man nun dem Compiler, dass die entsprechende Variable entweder durch andere Softwareroutinen (Interrupts) oder durch die Hardware verändert werden kann.

Siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_port_pass avr-libc FAQ: "How do I pass an IO port as a parameter to a function?"]

= Zugriff auf IO-Ports =

Jeder AVR implementiert eine unterschiedliche Menge an GPIO-Registern
(GPIO - General Purpose Input/Output). Diese Register dienen dazu:
* einzustellen welche der Anschlüsse ("Beinchen") des Controllers als Ein- oder Ausgänge dienen
* bei Ausgängen deren Zustand festzulegen
* bei Eingängen deren Zustand zu erfassen

Mittels GPIO werden digitale Zustände gesetzt und erfasst, d.h. die Spannung an einem Ausgang wird ein- oder ausgeschaltet und an einem Eingang wird erfasst, ob die anliegende Spannung über oder unter einem bestimmten Schwellwert liegt. Im Datenblatt Abschnitt Electrical Characteristics/DC Characteristics finden sich die Spannungswerte (V_OL, V_OH für Ausgänge, V_IL, V_IH für Eingänge).

Die Verarbeitung von analogen Eingangswerten und die Ausgabe von Analogwerten wird in Kapitel [[AVR-GCC-Tutorial#Analoge_Ein-_und_Ausgabe|Analoge Ein- und Ausgabe]] behandelt.

Die physischen Ein- und Ausgänge werden bei AVR-Controllern zu logischen Ports gruppiert.

Alle Ports werden über Register gesteuert. Dazu sind jedem Port 3 Register zugeordnet:

{| class="wikitable"
|-
! DDRx
| Datenrichtungsregister für Port'''x'''.
'''x''' entspricht '''A''', '''B''', ''' C''', '''D''' usw. (abhängig von der Anzahl der Ports des verwendeten AVR). Bit im Register gesetzt (1) für Ausgang, Bit gelöscht (0) für Eingang.
|-
! PINx
| Eingangsadresse für Port'''x'''.
Zustand des Ports. Die Bits in PINx entsprechen dem Zustand der als Eingang definierten Portpins. Bit 1 wenn Pin "high", Bit 0 wenn Portpin low.
|-
! PORTx
| Datenregister für Port'''x'''.
Dieses Register wird verwendet, um die Ausgänge eines Ports anzusteuern. Bei Pins, die mittels DDRx auf Eingang geschaltet wurden, können über PORTx
die internen Pull-Up Widerstände aktiviert oder deaktiviert werden (1 = aktiv).
|}

Die folgenden Beispiele gehen von einem AVR aus, der sowohl Port A als auch Port B besitzt. Sie müssen für andere AVRs (zum Beispiel ATmega8/48/88/168) entsprechend angepasst werden.

== Datenrichtung bestimmen ==

Zuerst muss die Datenrichtung der verwendeten Pins bestimmt werden. Um dies zu erreichen, wird das Datenrichtungsregister des entsprechenden Ports beschrieben.

Für jeden Pin, der als Ausgang verwendet werden soll, muss dabei das
entsprechende Bit auf dem Port gesetzt werden. Soll der Pin als Eingang
verwendet werden, muss das entsprechende Bit gelöscht sein.

Beispiel:
Angenommen am Port B sollen die Pins 0 bis 4 als Ausgänge definiert werden, die noch verbleibenden Pins 5 bis 7 sollen als Eingänge fungieren. Dazu ist es daher notwendig, im für das Port B zuständigen Datenrichtungsregister DDRB folgende Bitkonfiguration einzutragen

+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
+---+---+---+---+---+---+---+---+
| 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |

In C liest sich das dann so:

<syntaxhighlight lang="c">
// in io.h wird u.a. DDRB definiert:
#include <avr/io.h>

int main()
{
// Setzen der Bits 0,1,2,3 und 4
// Binär 00011111 = Hexadezimal 1F
// direkte Zuweisung - standardkonform */
DDRB = 0x1F; /*

// übersichtliche Alternative - Binärschreibweise, aber kein ISO-C
DDRB = 0b00011111;

// Ausführliche Schreibweise: identische Funktionalität, mehr Tipparbeit
// aber übersichtlicher und selbsterklärend:
DDRB |= (1 << DDB0) | (1 << DDB1) | (1 << DDB2) | (1 << DDB3) | (1 << DDB4);
</syntaxhighlight>

Die Pins 5 bis 7 werden (da 0) als Eingänge geschaltet. Weitere Beispiele:

<syntaxhighlight lang="c">
// Alle Pins des Ports B als Ausgang definieren:
DDRB = 0xff;
// Pin0 wieder auf Eingang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB &= ~(1 << DDB0);
// Pin 3 und 4 auf Eingang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB &= ~((1 << DDB3) | (1 << DDB4));
// Pin 0 und 3 wieder auf Ausgang und andere im ursprünglichen Zustand belassen:
DDRB |= (1 << DDB0) | (1 << DDB3);
// Alle Pins auf Eingang:
DDRB = 0x00;
</syntaxhighlight>

== Vordefinierte Bitnummern für I/O-Register ==

Die Bitnummern (z. B. PCx, PINCx und DDCx für den Port C) sind in den io*.h-Dateien der avr-libc definiert und dienen lediglich der besseren Lesbarkeit. Man muss diese Definitionen nicht verwenden oder kann auch einfach "immer" PAx, PBx, PCx usw. nutzen, auch wenn der Zugriff auf Bits in DDRx- oder PINx-Registern erfolgt. Für den Compiler sind die Ausdrücke (1<<PC7), (1<<DDC7) und (1<<PINC7) identisch zu (1<<7) (genauer: der Präprozessor ersetzt die Ausdrücke (1<<PC7),... zu (1<<7)). Ein Ausschnitt der Definitionen für Port C eines ATmega32 aus der iom32.h-Datei zur Verdeutlichung (analog für die weiteren Ports):

<syntaxhighlight lang="c">
...
/* PORTC */
#define PC7 7
#define PC6 6
#define PC5 5
#define PC4 4
#define PC3 3
#define PC2 2
#define PC1 1
#define PC0 0

/* DDRC */
#define DDC7 7
#define DDC6 6
#define DDC5 5
#define DDC4 4
#define DDC3 3
#define DDC2 2
#define DDC1 1
#define DDC0 0

/* PINC */
#define PINC7 7
#define PINC6 6
#define PINC5 5
#define PINC4 4
#define PINC3 3
#define PINC2 2
#define PINC1 1
#define PINC0 0
</syntaxhighlight>

== Digitale Signale ==

Am einfachsten ist es, digitale Signale mit dem Mikrocontroller zu erfassen bzw. auszugeben.

== Ausgänge ==
Will man als Ausgang definierte Pins (entsprechende DDRx-Bits = 1) auf Logisch 1 setzen, setzt man die entsprechenden Bits im Portregister.

Mit dem Befehl
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB = 0x04; /* besser PORTB=(1<<PB2) */

// übersichtliche Alternative - Binärschreibweise
PORTB = 0b00000100; /* direkte Zuweisung - übersichtlich */

</syntaxhighlight>
wird also der Ausgang an Pin PB2 gesetzt (Beachte, dass die Bits immer ''von 0 an'' gezählt werden, das niederwertigste Bit ist also Bitnummer 0 und nicht etwa Bitnummer 1).

Man beachte, dass bei der Zuweisung mittels '''=''' immer alle Pins gleichzeitig angegeben werden. Man sollte also, wenn nur bestimmte Ausgänge geschaltet werden sollen, zuerst den aktuellen Wert des Ports einlesen und das Bit des gewünschten Ports in diesen Wert einfließen lassen. Will man also nur den dritten Pin (Bit Nr. 2) an Port B auf "high" setzen und den Status der anderen Ausgänge unverändert lassen, nutze man diese Form:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB = PORTB | 0x04; /* besser: PORTB = PORTB | ( 1<<PB2 ) */
/* vereinfacht durch Nutzung des |= Operators : */
PORTB |= (1<<PB2);

/* auch mehrere "gleichzeitig": */
PORTB |= (1<<PB4) | (1<<PB5); /* Pins PB4 und PB5 "high" */
</syntaxhighlight>

"Ausschalten", also Ausgänge auf "low" setzen, erfolgt analog:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
PORTB &= ~(1<<PB2); /* löscht Bit 2 in PORTB und setzt damit Pin PB2 auf low */
PORTB &= ~( (1<<PB4) | (1<<PB5) ); /* Pin PB4 und Pin PB5 "low" */
</syntaxhighlight>
Siehe auch [[Bitmanipulation]]

In Quellcodes, die für ältere Version den des avr-gcc/der avr-libc entwickelt wurden, werden einzelne Bits mittels der Funktionen sbi und cbi gesetzt bzw. gelöscht. Beide Funktionen sind in aktuellen Versionen der avr-libc nicht mehr enthalten und auch nicht mehr erforderlich.

''Falls der Anfangszustand von Ausgängen kritisch ist, muss die Reihenfolge beachtet werden, mit der die Datenrichtung (DDRx) eingestellt und der Ausgabewert (PORTx) gesetzt wird:''

Für Ausgangspins, die mit Anfangswert "high" initialisiert werden sollen:
* zuerst die Bits im PORTx-Register setzen
* anschließend die Datenrichtung auf Ausgang stellen

Daraus ergibt sich die Abfolge für einen Pin, der bisher als Eingang mit abgeschaltetem Pull-Up konfiguriert war:
* setze PORTx: interner Pull-Up aktiv
* setze DDRx: Ausgang ("high")

Bei der Reihenfolge erst DDRx und dann PORTx kann es zu einem kurzen "low-Puls" kommen, der auch externe Pull-Up-Widerstände "überstimmt". Die (ungünstige) Abfolge: Eingang -> setze DDRx: Ausgang (auf "low", da PORTx nach Reset 0) -> setze PORTx: Ausgang auf high. Vergleiche dazu auch das Datenblatt Abschnitt ''Configuring the Pin''.

== Eingänge (Wie kommen Signale in den µC) ==

Die digitalen Eingangssignale können auf verschiedene Arten zu unserer Logik gelangen.

=== Signalkopplung ===

Am einfachsten ist es, wenn die Signale direkt aus einer anderen digitalen Schaltung übernommen werden können. Hat der Ausgang der entsprechenden Schaltung TTL-Pegel dann können wir sogar direkt den Ausgang der Schaltung mit einem Eingangspin von unserem Controller verbinden.

Hat der Ausgang der anderen Schaltung keinen TTL-Pegel so müssen wir den Pegel über entsprechende Hardware (z. B. Optokoppler, [[Widerstand#Spannungsteiler|Spannungsteiler]], "Levelshifter" aka [[Pegelwandler]]) anpassen.

Die Masse der beiden Schaltungen muss selbstverständlich miteinander verbunden werden. Der Software selber ist es natürlich letztendlich egal, wie das Signal eingespeist wird. Wir können ja ohnehin lediglich prüfen, ob an einem Pin unseres Controllers eine logische 1 (Spannung größer ca. 0,7*Vcc) oder eine logische 0 (Spannung kleiner ca. 0,2*Vcc) anliegt. Detaillierte Informationen darüber, ab welcher Spannung ein Eingang als 0 ("low") bzw. 1 ("high") erkannt wird, liefert die Tabelle DC Characteristics im Datenblatt des genutzten Controllers.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ '''Spannungstabelle''' (ca. Grenzwerte)
|
! Low || High
|-
! bei 5 V
| 1 V || 3,5 V
|-
! bei 3,3 V
| 0,66 V || 2,31 V
|-
! bei 1,8 V
| 0,36 V || 1,26 V
|}

Die Abfrage der Zustände der Portpins erfolgt direkt über den Registernamen.

{{Warnung|Dabei ist wichtig, zur Abfrage der Eingänge ''nicht'' etwa Portregister '''PORTx''' zu verwenden, sondern Eingangsregister '''PINx'''. Ansonsten liest man nicht den Zustand der Eingänge, sondern den Status der internen Pull-Up-Widerstände. Die Abfrage der Pinzustände über PORTx statt PINx ist ein häufiger Fehler beim AVR-"Erstkontakt".}}

Will man also die aktuellen Signalzustände von Port D abfragen und in eine Variable namens bPortD abspeichern, schreibt man folgende Befehlszeilen:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>
...
uint8_t bPortD;
...
bPortD = PIND;
...
</syntaxhighlight>

Mit den C-Bitoperationen kann man den Status der Bits abfragen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
/* Fuehre Aktion aus, wenn Bit Nr. 1 (das "zweite" Bit) in PINC gesetzt (1) ist */
if ( PINC & (1<<PINC1) ) {
/* Aktion */
}

/* Fuehre Aktion aus, wenn Bit Nr. 2 (das "dritte" Bit) in PINB geloescht (0) ist */
if ( !(PINB & (1<<PINB2)) ) {
/* Aktion */
}
...
</syntaxhighlight>
Siehe auch [[Bitmanipulation#Bits_prüfen]]

=== Interne Pull-Up Widerstände ===

Portpins für Ein- und Ausgänge (GPIO) eines AVR verfügen über zuschaltbare interne Pull-Up Widerstände (nominal mehrere 10kOhm, z. B. ATmega16 20-50kOhm). Diese können in vielen Fällen statt externer Widerstände genutzt werden.

Die internen Pull-Up Widerstände von Vcc zu den einzelnen Portpins werden über das Register ''' PORTx''' aktiviert bzw. deaktiviert, wenn ein Pin als ''' Eingang''' geschaltet ist.

Wird der Wert des entsprechenden Portpins auf 1 gesetzt, so ist der Pull-Up Widerstand aktiviert. Bei einem Wert von 0 ist der Pull-Up Widerstand nicht aktiv. Man sollte jeweils entweder den internen oder einen externen Pull-Up Widerstand verwenden, aber nicht beide zusammen.

Im Beispiel werden alle Pins des Ports D als Eingänge geschaltet und alle Pull-Up Widerstände aktiviert. Weiterhin wird Pin PC7 als Eingang geschaltet und dessen interner Pull-Up Widerstand aktiviert, ohne die Einstellungen für die anderen Portpins (PC0-PC6) zu verändern.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
DDRD = 0x00; /* alle Pins von Port D als Eingang */
PORTD = 0xff; /* interne Pull-Ups an allen Port-Pins aktivieren */
...
DDRC &= ~(1<<PC7); /* Pin PC7 als Eingang */
PORTC |= (1<<PC7); /* internen Pull-Up an PC7 aktivieren */
</syntaxhighlight>

=== Taster und Schalter ===

Der Anschluss mechanischer Kontakte an den Mikrocontroller, ist zwischen zwei unterschiedliche Methoden zu unterscheiden: ''Active Low'' und ''Active High''.

<gallery widths="300" heights="300" caption="Anschluss mechanischer Kontakte an einen µC">
Image:Active Low.gif|'''Active Low:''' Bei dieser Methode wird der Kontakt zwischen den Eingangspin des Controllers und Masse geschaltet. Damit bei offenem Schalter der Controller kein undefiniertes Signal bekommt, wird zwischen die Versorgungsspannung und den Eingangspin ein sogenannter '''Pull-Up''' Widerstand geschaltet. Dieser dient dazu, den Pegel bei geöffnetem Schalter auf logisch 1 zu ziehen.
Image:Active High.gif|'''Active High:''' Hier wird der Kontakt zwischen die Versorgungsspannung und den Eingangspin geschaltet. Damit bei offener Schalterstellung kein undefiniertes Signal am Controller ansteht, wird zwischen den Eingangspin und die Masse ein '''Pull-Down''' Widerstand geschaltet. Dieser dient dazu, den Pegel bei geöffneter Schalterstellung auf logisch 0 zu halten.
</gallery>

Der Widerstandswert von Pull-Up- und Pull-Down-Widerständen ist an sich nicht kritisch. Wird er allerdings zu hoch gewählt, ist die Wirkung eventuell nicht gegeben. Als üblicher Wert haben sich 10 kOhm eingebürgert. Die AVRs verfügen an den meisten Pins über zuschaltbare interne Pull-Up Widerstände (vgl. Abschnitt [[AVR-GCC-Tutorial#Interne Pull-Up Widerstände|Interne Pull-Up Widerstände]]), welche insbesondere wie hier bei Tastern und ähnlichen Bauteilen (z. B. Drehgebern) statt externer Bauteile verwendet werden können. Interne Pull-Down-Widerstand sind nicht verfügbar und müssen daher in Form zusätzlicher Bauteile in die Schaltung eingefügt werden.

==== Taster entprellen ====

Siehe: ''[[Entprellung#Warteschleifen-Verfahren|Entprellung: Warteschleifen-Verfahren]]

= Warteschleifen (delay.h) =

Der Programmablauf kann verschiedene Arten von Wartefunktionen erfordern:

* Warten im Sinn von Zeitvertrödeln
* Warten auf einen bestimmten Zustand an den I/O-Pins
* Warten auf einen bestimmten Zeitpunkt (siehe Timer)
* Warten auf einen bestimmten Zählerstand (siehe Counter)

Der einfachste Fall, das Zeitvertrödeln, kann in vielen Fällen und mit großer Genauigkeit anhand der avr-libc Bibliotheksfunktionen _delay_ms() und _delay_us() erledigt werden. Die Bibliotheksfunktionen sind einfachen Zählschleifen (Warteschleifen) vorzuziehen, da leere Zählschleifen ohne besondere Vorkehrungen sonst bei eingeschalteter Optimierung vom avr-gcc-Compiler wegoptimiert werden. Weiterhin sind die Bibliotheksfunktionen bereits darauf vorbereitet, die in F_CPU definierte Taktfrequenz zu verwenden. Außerdem sind die Funktionen der Bibliothek wirklich getestet.

Einfach!? Schon, aber während gewartet wird, macht der µC nichts anderes mehr (abgesehen von möglicherweise auftretenden Interrupts, falls welche aktiviert sind). Die Wartefunktion blockiert den Programmablauf. Möchte man einerseits warten, um z. B. eine LED blinken zu lassen und gleichzeitig andere Aktionen ausführen z. B. weitere LED bedienen, sollten die Timer/Counter des AVR verwendet werden.

Die Bibliotheksfunktionen funktionieren allerdings nur dann korrekt, wenn sie mit zur Übersetzungszeit (beim Compilieren) bekannten konstanten Werten aufgerufen werden. Der Quellcode muss mit eingeschalteter Optimierung übersetzt werden, sonst wird sehr viel Maschinencode erzeugt, und die Wartezeiten stimmen nicht mehr mit dem Parameter überein.

Eine weitere Einschränkung liegt darin, daß sie möglicherweise länger warten, als erwartet, nämlich in dem Fall, daß Interrupts auftreten und die _delay...()-Funktion unterbrechen. Genau genommen warten diese nämlich nicht eine bestimmte Zeit, sondern verbrauchen eine bestimmte Anzahl von Prozessortakten. Die wiederum ist so bemessen, daß ohne Unterbrechung durch Interrupts die gewünschte Wartezeit erreicht wird.
Wird das Warten aber durch eine oder mehrere ISR unterbrochen, die zusammen 1% Prozessorzeit verbrauchen, dann dauert das Warten etwa 1% länger. Bei 50% Last durch die ISR dauert das Warten doppelt solange wie gewünscht, bei 90% zehnmal solange...

Abhängig von der Version der Bibliothek verhalten sich die Bibliotheksfunktionen etwas unterschiedlich.

== avr-libc Versionen bis 1.6 ==

Die Wartezeit der Funktion _delay_ms() ist auf 262,14ms/F_CPU (in MHz) begrenzt, d.h. bei 20 MHz kann man nur max. 13,1ms warten. Die Wartezeit der Funktion _delay_us() ist auf 768us/F_CPU (in MHz) begrenzt, d.h. bei 20 MHz kann man nur max. 38,4µs warten. Längere Wartezeiten müssen dann über einen mehrfachen Aufruf in einer Schleife gelöst werden.

Beispiel: Blinken einer LED an PORTB Pin PB0 im ca. 1s Rhythmus
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#ifndef F_CPU
/* Definiere F_CPU, wenn F_CPU nicht bereits vorher definiert
(z. B. durch Übergabe als Parameter zum Compiler innerhalb
des Makefiles). Zusätzlich Ausgabe einer Warnung, die auf die
"nachträgliche" Definition hinweist */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun mit 3686400 definiert"
#define F_CPU 3686400UL /* Quarz mit 3.6864 Mhz */
#endif
#include <util/delay.h> /* in älteren avr-libc Versionen <avr/delay.h> */

/*
lange, variable Verzögerungszeit, Einheit in Millisekunden

Die maximale Zeit pro Funktionsaufruf ist begrenzt auf
262.14 ms / F_CPU in MHz (im Beispiel:
262.1 / 3.6864 = max. 71 ms)

Daher wird die kleine Warteschleife mehrfach aufgerufen,
um auf eine längere Wartezeit zu kommen. Die zusätzliche
Prüfung der Schleifenbedingung lässt die Wartezeit geringfügig
ungenau werden (macht hier vielleicht 2-3ms aus).
*/

void long_delay(uint16_t ms)
{
for(; ms>0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main( void )
{
DDRB = ( 1 << PB0 ); // PB0 an PORTB als Ausgang setzen

while( 1 ) // Endlosschleife
{
PORTB ^= ( 1 << PB0 ); // Toggle PB0 z. B. angeschlossene LED
long_delay(1000); // Eine Sekunde warten...
}

return 0;
}
</syntaxhighlight>

== avr-libc Versionen ab 1.7 ==

_delay_ms() kann mit einem Argument bis 6553,5 ms (= 6,5535 Sekunden) benutzt werden. Es ist nicht möglich, eine Variable als Argument zu übergeben. Wird die früher gültige Grenze von 262,14 ms/F_CPU (in MHz) überschritten, so arbeitet _delay_ms() einfach etwas ungenauer und zählt nur noch mit einer Auflösung von 1/10 ms. Eine Verzögerung von 1000,10 ms ließe sich nicht mehr von einer von 1000,19 ms unterscheiden. Ein Verlust, der sich im Allgemeinen verschmerzen lässt. Dem Programmierer wird keine Rückmeldung gegeben, dass die Funktion ggf. gröber arbeitet, d.h. wenn es darauf ankommt, bitte den Parameter wie bisher geschickt wählen.

Die Funktion _delay_us() wurde ebenfalls erweitert. Wenn deren maximal als genau behandelbares Argument überschritten wird, benutzt diese intern _delay_ms(). Damit gelten in diesem Fall die _delay_ms() Einschränkungen.

Beispiel: Blinken einer LED an PORTB Pin PB0 im ca. 1s Rhythmus, avr-libc ab Version 1.6
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#ifndef F_CPU
/* Definiere F_CPU, wenn F_CPU nicht bereits vorher definiert
(z.B. durch Übergabe als Parameter zum Compiler innerhalb
des Makefiles). Zusätzlich Ausgabe einer Warnung, die auf die
"nachträgliche" Definition hinweist */
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun mit 3686400 definiert"
#define F_CPU 3686400UL /* Quarz mit 3.6864 Mhz */
#endif
#include <util/delay.h>

int main( void )
{
DDRB = ( 1 << PB0 ); // PB0 an PORTB als Ausgang setzen

while( 1 ) { // Endlosschleife
PORTB ^= ( 1 << PB0 ); // Toggle PB0 z.B. angeschlossene LED
_delay_ms(1000); // Eine Sekunde +/-1/10000 Sekunde warten...
// funktioniert nicht mit Bibliotheken vor 1.6

}
return 0;
}
</syntaxhighlight>

Trick zur Übergabe einer Variablen an _delay_ms():
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#ifndef F_CPU
#warning "F_CPU war noch nicht definiert, wird nun mit 3686400 definiert"
#define F_CPU 3686400UL /* Quarz mit 3.6864 Mhz */
#endif
#include <util/delay.h>

void sleep ( uint8_t ms )
{
for(; ms > 0; ms--) _delay_ms(1);
}

int main( void )
{
int x = 0; // Variable als Wartezeit erstellen
DDRB = ( 1 << PB0 ); // PB0 an PORTB als Ausgang setzen

while( 1 ) { // Endlosschleife
PORTB ^= ( 1 << PB0 ); // Toggle PB0 z.B. angeschlossene LED
sleep(x);
x++;
}
return 0;
}
</syntaxhighlight>

Die _delay_ms() und die _delay_us aus '''avr-libc 1.7.0''' sind fehlerhaft. _delay_ms () läuft 4x schneller als erwartet. Abhilfe ist eine korrigierte Includedatei: [http://www.mikrocontroller.net/topic/196738#1943039]

= Programmieren mit Interrupts =

<div style="float:right; margin:2em;">
[[Image:Interrupt Programme.gif]]
</div>
Nachdem wir nun alles Wissenswerte für die serielle Programmerstellung
gelernt haben nehmen wir jetzt ein völlig anderes Thema in Angriff, nämlich
die Programmierung unter Zuhilfenahme der Interrupts des AVR.

Tritt ein Interrupt auf, unterbricht (engl. interrupts) der Controller die Verarbeitung des Hauptprogramms und verzweigt zu einer Interruptroutine. Das Hauptprogramm wird also beim Eintreffen eines Interrupts unterbrochen, die Interruptroutine ausgeführt und danach erst wieder das Hauptprogramm an der Unterbrechungsstelle fortgesetzt (vgl. die Abbildung).

Um Interrupts verarbeiten zu können, ist folgendes zu beachten:

* Für jede aktivierte Interruptquelle ist eine Funktion zu programmieren, in der die beim Auftreten des jeweiligen Interrupts erforderlichen Verarbeitungsschritte enthalten sind. Für diese Funktion existieren verschiedene Bezeichnungen. Üblich sind die englischen Begriffe Interrupt-Handler oder Interrupt-Service-Routinen (ISR), man findet aber auch die Bezeichnungen Interruptverarbeitungs- oder -behandlungsroutine oder auch kurz Interruptroutine. Zum Beispiel wird üblicherweise in der ISR zur Verarbeitung des Empfangsinterrupts eines UARTs (UART-RX Interrupt) das empfangene Zeichen in einen Zwischenspeicher (FIFO-Buffer) kopiert, dessen Inhalt später von anderen Programmteilen geleert wird. Sofern der Zwischenspeicher ausreichend groß ist, geht also kein Zeichen verloren, auch wenn im Hauptprogramm zeitintensive Operationen durchgeführt werden.
* Die benötigten Interrupts sind in den jeweiligen Funktionsbausteinen einzuschalten. Dies erfolgt über das jeweilige Aktivierungsbit (Interrupt Enable) in einem der Hardwareregister (z.B. RX(Complete)Interrupt Enable eines UARTs)
* Sämtliche Interrupts werden über einen weiteren globalen Schalter aktiviert und deaktiviert. Zur Verarbeitung der Interrupts ist dieser Schalter zu aktivieren (sei(), siehe unten).

Alle Punkte sind zu beachten. Fehlt z.B. die globale Aktivierung, werden Interruptroutinen auch dann nicht aufgerufen, wenn sie im Funktionsbaustein eingeschaltet sind und eine Behandlungsroutine verhanden ist.

Siehe auch

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-235092.html#new Ausführlicher Thread im Forum]
* Artikel [[Interrupt]]
* Artikel [[Multitasking]]
{{Clear}}

== Anforderungen an Interrupt-Routinen ==

Um unliebsamen Überraschungen vorzubeugen, sollten einige Grundregeln bei der Implementierung der Interruptroutinen beachtet werden. Interruptroutinen sollten möglichst kurz und schnell abarbeitbar sein, daraus folgt:

* Keine umfangreichen Berechnungen innerhalb der Interruptroutine. (*)
* Keine langen Programmschleifen.
* Obwohl es möglich ist, während der Abarbeitung einer Interruptroutine andere oder sogar den gleichen Interrupt wieder zuzulassen, wird davon ohne genaue Kenntnis der internen Abläufe dringend abgeraten.

Interruptroutinen (ISRs) sollten also möglichst kurz sein und keine Schleifen mit vielen Durchläufen enthalten. Längere Operationen können meist in einen "Interrupt-Teil" in einer ISR und einen "Arbeitsteil" im Hauptprogramm aufgetrennt werden. Z.B. Speichern des Zustands aller Eingänge im EEPROM in bestimmten Zeitabständen: ISR-Teil: Zeitvergleich (Timer,RTC) mit Logzeit/-intervall. Bei Übereinstimmung ein globales Flag setzen (volatile bei Flag-Deklaration nicht vergessen, s.u.). Dann im Hauptprogramm prüfen, ob das Flag gesetzt ist. Wenn ja: die Daten im EEPROM ablegen und Flag löschen.

(*)
Hinweis:
Es gibt allerdings die seltene Situation, dass man gerade eingelesene
ADC-Werte sofort verarbeiten muss. Besonders dann, wenn man mehrere Werte sehr
schnell hintereinander bekommt. Dann bleibt einem nichts anderes übrig, als die
Werte noch in der ISR zu verarbeiten. Kommt aber sehr selten vor und sollte
durch geeignete Wahl des Systemtaktes bzw. Auswahl des Controllers vermieden werden!

== Interrupt-Quellen ==

Die folgenden Ereignisse können einen Interrupt auf einem AVR AT90S2313 auslösen, wobei die Reihenfolge der Auflistung auch die Priorität der Interrupts aufzeigt.

* Reset
* Externer Interrupt 0
* Externer Interrupt 1
* Timer/Counter 1 Capture Ereignis
* Timer/Counter 1 Compare Match
* Timer/Counter 1 Überlauf
* Timer/Counter 0 Überlauf
* UART Zeichen empfangen
* UART Datenregister leer
* UART Zeichen gesendet
* Analoger Komparator

Die Anzahl der möglichen Interruptquellen variiert zwischen den verschiedenen Microcontroller-Typen. Im Zweifel hilft ein Blick ins Datenblatt ("Interrupt Vectors").

== Register ==

Der AT90S2313 verfügt über 2 Register die mit den
Interrupts zusammenhängen.

{| class="wikitable"
|-
| '''GIMSK'''
| '''G'''eneral '''I'''nterrupt '''M'''a'''sk''' Register. 

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6|| 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''INT1''' || '''INT0''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-'''
|-
! R/W
| R/W || R/W || R || R || R || R || R || R
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''INT1''' (External '''Int'''errupt Request '''1''' Enable)
:Wenn dieses Bit gesetzt ist, wird ein Interrupt ausgelöst, wenn am '''INT1'''-Pin eine steigende oder fallende (je nach Konfiguration im '''MCUCR''') Flanke erkannt wird.
:Das Global Enable Interrupt Flag muss selbstverständlich auch gesetzt sein.
:Der Interrupt wird auch ausgelöst, wenn der Pin als Ausgang geschaltet ist. Auf diese Weise bietet sich die Möglichkeit, Software-Interrupts zu realisieren.

'''INT0''' (External '''Int'''errupt Request '''0''' Enable)
:Wenn dieses Bit gesetzt ist, wird ein Interrupt ausgelöst, wenn am '''INT0'''-Pin eine steigende oder fallende (je nach Konfiguration im '''MCUCR''') Flanke erkannt wird.
:Das Global Enable Interrupt Flag muss selbstverständlich auch gesetzt sein.
:Der Interrupt wird auch ausgelöst, wenn der Pin als Ausgang geschaltet ist. Auf diese Weise bietet sich die Möglichkeit, Software-Interrupts zu realisieren.

|-
| '''GIFR'''
| '''G'''eneral '''I'''nterrupt '''F'''lag '''R'''egister.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''INTF1''' || '''INTF0''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-''' || '''-'''
|-
! R/W
| R/W || R/W || R || R || R || R || R || R
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''INTF1''' (External '''Int'''errupt Flag '''1''')
:Dieses Bit wird gesetzt, wenn am '''INT1'''-Pin eine Interrupt-Bedingung, entsprechend der Konfiguration, als eingetreten erkannt wird. Wenn das Global Enable Interrupt Flag gesetzt ist, wird die Interruptroutine angesprungen.
:Das Flag wird automatisch gelöscht, wenn die Interruptroutine beendet ist. Alternativ kann das Flag gelöscht werden, indem der Wert '''1(!)''' eingeschrieben wird.

'''INTF0''' (External '''Int'''errupt Flag '''0''')
:Dieses Bit wird gesetzt, wenn am '''INT0'''-Pin eine Interrupt-Bedingung, entsprechend der Konfiguration, als eingetreten erkannt wird. Wenn das Global Enable Interrupt Flag gesetzt ist, wird die Interruptroutine angesprungen.
:Das Flag wird automatisch gelöscht, wenn die Interruptroutine beendet ist. Alternativ kann das Flag gelöscht werden, indem der Wert '''1(!)''' eingeschrieben wird.
|-
| '''MCUCR'''
| '''MCU''' '''C'''ontrol '''R'''egister.

Das MCU Control Register enthält Kontrollbits für allgemeine MCU-Funktionen.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|-
! Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| '''-'''|| '''-'''|| '''SE'''|| '''SM'''|| '''ISC11'''|| '''ISC10'''|| '''ISC01'''|| '''ISC00'''
|-
! R/W
| R || R || R/W || R/W || R/W || R/W || R/W || R/W
|-
! Initialwert
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0

|}

'''SE''' ('''S'''leep '''E'''nable)
:Dieses Bit muss gesetzt sein, um den Controller mit dem '''SLEEP'''-Befehl in den Schlafzustand versetzen zu können.
:Um den Schlafmodus nicht irrtümlich einzuschalten, wird empfohlen, das Bit erst unmittelbar vor Ausführung des '''SLEEP'''-Befehls zu setzen.

'''SM''' ('''S'''leep '''M'''ode)
:Dieses Bit bestimmt über den Schlafmodus.
:Ist das Bit gelöscht, so wird der '''Idle'''-Modus ausgeführt. Ist das Bit gesetzt, so wird der '''Power-Down'''-Modus ausgeführt. (für andere AVR Controller siehe Abschnitt "Sleep-Mode")

'''ISC11''', '''ISC10''' ('''I'''nterrupt '''S'''ense '''C'''ontrol '''1''' Bits)
:Diese beiden Bits bestimmen, ob die steigende oder die fallende Flanke für die Interrupterkennung am '''INT1'''-Pin ausgewertet wird.

:{| class="wikitable"
|-
! ISC11 || ISC10 || Bedeutung
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 0
| Low Level an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.

Der Interrupt wird getriggert, solange der Pin auf 0 bleibt.
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 1
| Reserviert
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 0
| Die fallende Flanke an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 1
| Die steigende Flanke an '''INT1''' erzeugt einen Interrupt.
|}

'''ISC01''', '''ISC00''' ('''I'''nterrupt '''S'''ense '''C'''ontrol '''0''' Bits)
:Diese beiden Bits bestimmen, ob die steigende oder die fallende Flanke für die Interrupterkennung am '''INT0'''-Pin ausgewertet wird.

:{| class="wikitable"
|-
! ISC01 || ISC00 || Bedeutung
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 0
| Low Level an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.

Der Interrupt wird getriggert, solange der Pin auf 0 bleibt.
|-
| align="center" | 0
| align="center" | 1
| Reserviert
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 0
| Die fallende Flanke an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.
|-
| align="center" | 1
| align="center" | 1
| Die steigende Flanke an '''INT0''' erzeugt einen Interrupt.
|}

|}

== Allgemeines über die Interrupt-Abarbeitung ==

Wenn ein Interrupt eintrifft, wird automatisch das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register '''SREG''' gelöscht und alle weiteren Interrupts unterbunden. Dieses wird automatisch wieder gesetzt, wenn die Interruptroutine beendet wird. Wenn in der Zwischenzeit weitere Interrupts eintreffen, werden die zugehörigen Interrupt-Bits gesetzt und die Interrupts bei Beendigung der laufenden Interrupt-Routine in der Reihenfolge ihrer Priorität ausgeführt. Dies kann
eigentlich nur dann zu Problemen führen, wenn ein hoch priorisierter Interrupt ständig und in kurzer Folge auftritt. Dieser sperrt dann möglicherweise alle anderen Interrupts mit niedrigerer Priorität. Dies ist einer der Gründe, weshalb die Interrupt-Routinen sehr kurz gehalten werden sollen. Es ist möglich das GIE-Bit in der ISR zu setzen und so schon wieder weitere Interrupts zuzulassen - allerdings sollte man damit vorsichtig sein und genau wissen was man damit macht. Kritisch wird es vor allem wenn der gleiche Interrupt noch einmal kommt, bevor die ISR abgearbeitet ist.



== Interrupts mit avr-gcc ==



Funktionen zur Interrupt-Verarbeitung werden in den Includedateien ''interrupt.h'' der avr-libc zur Verfügung gestellt (bei älterem Quellcode zusätzlich ''signal.h'').

<syntaxhighlight lang="c">
// fuer sei(), cli() und ISR():
#include <avr/interrupt.h>
</syntaxhighlight>

Das Makro '''sei()''' schaltet die Interrupts ein. Eigentlich wird nichts anderes gemacht, als das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register gesetzt.

<syntaxhighlight lang="c">
sei();
</syntaxhighlight>

Das Makro '''cli()''' schaltet die Interrupts aus, oder anders gesagt, das '''Global Interrupt Enable''' Bit im Status Register wird gelöscht.

<syntaxhighlight lang="c">
cli();
</syntaxhighlight>

Oft steht man vor der Aufgabe, dass eine Codesequenz nicht unterbrochen werden darf. Es liegt dann nahe, zu Beginn dieser Sequenz ein cli() und am Ende ein sei() einzufügen. Dies ist jedoch ungünstig, wenn die Interrupts vor Aufruf der Sequenz deaktiviert waren und danach auch weiterhin deaktiviert bleiben sollen. Ein sei() würde ungeachtet des vorherigen Zustands die Interrupts aktivieren, was zu unerwünschten Seiteneffekten führen kann. Die aus dem folgenden Beispiel ersichtliche Vorgehensweise ist in solchen Fällen vorzuziehen:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <inttypes.h>

//...

void NichtUnterbrechenBitte(void)
{
uint8_t tmp_sreg; // temporaerer Speicher fuer das Statusregister

tmp_sreg = SREG; // Statusregister (also auch das I-Flag darin) sichern
cli(); // Interrupts global deaktivieren

/* hier "unterbrechnungsfreier" Code */

/* Beispiel Anfang
JTAG-Interface eines ATmega16 per Software deaktivieren
und damit die JTAG-Pins an PORTC für "general I/O" nutzbar machen
ohne die JTAG-Fuse-Bit zu aendern. Dazu ist eine "timed sequence"
einzuhalten (vgl Datenblatt ATmega16, Stand 10/04, S. 229):
Das JTD-Bit muss zweimal innerhalb von 4 Taktzyklen geschrieben
werden. Ein Interrupt zwischen den beiden Schreibzugriffen wuerde
die erforderliche Sequenz "brechen", das JTAG-Interface bliebe
weiterhin aktiv und die IO-Pins weiterhin für JTAG reserviert. */

MCUCSR |= (1<<JTD);
MCUCSR |= (1<<JTD); // 2 mal in Folge ,vgl. Datenblatt fuer mehr Information

/* Beispiel Ende */

SREG = tmp_sreg; // Status-Register wieder herstellen
// somit auch das I-Flag auf gesicherten Zustand setzen
}

void NichtSoGut(void)
{
cli();

/* hier "unterbrechnungsfreier" Code */

sei();
}

int main(void)
{
//...

cli();
// Interrupts global deaktiviert

NichtUnterbrechenBitte();
// auch nach Aufruf der Funktion deaktiviert

sei();
// Interrupts global aktiviert

NichtUnterbrechenBitte();
// weiterhin aktiviert
//...

/* Verdeutlichung der unguenstigen Vorgehensweise mit cli/sei: */
cli();
// Interrupts jetzt global deaktiviert

NichtSoGut();
// nach Aufruf der Funktion sind Interrupts global aktiviert
// dies ist mglw. ungewollt!
//...

}
</syntaxhighlight>


Zu den aktivierten Interrupts ist eine Funktion zu programmieren, deren Code aufgerufen wird, wenn der betreffende Interrupt auftritt (Interrupt-Handler, Interrupt-Service-Routine). Dazu existiert die Definition (ein Makro) '''ISR'''.

=== ISR ===

(''ISR()'' ersetzt bei neueren Versionen der avr-libc ''SIGNAL()''. SIGNAL sollte nicht mehr genutzt werden, zur Portierung von SIGNAL nach ISR siehe den [[AVR-GCC-Tutorial#Anhang|Anhang]].)

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>
//...
ISR(Vectorname) /* vormals: SIGNAL(siglabel) dabei Vectorname != siglabel ! */
{
/* Interrupt Code */
}
</syntaxhighlight>

Mit ''ISR'' wird eine Funktion für die Bearbeitung eines Interrupts eingeleitet. Als Argument muss dabei die Benennung des entsprechenden Interruptvektors angegeben werden. Diese sind in den jeweiligen Includedateien IOxxxx.h zu finden. Die Bezeichnung entspricht dem Namen aus dem Datenblatt, bei dem die Leerzeichen durch Unterstriche ersetzt sind und ein ''_vect'' angehängt ist.

Als Beispiel ein Ausschnitt aus der Datei für den ATmega8 (bei WinAVR Standardinstallation in C:\WinAVR\avr\include\avr\iom8.h) in der neben den aktuellen Namen für ''ISR'' (*_vect) noch die Bezeichnungen für das inzwischen nicht mehr aktuelle ''SIGNAL'' (SIG_*) enthalten sind.

<syntaxhighlight lang="c">
//...
/* $Id: iom8.h,v 1.13 2005/10/30 22:11:23 joerg_wunsch Exp $ */

/* avr/iom8.h - definitions for ATmega8 */
//...

/* Interrupt vectors */

/* External Interrupt Request 0 */
#define INT0_vect _VECTOR(1)
#define SIG_INTERRUPT0 _VECTOR(1)

/* External Interrupt Request 1 */
#define INT1_vect _VECTOR(2)
#define SIG_INTERRUPT1 _VECTOR(2)

/* Timer/Counter2 Compare Match */
#define TIMER2_COMP_vect _VECTOR(3)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE2 _VECTOR(3)

/* Timer/Counter2 Overflow */
#define TIMER2_OVF_vect _VECTOR(4)
#define SIG_OVERFLOW2 _VECTOR(4)

/* Timer/Counter1 Capture Event */
#define TIMER1_CAPT_vect _VECTOR(5)
#define SIG_INPUT_CAPTURE1 _VECTOR(5)

/* Timer/Counter1 Compare Match A */
#define TIMER1_COMPA_vect _VECTOR(6)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE1A _VECTOR(6)

/* Timer/Counter1 Compare Match B */
#define TIMER1_COMPB_vect _VECTOR(7)
#define SIG_OUTPUT_COMPARE1B _VECTOR(7)

//...
</syntaxhighlight>


Mögliche Funktionsrümpfe für Interruptfunktionen sind zum Beispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>
/* veraltet: #include <avr/signal.h> */

ISR(INT0_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_INTERRUPT0) */
{
/* Interrupt Code */
}

ISR(TIMER0_OVF_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) */
{
/* Interrupt Code */
}

ISR(USART_RXC_vect) /* veraltet: SIGNAL(SIG_UART_RECV) */
{
/* Interrupt Code */
}

// und so weiter und so fort...
</syntaxhighlight>

Auf die korrekte Schreibweise der Vektorbezeichnung ist zu achten. Der gcc-Compiler prüft erst ab Version 4.x, ob ein Signal/Interrupt der angegebenen Bezeichnung tatsächlich in der Includedatei definiert ist und gibt andernfalls eine Warnung aus. Bei WinAVR (ab 2/2005) wurde die Überprüfung auch in den mitgelieferten Compiler der Version 3.x integriert. Aus dem gcc-Quellcode Version 3.x selbst erstellte Compiler enthalten die Prüfung nicht (vgl. [[AVR-GCC]]).

Während der Ausführung der Funktion sind alle weiteren Interrupts automatisch gesperrt. Beim Verlassen der Funktion werden die Interrupts wieder zugelassen.

Sollte während der Abarbeitung der Interruptroutine ein weiterer Interrupt (gleiche oder andere Interruptquelle) auftreten, so wird das entsprechende Bit im zugeordneten Interrupt Flag Register gesetzt und die entsprechende Interruptroutine automatisch nach dem Beenden der aktuellen Funktion aufgerufen.

Ein Problem ergibt sich eigentlich nur dann, wenn während der Abarbeitung der aktuellen Interruptroutine mehrere gleichartige Interrupts auftreten. Die entsprechende Interruptroutine wird im Nachhinein zwar aufgerufen jedoch wissen wir nicht, ob nun der entsprechende Interrupt einmal, zweimal oder gar noch öfter aufgetreten ist. Deshalb soll hier noch einmal betont werden, dass Interruptroutinen so schnell wie nur irgend möglich wieder verlassen werden sollten.

=== Unterbrechbare Interruptroutinen ===

"Faustregel": im Zweifel '''ISR'''. Die nachfolgend beschriebene Methode nur dann verwenden, wenn man sich über die unterschiedliche Funktionsweise im Klaren ist.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>

ISR(XXX,ISR_NOBLOCK) /* veraltet: INTERRUPT(SIG_OVERFLOW0) */
{
/* Interrupt-Code */
}
</syntaxhighlight>

Hierbei steht XXX für den oben beschriebenen Namen des Vektors (also z. B. ''TIMER0_OVF_vect''). Der Unterschied im Vergleich zu einer herkömmlichen ISR ist, dass hier beim Aufrufen der Funktion das '''Global Enable Interrupt''' Bit durch Einfügen einer SEI-Anweisung direkt wieder gesetzt und somit alle Interrupts zugelassen werden – auch XXX-Interrupts.

Bei unsachgemässer Handhabung kann dies zu erheblichen Problemen durch Rekursion wie einem Stack-Overflow oder anderen unerwarteten Effekten führen und sollte wirklich nur dann eingesetzt werden, wenn man sich sicher ist, das Ganze auch im Griff zu haben.

Insbesondere sollte möglichst am ISR-Anfang die auslösende IRQ-Quelle deaktiviert und erst am Ende der ISR wieder aktiviert werden. Robuster als die Verwendung einer NOBLOCK-ISR ist daher folgender ISR-Aufbau:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/interrupt.h>

ISR (XXX)
{
// Implementiere die ISR ohne zunaechst weitere IRQs zuzulassen

<<Deaktiviere die XXX-IRQ>>

// Erlaube alle Interrupts (ausser XXX)
sei();

//... Code ...

// IRQs global deaktivieren um die XXX-IRQ wieder gefahrlos
// aktivieren zu koennen
cli();

<<Aktiviere die XXX-IRQ>>
}
</syntaxhighlight>
Auf diese Weise kann sich die XXX-IRQ nicht selbst unterbrechen, was zu einer Art Endlosschleife führen würde.

Siehe auch: Hinweise in [[AVR-GCC]]

siehe dazu: http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__interrupts.html

== Datenaustausch mit Interrupt-Routinen ==

Variablen, die sowohl in Interrupt-Routinen (ISR = Interrupt Service Routine(s)) als auch vom übrigen Programmcode geschrieben oder gelesen werden, müssen mit einem '''volatile''' deklariert werden. Damit wird dem Compiler mitgeteilt, dass der Inhalt der Variablen vor jedem Lesezugriff aus dem Speicher gelesen und nach jedem Schreibzugriff in den Speicher geschrieben wird. Ansonsten könnte der Compiler den Code so optimieren, dass der Wert der Variablen nur in Prozessorregistern zwischengespeichert wird, die nichts von der Änderung woanders mitbekommen.

Zur Veranschaulichung ein Codefragment für eine Tastenentprellung mit Erkennung einer "lange gedrückten" Taste.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>
//...

// Schwellwerte
// Entprellung:
#define CNTDEBOUNCE 10
// "lange gedrueckt:"
#define CNTREPEAT 200

// hier z. B. Taste an Pin2 PortA "active low" = 0 wenn gedrueckt
#define KEY_PIN PINA
#define KEY_PINNO PA2

// beachte: volatile!
volatile uint8_t gKeyCounter;

// Timer-Compare Interrupt ISR, wird z.B. alle 10ms ausgefuehrt
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
// hier wird gKeyCounter veraendert. Die übrigen
// Programmteile müssen diese Aenderung "sehen":
// volatile -> aktuellen Wert immer in den Speicher schreiben
if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
if (gKeyCounter < CNTREPEAT) gKeyCounter++;
}
else {
gKeyCounter = 0;
}
}

//...

int main(void)
{
//...
/* hier: Initialisierung der Ports und des Timer-Interrupts */
//...
// hier wird auf gKeyCounter zugegriffen. Dazu muss der in der
// ISR geschriebene Wert bekannt sein:
// volatile -> aktuellen Wert immer aus dem Speicher lesen
if ( gKeyCounter > CNTDEBOUNCE ) { // Taste mind. 10*10 ms "prellfrei"
if (gKeyCounter == CNTREPEAT) {
/* hier: Code fuer "Taste lange gedrueckt" */
}
else {
/* hier: Code fuer "Taste kurz gedrueckt" */
}
}
//...
}
</syntaxhighlight>

Wird innerhalb einer ISR mehrfach auf eine mit volatile deklarierte Variable zugegriffen, wirkt sich dies ungünstig auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit aus, da bei jedem Zugriff mit dem Speicherinhalt abgeglichen wird. Da bei AVR-Controllern ''innerhalb'' einer ISR keine Unterbrechungen zu erwarten sind, bietet es sich an, einen Zwischenspeicher in Form einer lokalen Variable zu verwenden, deren Inhalt zu Beginn und am Ende mit dem der volatile Variable synchronisiert wird. Lokale Variable werden bei eingeschalteter Optimierung mit hoher Wahrscheinlichkeit in Prozessorregistern verwaltet und der Zugriff darauf ist daher nur mit wenigen internen Operationen verbunden. Die ISR aus dem vorherigen Beispiel lässt sich so optimieren:

<syntaxhighlight lang="c">
//...
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
uint8_t tmp_kc;

tmp_kc = gKeyCounter; // Uebernahme in lokale Arbeitsvariable

if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
if (tmp_kc < CNTREPEAT) {
tmp_kc++;
}
}
else {
tmp_kc = 0;
}

gKeyCounter = tmp_kc; // Zurueckschreiben
}
//...
</syntaxhighlight>

Zum Vergleich die Disassemblies (Ausschnitte der "lss-Dateien", compiliert für ATmega162) im Anschluss. Man erkennt den viermaligen Zugriff auf die Speicheraddresse von ''gKeyCounter'' (hier 0x032A) in der ISR ohne "Cache"-Variable und den zweimaligen Zugriff in der Variante mit Zwischenspeicher. Im Beispiel ist der Vorteil gering, bei komplexeren Routinen kann die Zwischenspeicherung in lokalen Variablen jedoch zu deutlicheren Verbesserungen führen.

<pre>
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
86a: 1f 92 push r1
86c: 0f 92 push r0
86e: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63
870: 0f 92 push r0
872: 11 24 eor r1, r1
874: 8f 93 push r24
if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
876: ca 99 sbic 0x19, 2 ; 25
878: 0a c0 rjmp .+20 ; 0x88e <__vector_13+0x24>
if (gKeyCounter < CNTREPEAT) gKeyCounter++;
87a: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A
87e: 88 3c cpi r24, 0xC8 ; 200
880: 40 f4 brcc .+16 ; 0x892 <__vector_13+0x28>
882: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A
886: 8f 5f subi r24, 0xFF ; 255
888: 80 93 2a 03 sts 0x032A, r24
88c: 02 c0 rjmp .+4 ; 0x892 <__vector_13+0x28>
}
else {
gKeyCounter = 0;
88e: 10 92 2a 03 sts 0x032A, r1
892: 8f 91 pop r24
894: 0f 90 pop r0
896: 0f be out 0x3f, r0 ; 63
898: 0f 90 pop r0
89a: 1f 90 pop r1
89c: 18 95 reti
</pre>

<pre>
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
86a: 1f 92 push r1
86c: 0f 92 push r0
86e: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63
870: 0f 92 push r0
872: 11 24 eor r1, r1
874: 8f 93 push r24
uint8_t tmp_kc;

tmp_kc = gKeyCounter;
876: 80 91 2a 03 lds r24, 0x032A

if ( !(KEY_PIN & (1<<KEY_PINNO)) ) {
87a: ca 9b sbis 0x19, 2 ; 25
87c: 02 c0 rjmp .+4 ; 0x882 <__vector_13+0x18>
87e: 80 e0 ldi r24, 0x00 ; 0
880: 03 c0 rjmp .+6 ; 0x888 <__vector_13+0x1e>
if (tmp_kc < CNTREPEAT) {
882: 88 3c cpi r24, 0xC8 ; 200
884: 08 f4 brcc .+2 ; 0x888 <__vector_13+0x1e>
tmp_kc++;
886: 8f 5f subi r24, 0xFF ; 255
}
}
else {
tmp_kc = 0;
}

gKeyCounter = tmp_kc;
888: 80 93 2a 03 sts 0x032A, r24
88c: 8f 91 pop r24
88e: 0f 90 pop r0
890: 0f be out 0x3f, r0 ; 63
892: 0f 90 pop r0
894: 1f 90 pop r1
896: 18 95 reti
</pre>

=== volatile und Pointer ===

Bei '''volatile''' in Verbindung mit Pointern ist zu beachten, ob der Pointer selbst oder die Variable, auf die der Pointer zeigt, '''volatile''' ist.

<syntaxhighlight lang="c">
volatile uint8_t *a; // das Ziel von a ist volatile

uint8_t *volatile a; // a selbst ist volatile
</syntaxhighlight>

Falls der Pointer volatile ist (zweiter Fall im Beispiel), ist zu beachten, dass der Wert des Pointers, also eine Speicheradresse, intern in mehr als einem Byte verwaltet wird. Lese- und Schreibzugriffe im Hauptprogramm (außerhalb von Interrupt-Routinen) sind daher so zu implementieren, dass alle Teilbytes der Adresse konsistent bleiben, vgl. dazu den folgenden Abschnitt.

=== Variablen größer 1 Byte ===

Bei Variablen größer ein Byte, auf die in Interrupt-Routinen und im Hauptprogramm zugegriffen wird, muss darauf geachtet werden, dass die Zugriffe auf die einzelnen Bytes außerhalb der ISR nicht durch einen Interrupt unterbrochen werden. (Allgemeinplatz: AVRs sind 8-bit Controller). Zur Veranschaulichung ein Codefragment:

<syntaxhighlight lang="c">
//...
volatile uint16_t gMyCounter16bit;
//...
ISR(...)
{
//...
gMyCounter16Bit++;
//...
}

int main(void)
{
uint16_t tmpCnt;
//...
// nicht gut: Mglw. hier ein Fehler, wenn ein Byte von MyCounter
// schon in tmpCnt kopiert ist aber vor dem Kopieren des zweiten Bytes
// ein Interrupt auftritt, der den Inhalt von MyCounter verändert.
tmpCnt = gMyCounter16bit;

// besser: Änderungen "außerhalb" verhindern -> alle "Teilbytes"
// bleiben konsistent
cli(); // Interrupts deaktivieren
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
sei(); // wieder aktivieren

// oder: vorheriger Status des globalen Interrupt-Flags bleibt erhalten
uint8_t sreg_tmp;
sreg_tmp = SREG; /* Sichern */
cli()
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
SREG = sreg_tmp; /* Wiederherstellen */

// oder: mehrfach lesen, bis man konsistente Daten hat
uint16_t count1 = gMyCounter16Bit;
uint16_t count2 = gMyCounter16Bit;
while (count1 != count2) {
count1 = count2;
count2 = gMyCounter16Bit;
}
tmpCnt = count1;
//...
}
</syntaxhighlight>

Die avr-libc bietet ab Version 1.6.0(?) einige Hilfsfunktionen/Makros, mit der im Beispiel oben gezeigten Funktionalität, die zusätzlich auch sogenannte [http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrier memory barriers] beinhalten. Diese stehen nach #include <util/atomic.h> zur Verfügung.
<syntaxhighlight lang="c">
//...
#include <util/atomic.h>
//...

// analog zu cli, Zugriff, sei:
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON) {
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
}

// oder:

// analog zu Sicherung des SREG, cli, Zugriff und Zurückschreiben des SREG:
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_RESTORESTATE) {
tmpCnt = gMyCounter16Bit;
}

//...
</syntaxhighlight>

* siehe auch [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__util__atomic.html Dokumentation der avr-libc zu atomic.h]

== Interrupt-Routinen und Registerzugriffe ==

Falls Register sowohl im Hauptprogramm als auch in Interrupt-Routinen verändert werden, ist darauf zu achten, dass diese Zugriffe sich nicht überlappen. Nur wenige Anweisungen lassen sich in sogenannte "atomare" Zugriffe übersetzen, die nicht von Interrupt-Routinen unterbrochen werden können.

Zur Veranschaulichung eine Anweisung, bei der ein Bit und im Anschluss drei Bits in einem Register gesetzt werden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>

int main(void)
{
//...
PORTA |= (1<<PA0);

PORTA |= (1<<PA2)|(1<<PA3)|(1<<PA4);
//...
}
</syntaxhighlight>

Der Compiler übersetzt diese Anweisungen für einen ATmega128 bei Optimierungsstufe "S" nach:

<div class="code"><pre>
...
PORTA |= (1<<PA0);
d2: d8 9a sbi 0x1b, 0 ; 27 (a)

PORTA |= (1<<PA2)|(1<<PA3)|(1<<PA4);
d4: 8b b3 in r24, 0x1b ; 27 (b)
d6: 8c 61 ori r24, 0x1C ; 28 (c)
d8: 8b bb out 0x1b, r24 ; 27 (d)
...
</pre></div>

Das Setzen des einzelnen Bits wird bei eingeschalteter Optimierung für Register im unteren Speicherbereich in eine einzige Assembler-Anweisung (sbi) übersetzt und ist nicht anfällig für Unterbrechungen durch Interrupts. Die Anweisung zum Setzen von drei Bits wird jedoch in drei abhängige Assembler-Anweisungen übersetzt und bietet damit zwei "Angriffspunkte" für Unterbrechungen. Eine Interrupt-Routine könnte nach dem Laden des Ausgangszustands in den Zwischenspeicher (hier Register 24) den Wert des Registers ändern, z. B. ein Bit löschen. Damit würde der Zwischenspeicher nicht mehr mit dem tatsächlichen Zustand übereinstimmen aber dennoch nach der Bitoperation (hier ori) in das Register zurückgeschrieben.

Beispiel: PORTA sei anfangs 0b00000000. Die erste Anweisung (a) setzt Bit 0 auf '''1''', PORTA ist danach 0b0000000'''1'''. Nun wird im ersten Teil der zweiten Anweisung der Portzustand in ein Register eingelesen (b). Unmittelbar darauf (vor (c)) "feuert" ein Interrupt, in dessen Interrupt-Routine Bit 0 von PORTA gelöscht wird. Nach Verlassen der Interrupt-Routine hat PORTA den Wert 0b00000000. In den beiden noch folgenden Anweisungen des Hauptprogramms wird nun der zwischengespeicherte "alte" Zustand 0b00000001 mit 0b00011100 logisch-'''ODER'''-verknüft (c) und das Ergebnis 0b00011101 in PortA geschrieben (d). Obwohl zwischenzeitlich Bit 0 gelöscht wurde, ist es nach (d) wieder gesetzt.

Lösungsmöglichkeiten:
* Register ohne besondere Vorkehrungen nicht in Interruptroutinen ''und'' im Hauptprogramm verändern.
* Interrupts vor Veränderungen in Registern, die auch in ISRs verändert werden, deaktivieren ("cli").
* Bits einzeln löschen oder setzen. sbi und cbi können nicht unterbrochen werden. Vorsicht: nur Register im unteren Speicherbereich sind mittels sbi/cbi ansprechbar. Der Compiler kann nur für diese sbi/cbi-Anweisungen generieren. Für Register außerhalb dieses Adressbereichs ("Memory-Mapped"-Register) werden auch zur Manipulation einzelner Bits abhängige Anweisungen erzeugt (lds,...,sts).

* siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Frequently asked Questions/Fragen Nr. 1 und 8. (Stand: avr-libc Vers. 1.0.4)

== Interruptflags löschen ==

Beim Löschen von Interruptflags haben AVRs eine Besonderheit, die auch im Datenblatt beschrieben ist: Es wird zum Löschen eine 1 in das betreffende Bit geschrieben.

Hinweis: 
Bei Registern mit mehreren Interrupt-Flag-Bits (wie die Timer Interrupt Flag Register) '''nicht''' die übliche bitweise VerODERung nehmen, sondern eine direkte Zuweisung machen. Da sonst weitere Flags, als nur das gewünschte, ebenfalls gelöscht werden könnten. 
([http://www.mikrocontroller.net/topic/171148#1640133 Erklärung]).

== Was macht das Hauptprogramm? ==

Im einfachsten (Ausnahme-)Fall gar nichts mehr. Es ist also durchaus denkbar, ein Programm zu schreiben, welches in der main-Funktion lediglich noch die Interrupts aktiviert und dann in einer Endlosschleife verharrt. Sämtliche Funktionen werden dann in den ISRs abgearbeitet. Diese Vorgehensweise ist jedoch bei den meisten Anwendungen schlecht: man verschenkt eine Verarbeitungsebene und hat außerdem möglicherweise Probleme durch Interruptroutinen, die zu viel Verarbeitungszeit benötigen.

Normalerweise wird man in den Interruptroutinen nur die bei Auftreten des jeweiligen Interruptereignisses unbedingt notwendigen Operationen ausführen lassen. Alle weniger kritischen Aufgaben werden dann im Hauptprogramm abgearbeitet.

* siehe auch: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Interrupts and Signals

= Sleep-Modes =

AVR Controller verfügen über eine Reihe von sogenannten [[Sleep Mode |''Sleep-Modes'']] ("Schlaf-Modi"). Diese ermöglichen es, Teile des Controllers abzuschalten. Zum Einen kann damit besonders bei Batteriebetrieb Strom gespart werden, zum Anderen können Komponenten des Controllers deaktiviert werden, die die Genauigkeit des Analog-Digital-Wandlers bzw. des Analog-Comparators negativ beeinflussen. Der Controller wird durch Interrupts aus dem Schlaf geweckt. Welche Interrupts den jeweiligen Schlafmodus beenden, ist einer Tabelle im Datenblatt des jeweiligen Controllers zu entnehmen.
Die Funktionen (eigentlich Makros) der avr-libc stehen nach Einbinden der header-Datei ''sleep.h'' zur Verfügung.

;set_sleep_mode (uint8_t mode): Setzt den Schlafmodus, der bei Aufruf von sleep() aktiviert wird. In sleep.h sind einige Konstanten definiert (z. B. SLEEP_MODE_PWR_DOWN). Die definierten Modi werden jedoch nicht alle von sämtlichten AVR-Controllern unterstützt.
;sleep_enable(): Aktiviert den gesetzten Schlafmodus, versetzt den Controller aber noch nicht in den Schlafmodus
;sleep_cpu(): Versetzt den Controller in den Schlafmodus .sleep_cpu wird im Prinzip durch die Assembler-Anweisung ''sleep'' ersetzt.
;sleep_disable(): Deaktiviert den gesetzten Schlafmodus
;sleep_mode(): Versetzt den Controller in den mit set_sleep_mode gewählten Schlafmodus. Das Makro entspricht sleep_enable()+sleep_cpu()+sleep_disable(), beinhaltet also nicht die Aktivierung von Interrupts (besser nicht benutzen).

Bei Anwendung von sleep_cpu() müssen Interrupts also bereits freigeben sein (sei()), da der Controller sonst nicht mehr "aufwachen" kann. sleep_mode() ist nicht geeignet für die Verwendung in ISR Interrupt-Service-Routinen, da bei deren Abarbeitung Interrupts global deaktiviert sind und somit auch die möglichen "Aufwachinterrupts". Abhilfe: stattdessen sleep_enable(), sei(), sleep_cpu(), sleep_disable() und evtl. cli() verwenden (vgl. Dokumentation der avr-libc).

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/sleep.h>

int main(void)
{
...

while (1) {
...
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sleep_mode();

// Code hier wird erst nach Auftreten eines entsprechenden
// "Aufwach-Interrupts" verarbeitet
...
}
}
</syntaxhighlight>

In älteren Versionenen der avr-libc wurden nicht alle AVR-Controller durch die sleep-Funktionen richtig angesteuert. Mit avr-libc 1.2.0 wurde die Anzahl der unterstützten Typen jedoch deutlich erweitert. Bei nicht-unterstützten Typen erreicht man die gewünschte Funktionalität durch direkte "[[Bitmanipulation]]" der entsprechenden Register (vgl. Datenblatt) und Aufruf des Sleep-Befehls via Inline-Assembler oder sleep_cpu():

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
...
// Sleep-Mode "Power-Save" beim ATmega169 "manuell" aktivieren
SMCR = (3<<SM0) | (1<<SE);
asm volatile ("sleep"::); // alternativ sleep_cpu() aus sleep.h
...
</syntaxhighlight>

== Sleep Modi ==
Zu beachten ist, dass unterschiedliche Prozessoren aus der AVR Familie unterschiedliche Sleep-Modi unterstützen oder nicht unterstützen. Auskunft über die tatsächlichen Gegebenheiten gibt, wie immer, das zum Prozessor gehörende Datenblatt. Die unterschiedlichen Modi unterscheiden sich dadurch, welche Bereiche des Prozessors abgeschaltet werden. Damit korrespondiert unmittelbar welche Möglichkeiten es gibt, den Prozessor aus den jeweiligen Sleep Modus wieder aufzuwecken.

;Idle Mode (SLEEP_MODE_IDLE): Die CPU kann durch SPI, USART, Analog Comperator, ADC, TWI, Timer, Watchdog und irgendeinen anderen Interrupt wieder aufgeweckt werden.

;ADC Noise Reduction Mode (SLEEP_MODE_ADC): In diesem Modus liegt das Hauptaugenmerk darauf, die CPU soweit stillzulegen, dass der ADC möglichst keine Störungen aus dem inneren der CPU auffangen kann. Aufwachen aus diesem Modus kann ausgelöst werden durch den ADC, externe Interrupts, TWI, Timer und Watchdog.

;Power-Down Mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN): In diesem Modus wird ein externer Oszillator (Quarz, Quarzoszillator) gestoppt. Geweckt werden kann die CPU durch einen externen Level Interrupt, TWI, Watchdog, Brown-Out-Reset

;Power-Save-Mode (SLEEP_MODE_PWR_SAVE): Power-Save ist identisch zu Power-Down mit einer Ausnahme: Ist der Timer 2 auf die Verwendung eines externen Taktes konfiguriert, so läuft dieser Timer auch im Power-Save weiter und kann die CPU mit einem Interrupt aufwecken.

;Standby-Mode (SLEEP_MODE_STANDBY, SLEEP_MODE_EXT_STANDBY): Voraussetzung für den Standby-Modus ist die Verwendung eines Quarzes oder eines Quarzoszillators (also einer externen Taktquelle). Ansonsten ist dieser Modus identisch zum Power-Down Modus. Vorteil dieses Modus ist eine kürzere Aufwachzeit.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitt Modules/Power Management and Sleep-Modes
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/96369#832712 Forenbeitrag] zur "Nichtverwendung" von sleep_mode in ISRs.

= Zeiger =
Zeiger (engl. ''Pointer'') sind Variablen, die die Adresse von Daten oder Funktionen enthalten und belegen 16 Bits. Die Größe hängt mit dem adressierbaren Speicherbereich zusammen und der GCC reserviert dann den entsprechenden Platz.
Ggf. ist es also günstiger, Indizes auf Arrays (Listen) zu verwenden, so dass der GCC für die Zeigerarithmetik den erforderlichen RAM nur temporär benötigt.

Siehe auch: [[Zeiger]]

= Speicherzugriffe =

Atmel AVR-Controller verfügen typisch über drei Speicher:

* [[RAM]]: Im RAM (genauer statisches RAM/SRAM) wird vom gcc-Compiler Platz für Variablen reserviert. Auch der Stack befindet sich im RAM. Dieser Speicher ist "flüchtig", d.h. der Inhalt der Variablen geht beim Ausschalten oder einem Zusammenbruch der Spannungsversorgung verloren.

* Programmspeicher: Ausgeführt als FLASH-Speicher, seitenweise wiederbeschreibbar. Darin ist das Anwendungsprogramm abgelegt.

* [[EEPROM]]: Nichtflüchtiger Speicher, d.h. der einmal geschriebene Inhalt bleibt auch ohne Stromversorgung erhalten. Byte-weise schreib/lesbar. Im EEPROM werden typischerweise gerätespezifische Werte wie z. B. Kalibrierungswerte von Sensoren abgelegt.

Einige AVRs besitzen keinen RAM-Speicher, lediglich die Register können als "Arbeitsvariablen"
genutzt werden. Da die Anwendung des avr-gcc auf solch "kleinen" Controllern ohnehin selten sinnvoll ist und auch nur bei einigen RAM-losen Typen nach [http://lightner.net/avr/ATtinyAvrGcc.html "Bastelarbeiten"] möglich ist, werden diese Controller hier nicht weiter berücksichtigt. Auch EEPROM-Speicher ist nicht auf allen Typen verfügbar. Generell sollten die nachfolgenden Erläuterungen auf alle ATmega-Controller und die größeren AT90-Typen übertragbar sein. Für die Typen ATtiny2313, ATtiny26 und viele weitere der "ATtiny-Reihe" gelten die Ausführungen ebenfalls.

Siehe auch:
* [[Binäre Daten zum Programm hinzufügen]]
== RAM ==

Die Verwaltung des RAM-Speichers erfolgt durch den Compiler, im Regelfall ist beim Zugriff auf Variablen im RAM nichts Besonderes zu beachten. Die Erläuterungen in jedem brauchbaren C-Buch gelten auch für den vom avr-gcc-Compiler erzeugten Code.

Um Speicher dynamisch (während der Laufzeit) zu reservieren, kann '''malloc()''' verwendet werden. malloc(size) "alloziert" (~reserviert) einen gewissen Speicherblock mit '''size''' Bytes. Ist kein Platz für den neuen Block, wird NULL (0) zurückgegeben.

Wird der angelegte Block zu klein (groß), kann die Größe mit realloc() verändert werden. Den allozierten Speicherbereich kann man mit free() wieder freigeben. Wenn das Freigeben eines Blocks vergessen wird spricht man von einem "Speicherleck" (memory leak).

malloc() legt Speicherblöcke im '''Heap''' an, belegt man zuviel Platz, dann wächst der Heap zu weit nach oben und überschreibt den Stack, und der Controller kommt in Teufels Küche. Das kann leider nicht nur passieren wenn man insgesamt zu viel Speicher anfordert, sondern auch wenn man Blöcke unterschiedlicher Größe in ungünstiger Reihenfolge alloziert/freigibt (siehe Artikel [[Heap-Fragmentierung]]). Aus diesem Grund sollte man malloc() auf Mikrocontrollern sehr sparsam (am besten gar nicht) verwenden.

Beispiel zur Verwendung von malloc():
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdlib.h>

void foo(void) {
// neuen speicherbereich anlegen,
// platz für 10 uint16
uint16_t* pBuffer = malloc(10 * sizeof(uint16_t));

// darauf zugreifen, als wärs ein gewohnter Buffer
pBuffer[2] = 5;

// Speicher (unbedingt!) wieder freigeben
free(pBuffer);
}
</syntaxhighlight>

Wenn (wie in obigem Beispiel) dynamischer Speicher nur für die Dauer einer Funktion benötigt und am Ende wieder freigegeben wird, bietet es sich an, statt malloc() '''alloca()''' zu verwenden. Der Unterschied zu malloc() ist, dass der Speicher auf dem Stack reserviert wird, und beim Verlassen der Funktion automatisch wieder freigegeben wird. Es kann somit kein Speicherleck und keine Fragmentierung entstehen.

siehe auch:
* http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/malloc.html

== Flash mit PROGMEM und pgm_read ==

→ [http://nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__avr__pgmspace.html avr-libc: Doku zu avr/pgmspace.h]

Ein Zugriff auf Konstanten im Programmspeicher ist mittels avr-gcc erst ab Version 4.7 "transparent" möglich. Um Daten aus dem Flash zu lesen, muss die AVR-Instruktion LPM (''Load from Program Memory'') erzeugt werden, bei Controllern mit mehr als 64kiB Flash auch ELMP.

Dazu gibt es das AVR-spezifische GCC-Attribut <tt>progmem</tt>, mit dem eine Variablendeklaration im ''static storage''<ref>Variablen der Speicherklasse ''static storage'' haben eine unbegrenzte Lebensdauer. Beispiel für solche Variablen sind globale Variablen, aber auch static-Variablen innerhalb einer Funktion gehören dazu. Beispiele für Variablen, die nicht ''static storage'' sind: auto-Variablen ("normale" lokale Variablen), register-Variablen, durch malloc geschaffene Objekte, etc.</ref> markiert werden kann:
<syntaxhighlight lang="c">
const int value __attribute__((progmem)) = 1;
</syntaxhighlight>

Effekt ist, dass die so markierte Variable nicht im RAM sondern im Flash angelegt wird. Wird durch "normalen" C-Code auf solch eine Variable zugegriffen, wird jedoch aus dem RAM gelesen und nicht aus dem Flash!

Zum Lesen aus dem Flash stellt die avr-libc daher zahlreiche Makros zur Verfügung. Zudem wird das Makro <tt>PROGMEM</tt> definiert, das etwas Tipparbeit spart:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

const int value PROGMEM = 1;
</syntaxhighlight>

<tt>progmem</tt> funktioniert im Wesentlichen wie ein Section-Attribut, das die Daten in der Section <tt>.progmem.data</tt> ablegt. Im Gegensatz zum Section-Attribut werden jedoch noch weitere Prüfungen unternommen, ab avr-gcc 4.6 etwa muss die entsprechende Variable <tt>const</tt> sein.

=== Integer und float ===

Zum Lesen von Skalaren stellt die avr-libc folgende Makros zu Verfügung, die jeweils ein Argument erhalten: Die 16-Bit Adresse des zu lesenden Wertes<ref>Damit ist der mögliche Speicherbereich für Flash-Konstanten auf 64kiB begrenzt. Einige pgmspace-Funktionen ermöglichen den Lesezugriff auf den gesamten Flash-Speicher, intern via Assembler-Anweisung ELPM. Die Initialisierungswerte des Speicherinhalts jenseits der 64kiB-Marke müssen dann jedoch auf anderem Weg angelegt werden, d.h. nicht per PROGMEM. Evtl. eigene Section und Linker-Optionen. Alt und nicht ganz korrekt: Die avr-libc pgmspace-Funktionen unterstützen nur die unteren 64kiB Flash bei Controllern mit mehr als 64kiB.</ref>

:{| {{Tabelle}}
|+ Übersicht der <tt>pgm_read</tt> Funktionen aus dem Header <tt>avr/pgmspace.h</tt> der avr-libc
|-
! Gelesener Wert || <tt>pgm_read_xxx</tt> || Anzahl Bytes
|-
| <tt>uint8_t</tt> || <tt>pgm_read_byte</tt> || 1
|-
| <tt>uint16_t</tt> || <tt>pgm_read_word</tt> || 2
|-
| <tt>uint32_t</tt> || <tt>pgm_read_dword</tt> || 4
|-
| <tt>float</tt> || <tt>pgm_read_float</tt><ref>ab avr-libc 1.7.0</ref> || 4
|}

Soll ein Zeiger gelesen werden, so verwendet man <tt>pgm_read_word</tt> und castet das Ergebnis zum gewünschten Zeiger-Typ.

;Beispiele:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

/* Byte */
const uint8_t aByte PROGMEM = 123;

/* int-Array */
const int anArray[] PROGMEM = { 18, 3 ,70 };

void foo (void)
{
/* Zeiger */
static const uint8_t* const aPointer PROGMEM = &aByte;

uint8_t a = pgm_read_byte (&aByte);
int a2 = (int) pgm_read_word (&anArray[2]);
const uint8_t* p = (const uint8_t*) pgm_read_word (&aPointer);
}
</syntaxhighlight>

=== Blöcke ===

In den Flash-Funktionen der avr-libc sind keine der pgm_read_xxxx Nomenklatur folgenden Funktionen, die Speicherblöcke auslesen oder vergleichen. Die enstprechende Funktionen sind Varianten von <tt>memcpy</tt>, <tt>memcmp</tt> und heißt <tt>memcpy_P</tt>, <tt>memcmp_P</tt>, usw. Für weitere Funktionen und deren Prototypen siehe die Dokumentation der avr-libc.

=== Strings ===

Strings sind in C nichts anderes als eine Abfolge von Zeichen und einem <tt>'\0'</tt> als Stringende. Der prinzipielle Weg ist daher identisch zum Lesen von Bytes, wobei auf die [[FAQ#Wie funktioniert String-Verarbeitung in C?|Besonderheiten von Strings]] wie 0-Terminierung geachtet werden muss.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

size_t my_string_length (const char* addr)
{
size_t length = 0;

while (pgm_read_byte (addr++))
{
len++;
}
return length;
}
</syntaxhighlight>

Zur Unterstützung des Programmierers steht das Repertoire der str-Funktionen auch in jeweils eine Variante zur Verfügung, die mit dem Flash-Speicher arbeiten kann. Die Funktionsnamen tragen den Suffix <tt>_P</tt>. Darüber hinaus gibt es das Makro <tt>PSTR</tt>, das ein String-Literal im Flash-Speicher ablegt und die Adresse des Strings liefert:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

/* Liefert true zurück, wenn string_im_ram gleich "Hallo Welt" ist. */
int foo (const char* string_im_ram)
{
return strcmp_P (string_im_ram, PSTR ("Hallo Welt"));
}
</syntaxhighlight>

Zu beachten ist, dass <tt>PSTR</tt> nur innerhalb von Funktionen verwendet werden kann.

; Array aus Strings:

Arrays aus Strings im Flash-Speicher werden in zwei Schritten angelegt:

# Zuerst die einzelnen Elemente des Arrays und
# im Anschluss ein Array, in dem die Startaddressen der Strings abgelegt werden.

Zum Auslesen wird zuerst die Adresse des gewünschten Elements aus dem Array im Flash-Speicher gelesen, die im Anschluss dazu genutzt wird, um auf das Element (den String) selbst zuzugreifen.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

static const char str1[] PROGMEM = "Hund";
static const char str2[] PROGMEM = "Katze";
static const char str3[] PROGMEM = "Maus";

const char * const array[] PROGMEM =
{
str1, str2, str3
};

// Liest den i-ten String von array[] und kopiert ihn ins RAM nach buf[]
void read_string (char* buf, size_t i)
{
// Lese die Adresse des i-ten Strings aus array[]
const char *parray = (const char*) pgm_read_word (&array[i]);

// Kopiere den Inhalt der Zeichenkette vom Flash ins RAM
strcpy_P (buf, parray);
}
</syntaxhighlight>

Eine weitere Möglichkeit ist, die Strings in einem 2-dimensionalen char-Array abzulegen anstatt deren Adresse in einem 1-dimensionalen Adress-Array zu speichern.

Vorteil ist, dass der Code einfacher wird. Nachteil ist, dass bei unterschiedlich langen Strings Speicherplatz verschwendet wird, weil sich die Array-Dimension and der Länge des längsten Strings orientieret. Bei in etwa gleich langen Strings kann es aber sogar Speicherplatz sparen, denn es die Adressen der einzelnen Strings müssen nicht abgespeichert werden.<ref>In unserem Hund-Katze-Maus Beispiel belegt die erste Variante 22 Bytes Daten und 18 Bytes Code, die zweite Variante mit 2-dimensionalem Array belegt 18 Bytes Daten und 20 Bytes Code. Gemessen wurde mit avr-gcc 4.8 -Os für ATmega8.</ref>

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

// Die "6" ist 1 plus die Länge des längsten Strings ("Katze")
const char array[][6] PROGMEM =
{
"Hund", "Katze", "Maus"
};

// Liest den i-ten String von array[] und kopiert ihn ins RAM nach buf[]
void read_string (char* buf, size_t i)
{
// Kopiere den Inhalt der i-ten Zeichenkette vom Flash ins RAM
strcpy_P (buf, array[i]);
}
</syntaxhighlight>

Siehe dazu auch die avr-libc FAQ: [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_rom_array How do I put an array of strings completely in ROM?]

=== Warum so kompliziert? ===

Zu dem Thema, warum die Verabeitung von Werten aus dem Flash-Speicher so kompliziert ist, sei hier nur kurz erläutert: Die Harvard-Architektur des AVR weist getrennte Adressräume für Programm (Flash) und Datenspeicher (RAM) auf. Der C-Standard sieht keine unterschiedlichen Adressräume vor.

Hat man zum Beispiel eine Funktion string_an_uart (const char* s) und übergibt an diese Funktion die Adresse einer Zeichenkette, dann weiß die Funktion nicht, ob die Adresse in den Flash-Speicher oder das RAM zeigt. Weder aus dem Pointer-Wert, also dem Zahlenwert, noch aus dem "const" kann auf den Ort der Ablage geschlossen werden.

Einige AVR-Compiler bilden die Harvard-Architektur ab, indem sie in einen Pointer nicht nur die Adresse speichern, sondern auch den Ablageort wie ''Flash'' oder ''RAM''. In einem Aufruf einer Funktion wird dann bei Pointer-Parametern neben der Adresse auch der Speicherbereich, auf den der Pointer zeigt, übergeben.

Dies hat jedoch auch Nachteile, denn bei jedem Zugriff über einen Zeiger muss zur ''Laufzeit'' entschieden werden, wie der Zugriff auszuführen ist und entsprechend länglicher und langsamer wird der erzeugte Code.

Siehe auch:
* [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/index.html Dokumentation der avr-libc] Abschnitte Modules/Program Space String Utilities und Abschnitt Modules/Bootloader Support Utilities

=== Variablenzugriff >64kB ===

Die Zeiger beim avr-gcc sind nur 16 Bit breit, können somit also nur 64kiB Datenspeicher adressieren. Als Funktionspointer können sie beim AVR bis zu 128 kiB Programmspeicher adressieren, weil Funktionsadressen immer 16 Bit Worte adressieren und nicht Bytes. Für den Datenzugriff jenseits von 64kiB stellt die AVR-Libc die Funktionen <tt>pgm_read_xxx_far</tt> zur Verfügung. Diese Funktionen erwarten einen 32-Bit Pointer auf die Daten. Unverständlicherweise gibt es aber in der AVR-Libc keine Funktion, um diesen 32-Bit Pointer zu erhalten. Hier schafft ein eigenes Makro Abhilfe:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>

//====================================================================
// Macro to access strings defined in PROGMEM above 64kB
//--------------------------------------------------------------------
#define FAR(var) \
({ uint_farptr_t tmp; \
__asm__ ( \
"ldi %A0, lo8(%1)" "\n\t" \
"ldi %B0, hi8(%1)" "\n\t" \
"ldi %C0, hh8(%1)" \
: "=d" (tmp) \
: "i" (&(var))); \
tmp; \
})
//-------------------------------------------------------------------

//===================================================================
// Define a section above 64kiB (FAR_SECTION)
// and add the required linker argument below
// -Wl,--section-start=.far_section=0x10000
//--------------------------------------------------------------------
#define FAR_SECTION __attribute__((__section__(".far_section")))
//--------------------------------------------------------------------

//====================================================================
// Just a Sample
//--------------------------------------------------------------------

char MyString[] FAR_SECTION = "Hier liegt mein FAR-Teststring!";
char MyBmp64[] FAR_SECTION = {0xAA,0xBB,0xCC,0xDD,0xEE,0xFF,0x00};

int main(void)
{
char MyChar;
DDRC = 0xFF;
do
{
MyChar = pgm_read_byte_far(FAR(MyBmp64));
PORTC = MyChar;
}
while(MyChar);
}
</syntaxhighlight>

D.h. man muss
* Das Makro FAR im Quellcode einfügen
* Die Definition der neuen Sektion FAR_SECTION einfügen
* Die Variablen mit dieser Sektion kennzeichnen
* Dem Linker mittels Kommandozeilenoption diese Sektion mitteilen

Der Zugriff auf diese Variablen kann nur mittels direkter Pointerarithmetik erfolgen, eine Indizierung von Arrays mit variablem Index ist nicht möglich.

<syntaxhighlight lang="c">
int n=3;
MyChar = pgm_read_byte_far(FAR(MyBmp64)+n);
</syntaxhighlight>

== Flash mit __flash und Embedded-C ==

Ab Version 4.7 unterstützt avr-gcc ''Adress-Spaces'' gemäß dem Embedded-C Dokument ISO/IEC TR18037. Der geläufigste Adress-Space ist <tt>__flash</tt>, der im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> kein GCC-Attribut ist, sondern ein Qualifier und damit syntaktisch ähnlich verwendet wird wie <tt>const</tt> oder <tt>volatile</tt>.

GCC kennt keine eigene Option zum Aktivieren von Embedded-C, es wird als GNU-C Erweiterung behandelt. Daher müssen C-Module, die Address-Spaces verwenden, mit <tt>-std=gnu99</tt> o.ä. compiliert werden.

<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash int value = 10;

int get_value (void)
{
return value;
}
</syntaxhighlight>

# Im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> sind keine speziellen Bibliotheksfunktionen oder -makros für den Zugriff mehr notwendig: Der Code zum Lesen der Variable ist "normales" C.
# Die Variable wird im richtigen Speicherbereich (Flash) angelegt.
# <tt>__flash</tt> ist nur zusammen mit read-only Objekten oder Zeigern, d.h. nur zusammen mit <tt>const</tt>, erlaubt.
# Zugriffe wie im obigen Beispiel können (weg)optimiert werden. Das Beispiel entspricht einem "<tt>return 10</tt>". Es besteht keine Notwendigkeit, für <tt>value</tt> überhaupt Flash-Speicher zu reservieren.

Auch Zeiger-Indirektionen sind problemlos möglich. Zu beachten ist, dass <tt>__flash</tt> auf der richtigen Seite des "<tt>*</tt>" in der Zeigerdeklaration bzw. -definition steht:
* '''Rechts vom <tt>*</tt>:''' Der Zeiger selbst liegt im Flash
* '''Links vom <tt>*</tt>:''' Der Zeiger enthält eine Flash-Adresse

<syntaxhighlight lang="c">
// val ist eine Variable im Flash
const __flash int val = 42;

// pval liegt auch im Flash und enthält die Adresse von val
const __flash int* const __flash pval = &val;

char get_val (void)
{
// liest den Wert von val über die in pval abgelegte Adresse
return *pval;
}
</syntaxhighlight>

=== Blöcke ===

Um Speicherbereiche vom Flash in den RAM zu kopieren, gibt es zwei Möglichkeiten: Zum einen können wie bei <tt>progmem</tt> beschreiben die Funktionen der avr-libc wie <tt>memcpy_P</tt>, <tt>memcmp_P</tt>, <tt>movmem_P</tt>, etc. verwendet werden:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

// Eine Datenstruktur
typedef struct
{
int id;
char buf[10];
} data_t;

extern void uart_send (const void*, size_t);

void send_data (const __flash data_t *pdata)
{
// buf wird auf dem Stack angelegt
data_t buf;

// Kopiere Daten vom Flash nach buf ins RAM
memcpy_P (&buf, pdata, sizeof (data_t));

// Sende die Daten in buf
uart_send (&buf, sizeof (data_t));
}
</syntaxhighlight>

Zum anderen kann eine Struktur auch über direktes Kopieren ins RAM geladen werden:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdlib.h>

// Eine Datenstruktur
typedef struct
{
int id;
char buf[10];
} data_t;

extern void uart_send (const void*, size_t);

void send_data (const __flash data_t *pdata)
{
// Kopiere Daten ins RAM. buf wird auf dem Stack angelegt
const data_t buf = *pdata;

// Verwendet die Daten in buf
uart_send (&buf, sizeof (data_t));
}
</syntaxhighlight>

=== Strings ===

Natürlich können auch Strings im Flash abgelegt werden und auch mit Funktionen wie <tt>strcpy_P</tt> aus der avr-libc verarbeitet werden. Zudem ist es möglich, Flash-Zeiger mit der Adresse eines String-Literals zu initialisieren:
<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

#define FSTR(X) ((const __flash char[]) { X } )

const __flash char * const __flash array[] =
{
FSTR ("Hund"), FSTR ("Katze"), FSTR ("Maus")
};

size_t get_len (uint8_t tier)
{
return strlen_P (array[tier]);
}
</syntaxhighlight>

Leider sieht der Embedded-C Draft nicht vor, String-Literale direkt in einem anderen Adress-Space als ''generic'' anzulegen, so dass hier der Umweg über <tt>FSTR</tt> genommen werden muss. Dieses Konstrukt ist nur ausserhalb von Funktionen möglich und kann daher nicht als Ersatz für <tt>PSTR</tt> aus der avr-libc dienen.

Soll <tt>array</tt> ein 2-dimensonales Array sein anstatt ein 1-dimensionales Array von Zeigern, dann geht das ohne große Verrenkungen:

<syntaxhighlight lang="c">
// Die 6 ergibt sich aus 1 plus der Länge des längsten Strings "Katze"
const __flash char array[][6] =
{
"Hund", "Katze", "Maus"
};
</syntaxhighlight>

Weiters besteht die Möglichkeit, <tt>array</tt> analog anzulegen, wie man es mit <tt>PROGMEM</tt> machen würde: Jeder String wird explizit angelegt und seine Adresse bei der Initialisierung von <tt>array</tt> verwendet. Dies entspricht dem ersten Beispiel eines 1-dimensionalen Zeigerarrays:

<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char strHund[] = "Hund";
static const __flash char strKatze[] = "Katze";
static const __flash char strMaus[] = "Maus";

const __flash char * const __flash array[] =
{
strHund, strKatze, strMaus
};
</syntaxhighlight>

=== Casts ===

Embedded C fordert, dass zwei Adress-Spaces entweder disjunkt sind – d.h. sie enthalten keine gemeinsamen Adressen – oder aber ein Space komplett im anderen enthalten ist, also eine Teilmengen-Beziehung besteht. Die Adress-Spaces von avr-gcc sind so implementiert, dass jeder Space Teilmenge jedes anderes ist. Zwar haben Spaces wie RAM und Flash physikalisch keinen Speicherbereich gemein, allerdings ermöglicht diese Implementierung das Casten von Zeigern zu unterschiedlichen Adress-Spaces<ref>Im Gegensatz zu einem Attribute wie <tt>progmem</tt> ist ein (Adress Space) Qualifier Teil des Zeiger-Typs.</ref>:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdbool.h>

char read_char (const char *address, bool data_in_flash)
{
if (data_in_flash)
return *(const __flash char*) address;
else
return *address;
}
</syntaxhighlight>

Der Cast selbst erzeugt keinen zusätzlichen Code, da eine RAM-Adresse und eine Flash-Adresse die gleiche Binärdarstellung haben. Allerdings wird über den nach <tt>__flash</tt> gecasteten Zeiger anders zugegriffen, nämlich per LPM.

=== Jenseits von __flash ===

Ausser <tt>__flash</tt> gibt es auch folgende Address-Spaces:

* <tt>__flash</tt>''N'', ''N'' = 1..5, sind fünf weitere Spaces, die analog zu <tt>__flash</tt> funktionieren und deren Zeiger ebenfalls 16 Bit breit sind. avr-gcc erwartet, dass die zugehörigen Daten, welche in die Section <tt>.progmem</tt>''N''<tt>.data</tt> abgelegt werden, so lokatiert sind, dass das high-Byte der Adresse (Bits 16..23) gerade ''N'' ist. Dies wird in Binutils noch nicht unterstützt<ref>[http://sourceware.org/PR14406 Binutils PR14406]: Support .progmem<N>.data sections to work with GCC's [http://gcc.gnu.org/PR49868 PR49868].</ref> (Stand Binutils 2.24) Die Unterstützung kann durch ein eigenes Linker-Skript erreicht werden, welches diese Sections wie vom Compiler erwartet lokatiert.
* Address-Space <tt>__memx</tt> implementiert 3-Byte Zeiger und unterstützt Lesen über 64KiB-Segmentgrenzen hinweg. Das MSB (Bit 23) gibt dabei an, ob der Zeiger eine Flash-Adresse enthält (Bit23 = 0) oder eine RAM-Adresse (Bit23 = 1), was folgenden Code erlaubt:

:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
const __memx int a_flash = 42;
const int a_ram = 100;

static int get_a (const __memx int* pa)
{
return *pa;
}

int main (void)
{
return get_a (&a_flash) + get_a (&a_ram);
}</syntaxhighlight>
|}Dies bedeutet, dass erst zur ''Laufzeit'' entschieden werden kann, ob aus dem RAM oder aus dem Flash gelesen werden soll, was <tt>__memx</tt> im Vergleich zu den anderen Address-Spaces langsamer macht. Ausserdem ist zu beachten, dass <tt>__memx</tt>-Zeiger zwar 24-Bit Zeiger sind, die zugrundeliegende Adress-Arithmetik jedoch gemäß dem C-Standard erfolgt, also als 16-Bit Arithmetik.

=== __flash, progmem und Portierbarkeit ===

Da ab er aktuellen Compilerversion 4.7 sowohl <tt>__flash</tt> als auch <tt>PROGMEM</tt> und die <tt>pgm_read</tt>-Funktionen zur Verfügung stehen, ergibt sich die Frage, welche Variante "besser" ist und wie zwischen ihnen hin- und her zu portieren ist.

Zunächst sei erwähnt, dass <tt>__flash</tt> kein Ersatz für <tt>PROGMEM</tt> ist, sondern lediglich eine Alternative dazu. Das "alte" progmem wird weiterhin mir gleicher Semantik unterstützt, so dass alter Code ohne Änderungen mit den neueren Compilerversionen übersetzbar bleibt.

Von der Codegüte her dürften sich keine großen Unterschiede ergeben. Es ist nicht zu erwarten, dass die eine oder die andere Variante wesentlich besseren oder schlechteren Code erzeugt — von einer Ausnahme abgesehen: Der Wert beim Zugriff ist zur Compilezeit bekannt und kann daher eliminiert werden.
<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char x[] = { 'A', 'V', 'R' };

char foo (void)
{
return x[2];
}
</syntaxhighlight>
Dies wird übersetzt wie "<tt>return 'R';</tt>", und das Array <tt>x[]</tt> kann komplett wegoptimiert werden und entfallen.

==== progmem → __flash ====

Portierung in diese Richtung bedeutet, alten Code anzupassen. Zwingend ist die Portierung nicht, da <tt>progmem</tt> weiterhin unterstützt wird.
Allerdings ist eine Quelle mit <tt>__flash</tt> besser lesbar, denn der Code wird von den <tt>pgm_read</tt>-Funktionen befreit, die vor allem bei Mehrfach-Indirektion den Code ziemlich verunstalten und unleserlich machen können.
Weiterer Vorteil von <tt>_flash</tt> ist, daß eine striktere Typprüfung erfolgen kann.

Eine Portierung wird man in zwei Schritten vornehmen:

;1. Definitionen von Flash-Variablen werden angepasst:

Vorher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

static const char hund[] PROGMEM = "Hund";
static const char katze[] PROGMEM = "Katze";
static const char maus[] PROGMEM = "Maus";

const char * const tier[] PROGMEM =
{
hund, katze, maus
};
</syntaxhighlight>
|}

Nachher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
static const __flash char hund[] = "Hund";
static const __flash char katze[] = "Katze";
static const __flash char maus[] = "Maus";

const __flash char * const __flash tier[] =
{
hund, katze, maus
};
</syntaxhighlight>
|}

Der Header <tt>avr/pgmspace.h</tt> wird nicht mehr benötigt. Im Gegensatz zu <tt>progmem</tt> müssen Qualifier immer links von der definierten Variablen stehen; bei Attributen wie <tt>progmem</tt> ist das mehr oder weniger egal.

Nachdem diese Anpassung erfolgreich abgeschlossen ist, folgt Schritt

; 2. Der Code wird von <tt>pgm_reg</tt>-Aufrufen bereinigt:

Vorher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/pgmspace.h>

extern const char *tier[];

char first_letter (uint8_t i)
{
const char* ptier = (const char*) pgm_read_word (&tier[i]);
return (char) pgm_read_byte (&ptier[0]);
}
</syntaxhighlight>
|}

Nachher:
:{|
|-
|<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdint.h>

extern const __flash char * const __flash tier[];

char first_letter (uint8_t i)
{
return tier[i][0];
}
</syntaxhighlight>
|}

== Dateien direkt im Flash einbinden ==

Wenn man größere Dateien direkt im Programm einbinden will, ohne sie vorher in C Quelltext umzuwandeln, muss man das mit dem Linker machen. Wie das geht steht hier.

* [http://www.atmel.com/webdoc/avrlibcreferencemanual/FAQ_1faq_binarydata.html Atmel, avr gcc Dokumentation]
* [http://nongnu.org/avr-libc/user-manual/FAQ.html#faq_binarydata Nongnu avr gcc Dokumentation]

Wie man das dann praktisch umsetzt, sieht man in diesem Beitrag.

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/361429?goto=4056910#4056910 Forumsbeitrag]: Binärdateien mittels Linker einbinden

== Flash in der Anwendung schreiben ==

Bei AVRs mit "self-programming"-Option – auch bekannt als [[Bootloader]]-Support – können Teile des Flash-Speichers vom Anwendungsprogramm beschrieben werden. Dies ist nur möglich, wenn die Schreibfunktion in einem besonderen Speicherbereich, der Boot-Section des Programmspeichers/Flash, abgelegt ist.

Bei einigen kleinen AVRs gibt es keine gesonderte Boot-Section, bei diesen kann der Flashspeicher von jeder Stelle des Programms geschrieben werden. Für Details sei hier auf das jeweilige Controller-Datenblatt und die Erläuterungen zum Modul boot.h der avr-libc verwiesen. Es existieren auch Application-Notes dazu bei atmel.com, die auf avr-gcc-Code übertragbar sind.

Siehe auch:
* Forumsbeitrag [http://www.mikrocontroller.net/topic/163632#1561622 Daten in Programmspeicher speichern]

== EEPROM ==

Möchte man Werte aus einem Programm heraus so speichern, dass sie auch nach dem Abschalten der Versorgungsspannung noch erhalten bleiben und nach dem Wiederherstellen der Versorgungsspannung bei erneutem Programmstart wieder zur Verfügung stehen, dann benutzt man das EEPROM.

Schreib- und Lesezugriffe auf den EEPROM-Speicher erfolgen über die im Modul eeprom.h der avr-libc definierten Funktionen. Mit diesen Funktionen können einzelne Bytes, Datenworte (16 Bit), Fließkommawerte (32 Bit, single-precision, float) und Datenblöcke geschrieben und gelesen werden.

Diese Funktionen kümmern sich auch um diverse Details, die bei der Benutzung des EEPROMs normalerweise notwendig sind:
* EEPROM-Operationen sind im Vergleich relativ langsam. Man muss daher darauf achten, dass eine vorhergehende Operation abgeschlossen ist, ehe die nächste Operation mit dem EEPROM gestartet wird. Die in der avr-libc implementierten Funktionen aus eeprom.h berücksichtigten dies. Soll beim Aufruf einer EEPROM-Funktion sichergestellt werden, dass diese nicht intern in einer Warteschleife auf den Abschluss der vorherigen Operation wartet, kann vorher per eeprom_is_ready testen, ob der Zugriff auf den EEPROM-Speicher sofort möglich ist.
* Es ist darauf zu achten, dass die EEPROM-Funktionen nicht durch einen Interrupt unterbrochen werden. Einige Phasen des Zugriffs sind zeitkritisch und müssen in einer definierten bzw. begrenzten Anzahl von Takten durchgeführt werden. Durch einen unterbrechenden Interrupt würde diese Restriktion nicht mehr eingehalten. Auch dieses Detail wird von den avr-libc Funktionen berücksichtigt, so dass man sich als C-Programmierer nicht darum kümmern muss. Innerhalb der Funktionen werden Interrupts vor der "EEPROM-Sequenz" global deaktiviert und im Anschluss, falls vorher auch schon eingeschaltet, wieder aktiviert.

Man beachte, dass der EEPROM-Speicher nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzugriffen zulässt. Beschreibt man eine EEPROM-Zelle öfter als die im Datenblatt zugesicherte Anzahl (typisch 100.000), wird die Funktion der Zelle nicht mehr garantiert. Dies gilt für jede einzelne Zelle.

Bei geschickter Programmierung (z. B. Ring-Puffer), bei der die zu beschreibenden Zellen regelmäßig gewechselt werden, kann man eine deutlich höhere Anzahl an Schreibzugriffen, bezogen auf den gesamten EEPROM-Speicher, erreichen. Auf jeden Fall sollte man aber eine Abschätzung über die zu erwartende Lebensdauer des EEPROM durchführen. Wird ein Wert im EEPROM im Durchschnitt nur einmal pro Woche verändert, wird die garantierte Anzahl der Schreibzyklen innerhalb der voraussichtlichen Verwendungszeit des Controllers wahrscheinlich nicht erreicht werden. In diesem Fall lohnt es sich daher nicht, erweiterte Programmfunktionen zu implementieren, mit denen die Anzahl der Schreibzugriffe minimiert wird.

Eine weitere Möglichkeit, Schreibzyklen einzusparen, besteht in der Vorabprüfung, ob der zu speichernde Wert im EEPROM bereits enthalten ist und nur veränderte Werte zu schreiben. In aktuelleren Versionen der avr-libc sind bereits Funktionen enthalten, die solche Prüfungen enthalten (eeprom_update_*).

Lesezugriffe können beliebig oft durchgeführt werden. Sie unterliegen keinen Einschränkungen in Bezug auf deren Anzahl.

=== EEMEM ===
Um eine Variable im EEPROM anzulegen, stellt die avr-libc das Makro EEMEM zur Verfügung:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdint.h>
#include <avr/eeprom.h>

/* Byte */
uint8_t eeFooByte EEMEM = 123;

/* Wort */
uint16_t eeFooWord EEMEM = 12345;

/* float */
float eeFooFloat EEMEM;

/* Byte-Array */
uint8_t eeFooByteArray1[] EEMEM = { 18, 3, 70 };
uint8_t eeFooByteArray2[] EEMEM = { 30, 7, 79 };

/* 16-bit unsigned short feld */
uint16_t eeFooWordArray1[4] EEMEM;
</syntaxhighlight>

Die grundsätzliche Vorgehensweise ist identisch zur Verwendung von PROGMEM. Auch hier erzeugt man sich spezielle attributierte Variablen (EEMEM erledigt das), die vom Compiler/Linker nicht wie normale Variablen behandelt werden. Compiler/Linker kümmern sich zwar darum, dass diesen Variablen eine Adresse zugewiesen wird, diese Adresse ist dann aber die Adresse der 'Variablen' im EEPROM. Um die dort gespeicherten Werte zu lesen bzw. zu schreiben, übergibt man diese Adresse an spezielle Funktionen, die die entsprechenden Werte aus dem EEPROM holen bzw. das EEPROM neu beschreiben.

Die mittels EEMEM erzeugten 'Variablen' sind also mehr als Platzhalter zu verstehen, denn als echte Variablen. Es geht nur darum, im C-Programm symbolische Namen zur Verfügung zu haben, anstatt mit echten EEPROM-Adressen hantieren zu müssen, etwas, das grundsätzlich aber auch genauso gut möglich ist. Nur muss man sich in diesem Fall dann selbst darum kümmern, dass mehrere 'Variablen' ohne Überschneidung im EEPROM angeordnet werden.

=== Bytes lesen/schreiben ===

Die avr-libc Funktion zum Lesen eines Bytes heißt eeprom_read_byte. Parameter ist die Adresse des Bytes im EEPROM. Geschrieben wird über die Funktion eeprom_write_byte mit den Parametern Adresse und Inhalt. Anwendungsbeispiel:

<syntaxhighlight lang="c">
#define EEPROM_DEF 0xFF

void eeprom_example (void)
{
uint8_t myByte;

// myByte lesen (Wert = 123)
myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByte);

// der Wert 99 wird im EEPROM an die Adresse der
// Variablen eeFooByte geschrieben
myByte = 99;
eeprom_write_byte(&eeFooByte, myByte); // schreiben

myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByteArray1[1]);
// myByte hat nun den Wert 3

// Beispiel fuer eeprom_update_byte: die EEPROM-Zelle wird nur
// dann beschrieben, wenn deren Inhalt sich vom Parameterwert
// unterscheidet. In diesem Beispiel erfolgt also kein Schreib-
// zugriff, da die Werte gleich sind.
eeprom_update_byte(&eeFooByte, myByte);

// Beispiel zur "Sicherung" gegen leeres EEPROM nach "Chip Erase"
// (z. B. wenn die .eep-Datei nach Programmierung einer neuen Version
// des Programms nicht in den EEPROM uebertragen wurde und EESAVE
// deaktiviert ist (unprogrammed/1)
//
// Vorsicht: wenn EESAVE "programmed" ist, hilft diese Sicherung nicht
// weiter, da die Speicheraddressen in einem neuen/erweiterten Programm
// moeglicherweise verschoben wurden. An der Stelle &eeFooByte steht
// dann u.U. der Wert einer anderen Variable aus einer "alten" Version.

uint8_t fooByteDefault = 222;
if ((myByte = eeprom_read_byte (&eeFooByte)) == EEPROM_DEF)
{
myByte = fooByteDefault;
}
}
</syntaxhighlight>

=== Wort lesen/schreiben ===

Schreiben und Lesen von Datenworten erfolgt analog zur Vorgehensweise bei Bytes:

<syntaxhighlight lang="c">
// lesen
uint16_t myWord = eeprom_read_word (&eeFooWord);

// schreiben
eeprom_write_word (&eeFooWord, 2222);
</syntaxhighlight>

=== Block lesen/schreiben ===

Lesen und Schreiben von Datenblöcken erfolgt über die Funktionen <code>eeprom_read_block()</code> bzw. <code>eeprom_write_block()</code>. Die Funktionen erwarten drei Parameter: die Adresse der Quell- bzw. Zieldaten im RAM, die EEPROM-Adresse und die Länge des Datenblocks in Bytes als <code>size_t</code>.
<syntaxhighlight lang="c">
uint8_t myByteBuffer[3];
uint16_t myWordBuffer[4];

void eeprom_block_example (void)
{
/* Datenblock aus EEPROM lesen */

/* liest 3 Bytes ab der von eeFooByteArray1 definierten EEPROM-Adresse
in das RAM-Array myByteBuffer */
eeprom_read_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, 3);

/* dito mit etwas Absicherung betr. der Länge */
eeprom_read_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, sizeof(myByteBuffer));

/* und nun mit 16-Bit Array */
eeprom_read_block (myWordBuffer, eeFooWordArray1, sizeof(myWordBuffer));

/* Datenblock in EEPROM schreiben */
eeprom_write_block (myByteBuffer, eeFooByteArray1, sizeof(myByteBuffer));
eeprom_write_block (myWordBuffer, eeFooWordArray1, sizeof(myWordBuffer));
}
</syntaxhighlight>

=== Fließkommawerte lesen/schreiben ===

In der avr-libc stehen auch EEPROM-Funktionen für Variablen des Typs float (Fließkommazahlen mit "einfacher" Genauigkeit) zur Verfügung.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/eeprom.h>

float eeFloat EEMEM = 12.34f;

float void eeprom_float_example(float value)
{
/* float in EEPROM schreiben */
eeprom_write_float(&eeFloat, value);

/* float aus EEPROM lesen */
return eeprom_read_float(&eeFloat);
}</syntaxhighlight>

=== EEPROM-Speicherabbild in .eep-Datei ===

Mit den zum Compiler gehörenden Werkzeugen kann der aus den Variablendeklarationen abgeleitete EEPROM-Inhalt in eine Datei geschrieben werden. Die übliche Dateiendung ist .eep, Daten im Intel Hex-Format. Damit können Standardwerte für den EEPROM-Inhalt im Quellcode definiert werden.

Makefiles nach WinAVR/MFile-Vorlage enthalten bereits die notwendigen Einstellungen, siehe dazu die Erläuterungen im [[AVR-GCC-Tutorial/Exkurs Makefiles|Exkurs Makefiles]].

Der Inhalt der eep-Datei muss ebenfalls zum Mikrocontroller übertragen werden, wenn die Initialisierungswerte aus der Deklaration vom Programm erwartet werden. Ansonsten enthält der EEPROM-Speicher nach der Übertragung des Programmers mittels ISP abhängig von der Einstellung der EESAVE-Fuse<ref>vgl. Datenblatt Abschnitt Fuse Bits</ref> nicht die korrekten Werte:
; EESAVE = 0 (programmed): Die Daten im EEPROM bleiben erhalten. Werden sie nicht neu geschrieben, so enthält das EEPROM evtl. Daten, die nicht mehr zum Programm passen.
; EESAVE = 1 (unprogrammed): Beim Programmieren werden die Daten im EEPROM gelöscht, also auf 0xff gesetzt.

Als Sicherung kann man im Programm nochmals die Standardwerte vorhalten, beim Lesen auf 0xFF prüfen und gegebenenfalls einen Standardwert nutzen.

=== Direkter Zugriff auf EEPROM-Adressen ===

Will man direkt auf bestimmte EEPROM Adressen zugreifen, dann sind folgende Funktionen hilfreich, um sich die Typecasts zu ersparen:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/eeprom.h>

// Byte aus dem EEPROM lesen
uint8_t EEPReadByte(uint16_t addr)
{
return eeprom_read_byte((uint8_t *)addr);
}

// Byte in das EEPROM schreiben
void EEPWriteByte(uint16_t addr, uint8_t val)
{
eeprom_write_byte((uint8_t *)addr, val);
}
</syntaxhighlight>

oder als Makro:

<syntaxhighlight lang="c">
#define EEPReadByte(addr) eeprom_read_byte((uint8_t *)addr)
#define EEPWriteByte(addr, val) eeprom_write_byte((uint8_t *)addr, val)
</syntaxhighlight>

Verwendung:

<syntaxhighlight lang="c">
EEPWriteByte(0x20, 128); // Byte an die Adresse 0x20 schreiben
...
Val=EEPReadByte(0x20); // EEPROM-Wert von Adresse 0x20 lesen
</syntaxhighlight>

=== EEPROM-Register ===
Um das EEPROM anzusteuern, sind drei Register von Bedeutung:
;EEAR: Hier werden die Adressen eingetragen zum Schreiben oder Lesen. Dieses Register unterteilt sich nochmal in EEARH und EEARL, da in einem 8-Bit-Register keine 512 Adressen adressiert werden können.
;EEDR: Hier werden die Daten eingetragen, die geschrieben werden sollen, bzw. es enthält die gelesenen Daten.
;EECR: Ist das Kontrollregister für das EEPROM

Das EECR steuert den Zugriff auf das EEPROM und ist wie folgt aufgebaut:

:{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ '''Aufbau des EECR-Registers'''
|-
!Bit
| 7 || 6 || 5 || 4 || 3 || 2 || 1 || 0
|-
! Name
| - || - || - ||- || EERIE || EEMWE || EEWE || EERE
|-
! Read/Write
| R || R || R || R || R/W || R/W || R/W || R/W
|-
!Init Value
| 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || 0
|}

'''Bedeutung der Bits'''

;Bit 4-7: nicht belegt

;Bit 3 (EERIE): ''EEPROM Ready Interrupt Enable'': Wenn das Bit gesetzt ist und globale Interrupts erlaubt sind in Register SREG (Bit 7), wird ein Interrupt ausgelöst nach Beendigung des Schreibzyklus (EEPROM Ready Interrupt). Ist einer der beiden Bits 0, wird kein Interrupt ausgelöst.

;Bit 2 EEMWE): ''EEPROM Master Write Enable'': Dieses Bit bestimmt, dass, wenn EEWE = 1 gesetzt wird (innerhalb von 4 Taktzyklen), das EEPROM beschrieben wird mit den Daten in EEDR bei Adresse EEAR. Wenn EEMWE = 0 ist und EEWE = 1 gesetzt wird, hat das keine Auswirkungen. Der Schreibvorgang wird dann nicht ausgelöst. Nach 4 Taktzyklen wird das Bit EEMWE automatisch wieder auf 0 gesetzt. Dieses Bit löst den Schreibvorgang nicht aus, es dient sozusagen als Sicherungsbit für EEWE.

;Bit 1 (EEWE): ''EEPROM Write Enable'': Dieses Bit löst den Schreibvorgang aus, wenn es auf 1 gesetzt wird, sofern vorher EEMWE gesetzt wurde und seitdem nicht mehr als 4 Taktzyklen vergangen sind. Wenn der Schreibvorgang abgeschlossen ist, wird dieses Bit automatisch wieder auf 0 gesetzt und, sofern EERIE gesetzt ist, ein Interrupt ausgelöst. Ein Schreibvorgang sieht typischerweise wie folgt aus:
:# EEPROM-Bereitschaft abwarten (EEWE=0)
:# Adresse übergeben an EEAR
:# Daten übergeben an EEDR
:# Schreibvorgang auslösen in EECR mit Bit EEMWE=1 und EEWE=1
:# (Optional) Warten, bis Schreibvorgang abgeschlossen ist

;Bit 0 EERE: ''EEPROM Read Enable'': Wird dieses Bit auf 1 gesetzt wird das EEPROM an der Adresse in EEAR ausgelesen und die Daten in EEDR gespeichert. Das EEPROM kann nicht ausgelesen werden, wenn bereits eine Schreiboperation gestartet wurde. Es ist daher zu empfehlen, die Bereitschaft vorher zu prüfen. Das EEPROM ist lesebereit, wenn das Bit EEWE=0 ist. Ist der Lesevorgang abgeschlossen, wird das Bit wieder auf 0 gesetzt, und das EEPROM ist für neue Lese- und Schreibbefehle wieder bereit. Ein typischer Lesevorgang kann wie folgt aufgebaut sein:
:# Bereitschaft zum Lesen prüfen (EEWE=0)
:# Adresse übergeben an EEAR
:# Lesezyklus auslösen mit EERE = 1
:# Warten, bis Lesevorgang abgeschlossen EERE = 0
:# Daten abholen aus EEDR

= Die Nutzung von sprintf und printf =

Um komfortabel, d.h. formatiert, Ausgaben auf ein Display oder die serielle Schnittstelle zu tätigen, bieten sich '''sprintf''' oder '''printf''' an. Alle *printf-Varianten sind jedoch ziemlich speicherintensiv und der Einsatz in einem Mikrocontroller mit knappem Speicher muss sorgsam abgewogen werden.

Bei '''sprintf''' wird die Ausgabe zunächst in einem Puffer vorbereitet und anschließend mit einfachen Funktionen zeichenweise ausgegeben. Es liegt in der Verantwortung des Programmierers, genügend Platz im Puffer für die erwarteten Zeichen bereitzuhalten.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// ...
// nicht dargestellt: Implementierung von uart_puts (vgl. Abschnitt UART)
// ...

uint16_t counter;

// Ausgabe eines unsigned Integerwertes
void uart_puti( uint16_t value )
{
uint8_t puffer[20];

sprintf( puffer, "Zählerstand: %u", value );
uart_puts( puffer );
}

int main()
{
counter = 5;

uart_puti( counter );
uart_puti( 42 );
}
</syntaxhighlight>

Eine weitere elegante Möglichkeit besteht darin, den STREAM stdout (Standardausgabe) auf eine eigene Ausgabefunktion umzuleiten. Dazu wird dem Ausgabemechanismus der C-Bibliothek eine neue Ausgabefunktion bekannt gemacht, deren Aufgabe es ist, ein einzelnes Zeichen auszugeben. Wohin die Ausgabe dann tatsächlich stattfindet, ist Sache der Ausgabefunktion. Im Beispiel unten wird auf UART ausgegeben. Alle anderen, höheren Funktionen wie z. B. '''printf''', greifen letztendlich auf diese primitive Ausgabefunktion zurück.

<syntaxhighlight lang="c">
#include <avr/io.h>
#include <stdio.h>

void uart_init(void);

// a. Deklaration der primitiven Ausgabefunktion
int uart_putchar(char c, FILE *stream);

// b. Umleiten der Standardausgabe stdout (Teil 1)
static FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM( uart_putchar, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE );

// c. Definition der Ausgabefunktion
int uart_putchar( char c, FILE *stream )
{
if( c == '\n' )
uart_putchar( '\r', stream );

loop_until_bit_is_set( UCSRA, UDRE );
UDR = c;
return 0;
}

void uart_init(void)
{
/* hier µC spezifischen Code zur Initialisierung */
/* des UART einfügen... s.o. im AVR-GCC-Tutorial */

// Beispiel:
//
// myAVR Board 1.5 mit externem Quarz Q1 3,6864 MHz
// 9600 Baud 8N1

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 3686400
#endif
#define UART_BAUD_RATE 9600

// Hilfsmakro zur UBRR-Berechnung ("Formel" laut Datenblatt)
#define UART_UBRR_CALC(BAUD_,FREQ_) ((FREQ_)/((BAUD_)*16L)-1)

UCSRB |= (1<<TXEN) | (1<<RXEN); // UART TX und RX einschalten
UCSRC |= (1<<URSEL)|(3<<UCSZ0); // Asynchron 8N1

UBRRH = (uint8_t)( UART_UBRR_CALC( UART_BAUD_RATE, F_CPU ) >> 8 );
UBRRL = (uint8_t)UART_UBRR_CALC( UART_BAUD_RATE, F_CPU );
}

int main(void)
{
int16_t antwort = 42;
uart_init();

// b. Umleiten der Standardausgabe stdout (Teil 2)
stdout = &mystdout;

// Anwendung
printf( "Die Antwort ist %d.\n", antwort );
return 0;
}

// Quelle: avr-libc-user-manual-1.4.3.pdf, S.74
// + Ergänzungen
</syntaxhighlight>

Sollen Fließkommazahlen ausgegeben werden, muss im Makefile eine andere (größere) Version der [[FAQ#Aktivieren_der_Floating_Point_Version_von_sprintf_beim_WinAVR_mit_AVR-Studio|printflib]] eingebunden werden.

= Anmerkungen =
<references/>

= TODO =
* Aktualisierung Register- und Bitbeschreibungen an aktuelle AVR
* "naked"-Funktionen

[[Kategorie:avr-gcc Tutorial| ]]

AVR-Tutorial: Uhr

2015-05-19T12:34:04Z

Janra: /* Der CTC-Modus des Timers */

Eine beliebte Übung für jeden Programmierer ist die Implementierung einer Uhr. Die meisten Uhren bestehen aus einem Taktgeber und einer Auswerte- und Anzeigevorrichtung. Wir wollen hier beides mittels eines Programmes in einem Mikrocontroller realisieren. Voraussetzung für diese Fallstudie ist das Verständnis der Kapitel über

* [[AVR-Tutorial: LCD| Ansteuerung eines LC-Displays]]
* [[AVR-Tutorial: Timer| Timer]]

== Aufbau und Funktion ==

Die Aufgabe des Taktgebers, der uns einen möglichst konstanten und genauen Takt liefert, übernimmt ein Timer. Der Timer ermöglicht einen einfachen Zugang zum Takt, den der AVR vom Quarz abgreift. Wie schon im Einführungskapitel über den [[AVR-Tutorial:_Timer|Timer]] beschrieben, wird dazu ein Timer Overflow Interrupt installiert, und in diesem Interrupt wird die eigentliche Uhr hochgezählt. Die Uhr besteht aus vier Registern. Drei davon repräsentieren die Sekunden, Minuten und Stunden unserer Uhr. Nach jeweils einer Sekunde wird das Sekundenregister um eins erhöht. Sind 60 Sekunden vergangen, wird das Sekundenregister wieder auf Null gesetzt und gleichzeitig das Minutenregister um eins erhöht. Dies ist ein Überlauf. Nach 60 Minuten werden die Minuten wieder auf Null gesetzt und für diese vergangenen 60 Minuten eine Stunde aufaddiert. Nach 24 Stunden schliesslich werden die Stunden wieder auf Null gesetzt, ein ganzer Tag ist vergangen.

Aber wozu das vierte Register?

Der Mikrocontroller wird mit 4 MHz betrieben. Bei einem Teiler von 1024 zählt der Timer also mit 4000000 / 1024 = 3906,25 Pulsen pro Sekunde. Der Timer muss einmal bis 256 zählen, bis er einen Überlauf auslöst. Es ereignen sich also 3906,25 / 256 = 15,2587 Überläufe pro Sekunde. Die Aufgabe des vierten Registers ist es nun, diese 15 Überläufe zu zählen. Bei Auftreten des 15. ist eine Sekunde vergangen. Dies stimmt jedoch nicht exakt, denn die Division weist ja auch Nachkommastellen auf, hat einen Rest, der hier im Moment der Einfachheit halber ignoriert wird. In einem späteren Abschnitt wird darauf noch eingegangen werden.

Im Überlauf-Interrupt wird also diese Kette von Zählvorgängen auf den Sekunden, Minuten und Stunden durchgeführt und anschliessend zur Anzeige gebracht. Dazu werden die in einem vorhergehenden Kapitel entwickelten [[AVR-Tutorial:_LCD|LCD Funktionen]] benutzt.

== Das erste Programm ==

<syntaxhighlight lang="avrasm">
.include "m8def.inc"

.def temp1 = r16
.def temp2 = r17
.def temp3 = r18
.def flag = r19

.def SubCount = r21
.def Sekunden = r22
.def Minuten = r23
.def Stunden = r24

.org 0x0000
rjmp main ; Reset Handler
.org OVF0addr
rjmp timer0_overflow ; Timer Overflow Handler

.include "lcd-routines.asm"

main:
ldi temp1, HIGH(RAMEND)
out SPH, temp1
ldi temp1, LOW(RAMEND) ; Stackpointer initialisieren
out SPL, temp1

ldi temp1, 0xFF ; Port D = Ausgang
out DDRD, temp1

rcall lcd_init
rcall lcd_clear

ldi temp1, (1<<CS02) | (1<<CS00) ; Teiler 1024
out TCCR0, temp1

ldi temp1, 1<<TOIE0 ; TOIE0: Interrupt bei Timer Overflow
out TIMSK, temp1

clr Minuten ; Die Uhr auf 0 setzen
clr Sekunden
clr Stunden
clr SubCount
clr Flag ; Merker löschen

sei

loop:
cpi flag,0
breq loop ; Flag im Interrupt gesetzt?
ldi flag,0 ; flag löschen

rcall lcd_clear ; das LCD löschen
mov temp1, Stunden ; und die Stunden ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; zwischen Stunden und Minuten einen ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Minuten ; dann die Minuten ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; und noch ein ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Sekunden ; und die Sekunden
rcall lcd_number

rjmp loop

timer0_overflow: ; Timer 0 Overflow Handler

push temp1 ; temp 1 sichern
in temp1,sreg ; SREG sichern
push temp1

inc SubCount ; Wenn dies nicht der 15. Interrupt
cpi SubCount, 15 ; ist, dann passiert gar nichts
brne end_isr

; Überlauf
clr SubCount ; SubCount rücksetzen
inc Sekunden ; plus 1 Sekunde
cpi Sekunden, 60 ; sind 60 Sekunden vergangen?
brne Ausgabe ; wenn nicht kann die Ausgabe schon
; gemacht werden

; Überlauf
clr Sekunden ; Sekunden wieder auf 0 und dafür
inc Minuten ; plus 1 Minute
cpi Minuten, 60 ; sind 60 Minuten vergangen ?
brne Ausgabe ; wenn nicht, -> Ausgabe

; Überlauf
clr Minuten ; Minuten zurücksetzen und dafür
inc Stunden ; plus 1 Stunde
cpi Stunden, 24 ; nach 24 Stunden, die Stundenanzeige
brne Ausgabe ; wieder zurücksetzen

; Überlauf
clr Stunden ; Stunden rücksetzen

Ausgabe:
ldi flag,1 ; Flag setzen, LCD updaten

end_isr:

pop temp1
out sreg,temp1 ; sreg wieder herstellen
pop temp1
reti ; das wars. Interrupt ist fertig

; Eine Zahl aus dem Register temp1 ausgeben

lcd_number:
push temp2 ; register sichern,
; wird für Zwsichenergebnisse gebraucht
ldi temp2, '0'
lcd_number_10:
subi temp1, 10 ; abzählen wieviele Zehner in
brcs lcd_number_1 ; der Zahl enthalten sind
inc temp2
rjmp lcd_number_10
lcd_number_1:
push temp1 ; den Rest sichern (http://www.mikrocontroller.net/topic/172026)
mov temp1,temp2 ;
rcall lcd_data ; die Zehnerstelle ausgeben
pop temp1 ; den Rest wiederherstellen
subi temp1, -10 ; 10 wieder dazuzählen, da die
; vorhergehende Schleife 10 zuviel
; abgezogen hat
; das Subtrahieren von -10
; = Addition von +10 ist ein Trick
; da kein addi Befehl existiert
ldi temp2, '0' ; die übrig gebliebenen Einer
add temp1, temp2 ; noch ausgeben
rcall lcd_data

pop temp2 ; Register wieder herstellen
ret
</syntaxhighlight>

In der ISR wird nur die Zeit in den Registern neu berechnet, die Ausgabe auf das LCD erfolgt in der Hauptschleife. Das ist notwendig, da die LCD-Ausgabe bisweilen sehr lange dauern kann. Wenn sie länger als ~2/15 Sekunden dauert werden Timerinterrupts "verschluckt" und unsere Uhr geht noch mehr falsch. Dadurch, dass aber die Ausgabe in der Hauptschleife durchgeführt wird, welche jederzeit durch einen Timerinterrupt unterbrochen werden kann, werden keine Timerinterrupts verschluckt. Das ist vor allem wichtig, wenn mit höheren Interruptfrequenzen gearbeitet wird, z. B. 1/100s im Beispiel weiter unten. Auch wenn in diesem einfachen Beispiel die Ausgabe bei weitem nicht 2/15 Sekunden dauert, sollte man sich diesen Programmierstil allgemein angewöhnen. Siehe auch [[Interrupt]].

Eine weitere Besonderheit ist das Register '''flag''' (=r19). Dieses Register fungiert als Anzeiger, wie eine Flagge, daher auch der Name. In der ISR wird dieses Register auf 1 gesetzt. Die Hauptschleife, also alles zwischen ''loop'' und ''rjmp loop'', prüft dieses Flag und nur dann, wenn das Flag auf 1 steht, wird die LCD Ausgabe gemacht und das Flag wieder auf 0 zurückgesetzt. Auf diese Art wird nur dann Rechenzeit für die LCD Ausgabe verbraucht, wenn dies tatsächlich notwendig ist. Die ISR teilt mit dem Flag der Hauptschleife mit, dass eine bestimmte Aufgabe, nämlich der Update der Anzeige gemacht werden muss und die Hauptschleife reagiert darauf bei nächster Gelegenheit, indem sie diese Aufgabe ausführt und setzt das Flag zurück. Solche Flags werden daher auch '''Job-Flags''' genannt, weil durch ihr setzten das Abarbeiten eines Jobs (einer Aufgabe) angestoßen wird. Auch hier gilt wieder: Im Grunde würde man in diesem speziellen Beispiel kein Job-Flag benötigen, weil es in der Hauptschleife nur einen einzigen möglichen Job, die Neuausgabe der Uhrzeit, gibt. Sobald aber Programme komplizierter werden und mehrere Jobs möglich sind, sind Job-Flags eine gute Möglichkeit, ein Programm so zu organsieren, dass bestimmte Dinge nur dann gemacht werden, wenn sie notwendig sind.

Im Moment gibt es keine Möglichkeit, die Uhr auf eine bestimmte Uhrzeit einzustellen. Um dies tun zu können, müssten noch zusätzlich Taster an den Mikrocontroller angeschlossen werden, mit deren Hilfe die Sekunden, Minuten und Stunden händisch vergrößert bzw. verkleinert werden können. Studieren Sie mal die Bedienungsanleitung einer käuflichen Digitaluhr und versuchen sie zu beschreiben, wie dieser Stellvorgang bei dieser Uhr vor sich geht. Sicherlich werden Sie daraus eine Idee entwickeln können, wie ein derartiges Stellen mit der hier vorgestellten Digitaluhr funktionieren könnte. Als Zwischenlösung kann man im Programm die Uhr beim Start anstelle von 00:00:00 z. B. auch auf 20:00:00 stellen und exakt mit dem Start der Tagesschau starten. Wobei der Start der Tagesschau verzögert bei uns ankommt, je nach Übertragung können das mehrere Sekunden sein.

== Ganggenauigkeit ==

Wird die Uhr mit einer gekauften Uhr verglichen, so stellt man schnell fest, dass sie ganz schön ungenau geht. Sie geht vor! Woran liegt das? Die Berechnung sieht so aus:
* Frequenz des Quarzes: 4.0 MHz
* Vorteiler des Timers: 1024
* Überlauf alle 256 Timertakte

Daraus errechnet sich, dass in einer Sekunde 4000000 / 1024 / 256 = 15.258789 Overflow Interrupts auftreten. Im Programm wird aber bereits nach 15 Overflows eine Sekunde weitergeschaltet, daher geht die Uhr vor. Rechnen wir etwas:

:<math>F_r = (\frac {15}{15,258789}-1) \cdot 100% = -1,69%</math>

So wie bisher läuft die Uhr also rund 1.7 % zu schnell. In einer Minute ist das immerhin etwas mehr als eine Sekunde. Im Grunde ist das ein ähnliches Problem wie mit unserer Jahreslänge. Ein Jahr dauert nicht exakt 365 Tage, sondern in etwa einen viertel Tag länger. Die Lösung, die im Kalender dafür gemacht wurde - der Schalttag -, könnte man fast direkt übernehmen. Nach 3 Stück 15er Overflow Sekunden folgt eine Sekunde für die 16 Overflows ablaufen müssen. Wie sieht die Rechnung bei einem 15, 15, 15, 16 Schema aus? Für 4 Sekunden werden exakt 15.258789 * 4 = 61,035156 Overflow Interrupts benötigt. Mit einem 15, 15, 15, 16 Schema werden in 4 Sekunden genau 61 Overflow Interrupts durchgeführt. Der relative Fehler beträgt dann

:<math>F_r = (\frac {61}{61,035156}-1) \cdot 100% = -0,0575%</math>

Mit diesem Schema ist der Fehler beträchtlich gesunken. Nur noch 0.06%. Bei dieser Rate muss die Uhr immerhin etwas länger als 0,5 Stunden laufen, bis der Fehler auf eine Sekunde angewachsen ist. Das sind aber immer noch 48 Sekunden pro Tag bzw. 1488 Sekunden (=24,8 Minuten) pro Monat. So schlecht sind nicht mal billige mechanische Uhren!

Jetzt könnte man natürlich noch weiter gehen und immer kompliziertere "Schalt-Overflow"-Schemata austüfteln und damit die Genauigkeit näher an 100% bringen. Aber gibt es noch andere Möglichkeiten?

Im ersten Ansatz wurde ein Vorteiler von 1024 eingesetzt. Was passiert bei einem anderen Vorteiler? Nehmen wir mal einen Vorteiler von 64. Das heißt, es müssen ( 4000000 / 64 ) / 256 = 244.140625 Overflows auflaufen, bis 1 Sekunde vergangen ist. Wenn also 244 Overflows gezählt werden, dann beläuft sich der Fehler auf

:<math>F_r = (\frac {244}{244,140625}-1) \cdot 100% = -0,0576%</math>

Nicht schlecht. Nur durch Verändern von 2 Zahlenwerten im Programm (Teilerfaktor und Anzahl der Overflow Interrupts bis zu einer Sekunden) kann die Genauigkeit gegenüber dem ursprünglichen Overflow-Schema beträchtlich gesteigert werden. Aber geht das noch besser? Ja das geht. Allerdings nicht mit dem Overflow Interrupt.

== Der CTC-Modus des Timers ==

Worin liegt denn das eigentliche Problem, mit dem die Uhr zu kämpfen hat? Es liegt darin, dass jedesmal ein kompletter Timerzyklus bis zum Overflow abgewartet werden muss, um darauf zu reagieren. Da aber nur jeweils ganzzahlige Overflowzyklen abgezählt werden können, heißt das auch, dass im ersten Fall nur in Vielfachen von 1024 * 256 = 262.144 Takten operiert werden kann, während im letzten Fall immerhin schon eine Granulierung von 64 * 256 = 16.384 Takten erreicht wird. Aber offensichtlich ist das nicht genau genug. Bei 4 MHz entsprechen 262.144 Takte bereits einem Zeitraum von 65,5 ms, während 16384 Takte einem Zeitbedarf von 4,096 ms entsprechen. Beide Zahlen teilen aber 1.000 ms nicht ganzzahlig, Nachkommareste fallen unter den Tisch und daraus summiert sich der Fehler auf. Angestrebt wird ein Timer, der seinen Overflow so erreicht, dass sich ein ganzzahliger Teiler von einer Sekunde einstellt. Dann gibt es keinen Rest. Dazu müsste man dem Timer aber vorschreiben können, bei welchem Zählerstand der Overflow erfolgen soll. Und genau dies ist im '''CTC'''-Modus möglich, allerdings nur beim Timer 1. '''CTC''' bedeutet "'''C'''lear '''T'''imer on '''C'''ompare match".

Timer 1, ein 16-Bit-Timer, wird mit einem Vorteiler von 1 betrieben. Dadurch wird erreicht, dass der Timer mit höchster Zeitauflösung arbeiten kann. Bei jedem Ticken des Systemtaktes von 4 MHz wird auch der Timer um 1 erhöht. Zusätzlich wird noch das WGM12-Bit bei der Konfiguration gesetzt. Dadurch wird der Timer in den '''CTC'''-Modus gesetzt. Dabei wird der Inhalt des Timers hardwaremäßig mit dem Inhalt des '''OCR1A'''-Registers verglichen. Stimmen beide überein, so wird der Timer auf 0 zurückgesetzt und im nächsten Taktzyklus ein '''OCIE1A'''-Interrupt ausgelöst. Dadurch ist es möglich, exakt die Anzahl an Taktzyklen festzulegen, die von einem Interrupt zum nächsten vergehen sollen. Das Compare Register '''OCR1A''' wird mit dem Wert 39.999 vorbelegt. Dadurch vergehen exakt 40.000 Taktzyklen von einem Compare-Interrupt zum nächsten. "Zufällig" ist dieser Wert so gewählt, dass bei einem Systemtakt von 4 MHz von einem Interrupt zum nächsten genau 1/100 Sekunde vergeht, denn 40.000 / 4.000.000 = 0,01. Bei einem möglichen Umbau der Uhr zu einer Stoppuhr könnte sich die Hundertstelsekunde als nützlich erweisen. Im Interrupt wird das Hilfsregister SubCount bis 100 hochgezählt, und nach 100 Interrupts kommt wieder die Sekundenweiterschaltung wie oben in Gang.

<syntaxhighlight lang="avrasm">
.include "m8def.inc"

.def temp1 = r16
.def temp2 = r17
.def temp3 = r18
.def Flag = r19

.def SubCount = r21
.def Sekunden = r22
.def Minuten = r23
.def Stunden = r24

.org 0x0000
rjmp main ; Reset Handler
.org OC1Aaddr
rjmp timer1_compare ; Timer Compare Handler

.include "lcd-routines.asm"

main:
ldi temp1, HIGH(RAMEND)
out SPH, temp1
ldi temp1, LOW(RAMEND) ; Stackpointer initialisieren
out SPL, temp1

ldi temp1, 0xFF ; Port D = Ausgang
out DDRD, temp1

rcall lcd_init
rcall lcd_clear

; Vergleichswert
ldi temp1, high( 40000 - 1 )
out OCR1AH, temp1
ldi temp1, low( 40000 - 1 )
out OCR1AL, temp1
; CTC Modus einschalten
; Vorteiler auf 1
ldi temp1, ( 1 << WGM12 ) | ( 1 << CS10 )
out TCCR1B, temp1

ldi temp1, 1 << OCIE1A ; OCIE1A: Interrupt bei Timer Compare
out TIMSK, temp1

clr Minuten ; Die Uhr auf 0 setzen
clr Sekunden
clr Stunden
clr SubCount
clr Flag ; Flag löschen

sei
loop:
cpi flag,0
breq loop ; Flag im Interrupt gesetzt?
ldi flag,0 ; Flag löschen

rcall lcd_clear ; das LCD löschen
mov temp1, Stunden ; und die Stunden ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; zwischen Stunden und Minuten einen ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Minuten ; dann die Minuten ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; und noch ein ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Sekunden ; und die Sekunden
rcall lcd_number

rjmp loop

timer1_compare: ; Timer 1 Output Compare Handler

push temp1 ; temp 1 sichern
in temp1,sreg ; SREG sichern

inc SubCount ; Wenn dies nicht der 100. Interrupt
cpi SubCount, 100 ; ist, dann passiert gar nichts
brne end_isr

; Überlauf
clr SubCount ; SubCount rücksetzen
inc Sekunden ; plus 1 Sekunde
cpi Sekunden, 60 ; sind 60 Sekunden vergangen?
brne Ausgabe ; wenn nicht kann die Ausgabe schon
; gemacht werden

; Überlauf
clr Sekunden ; Sekunden wieder auf 0 und dafür
inc Minuten ; plus 1 Minute
cpi Minuten, 60 ; sind 60 Minuten vergangen ?
brne Ausgabe ; wenn nicht, -> Ausgabe

; Überlauf
clr Minuten ; Minuten zurücksetzen und dafür
inc Stunden ; plus 1 Stunde
cpi Stunden, 24 ; nach 24 Stunden, die Stundenanzeige
brne Ausgabe ; wieder zurücksetzen

; Überlauf
clr Stunden ; Stunden rücksetzen

Ausgabe:
ldi flag,1 ; Flag setzen, LCD updaten

end_isr:

out sreg,temp1 ; sreg wieder herstellen
pop temp1
reti ; das wars. Interrupt ist fertig

; Eine Zahl aus dem Register temp1 ausgeben

lcd_number:
push temp2 ; register sichern,
; wird für Zwsichenergebnisse gebraucht
ldi temp2, '0'
lcd_number_10:
subi temp1, 10 ; abzählen wieviele Zehner in
brcs lcd_number_1 ; der Zahl enthalten sind
inc temp2
rjmp lcd_number_10
lcd_number_1:
push temp1 ; den Rest sichern (http://www.mikrocontroller.net/topic/172026)
mov temp1,temp2 ;
rcall lcd_data ; die Zehnerstelle ausgeben
pop temp1 ; den Rest wieder holen
subi temp1, -10 ; 10 wieder dazuzählen, da die
; vorhergehende Schleife 10 zuviel
; abgezogen hat
; das Subtrahieren von -10
; = Addition von +10 ist ein Trick
; da kein addi Befehl existiert
ldi temp2, '0' ; die übrig gebliebenen Einer
add temp1, temp2 ; noch ausgeben
rcall lcd_data

pop temp2 ; Register wieder herstellen
ret
</syntaxhighlight>

In der Interrupt-Routine werden wieder, genauso wie vorher, die Anzahl der Interrupt-Aufrufe gezählt. Beim 100. Aufruf sind daher 40.000 * 100 = 4.000.000 Takte vergangen und da der Quarz mit 4.000.000 Schwingungen in der Sekunde arbeitet, ist daher eine Sekunde vergangen. Sie wird genauso wie vorher registriert und die Uhr entsprechend hochgezählt. Wird jetzt die Uhr mit einer kommerziellen verglichen, dann fällt nach einiger Zeit auf ... Sie geht immer noch falsch! Was ist jetzt die Ursache? Die Ursache liegt in einem Problem, das nicht direkt behebbar ist. Am Quarz! Auch wenn auf dem Quarz drauf steht, dass er eine Frequenz von 4MHz hat, so stimmt das nicht exakt. Auch Quarze haben Fertigungstoleranzen und verändern ihre Frequenz mit der Temperatur. Typisch liegt die Fertigungstoleranz bei +/- 100ppm = 0,01% ('''p'''arts '''p'''er '''m'''illion, Millionstel Teile), die Temperaturdrift zwischen -40 Grad und 85 Grad liegt je nach Typ in der selben Größenordnung. Das bedeutet, dass die Uhr pro Monat um bis zu 268 Sekunden (~4 1/2 Minuten) falsch gehen kann. Diese Einflüsse auf die Quarzfrequenz sind aber messbar und per Hardware oder Software behebbar. In Uhren kommen normalerweise genauer gefertigte Uhrenquarze zum Einsatz, die vom Uhrmacher auch noch auf die exakte Frequenz abgeglichen werden (mittels Kondensatoren und Frequenzzähler). Ein Profi verwendet einen sehr genauen Frequenzzähler, womit er innerhalb weniger Sekunden die Frequenz sehr genau messen kann. Als Hobbybastler kann man die Uhr eine zeitlang (Tage, Wochen) laufen lassen und die Abweichung feststellen (z. B. exakt 20:00 Uhr zum Start der Tagsschau). Aus dieser Abweichung lässt sich dann errechnen, wie schnell der Quarz wirklich schwingt. Und da dank CTC die Messperiode taktgenau eingestellt werden kann, ist es möglich, diesen Frequenzfehler auszugleichen. Der genaue Vorgang ist in dem Wikiartikel [[AVR - Die genaue Sekunde / RTC]] beschrieben.

----

{{Navigation_zurückhochvor|
zurücktext=Timer|
zurücklink=AVR-Tutorial: Timer|
hochtext=Inhaltsverzeichnis|
hochlink=AVR-Tutorial|
vortext=ADC|
vorlink=AVR-Tutorial: ADC}}

[[Category:AVR-Tutorial|Uhr]]
[[Category:Timer und Uhren]]

AVR-Tutorial: Uhr

2015-05-19T12:33:18Z

Janra: /* Der CTC-Modus des Timers */

Eine beliebte Übung für jeden Programmierer ist die Implementierung einer Uhr. Die meisten Uhren bestehen aus einem Taktgeber und einer Auswerte- und Anzeigevorrichtung. Wir wollen hier beides mittels eines Programmes in einem Mikrocontroller realisieren. Voraussetzung für diese Fallstudie ist das Verständnis der Kapitel über

* [[AVR-Tutorial: LCD| Ansteuerung eines LC-Displays]]
* [[AVR-Tutorial: Timer| Timer]]

== Aufbau und Funktion ==

Die Aufgabe des Taktgebers, der uns einen möglichst konstanten und genauen Takt liefert, übernimmt ein Timer. Der Timer ermöglicht einen einfachen Zugang zum Takt, den der AVR vom Quarz abgreift. Wie schon im Einführungskapitel über den [[AVR-Tutorial:_Timer|Timer]] beschrieben, wird dazu ein Timer Overflow Interrupt installiert, und in diesem Interrupt wird die eigentliche Uhr hochgezählt. Die Uhr besteht aus vier Registern. Drei davon repräsentieren die Sekunden, Minuten und Stunden unserer Uhr. Nach jeweils einer Sekunde wird das Sekundenregister um eins erhöht. Sind 60 Sekunden vergangen, wird das Sekundenregister wieder auf Null gesetzt und gleichzeitig das Minutenregister um eins erhöht. Dies ist ein Überlauf. Nach 60 Minuten werden die Minuten wieder auf Null gesetzt und für diese vergangenen 60 Minuten eine Stunde aufaddiert. Nach 24 Stunden schliesslich werden die Stunden wieder auf Null gesetzt, ein ganzer Tag ist vergangen.

Aber wozu das vierte Register?

Der Mikrocontroller wird mit 4 MHz betrieben. Bei einem Teiler von 1024 zählt der Timer also mit 4000000 / 1024 = 3906,25 Pulsen pro Sekunde. Der Timer muss einmal bis 256 zählen, bis er einen Überlauf auslöst. Es ereignen sich also 3906,25 / 256 = 15,2587 Überläufe pro Sekunde. Die Aufgabe des vierten Registers ist es nun, diese 15 Überläufe zu zählen. Bei Auftreten des 15. ist eine Sekunde vergangen. Dies stimmt jedoch nicht exakt, denn die Division weist ja auch Nachkommastellen auf, hat einen Rest, der hier im Moment der Einfachheit halber ignoriert wird. In einem späteren Abschnitt wird darauf noch eingegangen werden.

Im Überlauf-Interrupt wird also diese Kette von Zählvorgängen auf den Sekunden, Minuten und Stunden durchgeführt und anschliessend zur Anzeige gebracht. Dazu werden die in einem vorhergehenden Kapitel entwickelten [[AVR-Tutorial:_LCD|LCD Funktionen]] benutzt.

== Das erste Programm ==

<syntaxhighlight lang="avrasm">
.include "m8def.inc"

.def temp1 = r16
.def temp2 = r17
.def temp3 = r18
.def flag = r19

.def SubCount = r21
.def Sekunden = r22
.def Minuten = r23
.def Stunden = r24

.org 0x0000
rjmp main ; Reset Handler
.org OVF0addr
rjmp timer0_overflow ; Timer Overflow Handler

.include "lcd-routines.asm"

main:
ldi temp1, HIGH(RAMEND)
out SPH, temp1
ldi temp1, LOW(RAMEND) ; Stackpointer initialisieren
out SPL, temp1

ldi temp1, 0xFF ; Port D = Ausgang
out DDRD, temp1

rcall lcd_init
rcall lcd_clear

ldi temp1, (1<<CS02) | (1<<CS00) ; Teiler 1024
out TCCR0, temp1

ldi temp1, 1<<TOIE0 ; TOIE0: Interrupt bei Timer Overflow
out TIMSK, temp1

clr Minuten ; Die Uhr auf 0 setzen
clr Sekunden
clr Stunden
clr SubCount
clr Flag ; Merker löschen

sei

loop:
cpi flag,0
breq loop ; Flag im Interrupt gesetzt?
ldi flag,0 ; flag löschen

rcall lcd_clear ; das LCD löschen
mov temp1, Stunden ; und die Stunden ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; zwischen Stunden und Minuten einen ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Minuten ; dann die Minuten ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; und noch ein ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Sekunden ; und die Sekunden
rcall lcd_number

rjmp loop

timer0_overflow: ; Timer 0 Overflow Handler

push temp1 ; temp 1 sichern
in temp1,sreg ; SREG sichern
push temp1

inc SubCount ; Wenn dies nicht der 15. Interrupt
cpi SubCount, 15 ; ist, dann passiert gar nichts
brne end_isr

; Überlauf
clr SubCount ; SubCount rücksetzen
inc Sekunden ; plus 1 Sekunde
cpi Sekunden, 60 ; sind 60 Sekunden vergangen?
brne Ausgabe ; wenn nicht kann die Ausgabe schon
; gemacht werden

; Überlauf
clr Sekunden ; Sekunden wieder auf 0 und dafür
inc Minuten ; plus 1 Minute
cpi Minuten, 60 ; sind 60 Minuten vergangen ?
brne Ausgabe ; wenn nicht, -> Ausgabe

; Überlauf
clr Minuten ; Minuten zurücksetzen und dafür
inc Stunden ; plus 1 Stunde
cpi Stunden, 24 ; nach 24 Stunden, die Stundenanzeige
brne Ausgabe ; wieder zurücksetzen

; Überlauf
clr Stunden ; Stunden rücksetzen

Ausgabe:
ldi flag,1 ; Flag setzen, LCD updaten

end_isr:

pop temp1
out sreg,temp1 ; sreg wieder herstellen
pop temp1
reti ; das wars. Interrupt ist fertig

; Eine Zahl aus dem Register temp1 ausgeben

lcd_number:
push temp2 ; register sichern,
; wird für Zwsichenergebnisse gebraucht
ldi temp2, '0'
lcd_number_10:
subi temp1, 10 ; abzählen wieviele Zehner in
brcs lcd_number_1 ; der Zahl enthalten sind
inc temp2
rjmp lcd_number_10
lcd_number_1:
push temp1 ; den Rest sichern (http://www.mikrocontroller.net/topic/172026)
mov temp1,temp2 ;
rcall lcd_data ; die Zehnerstelle ausgeben
pop temp1 ; den Rest wiederherstellen
subi temp1, -10 ; 10 wieder dazuzählen, da die
; vorhergehende Schleife 10 zuviel
; abgezogen hat
; das Subtrahieren von -10
; = Addition von +10 ist ein Trick
; da kein addi Befehl existiert
ldi temp2, '0' ; die übrig gebliebenen Einer
add temp1, temp2 ; noch ausgeben
rcall lcd_data

pop temp2 ; Register wieder herstellen
ret
</syntaxhighlight>

In der ISR wird nur die Zeit in den Registern neu berechnet, die Ausgabe auf das LCD erfolgt in der Hauptschleife. Das ist notwendig, da die LCD-Ausgabe bisweilen sehr lange dauern kann. Wenn sie länger als ~2/15 Sekunden dauert werden Timerinterrupts "verschluckt" und unsere Uhr geht noch mehr falsch. Dadurch, dass aber die Ausgabe in der Hauptschleife durchgeführt wird, welche jederzeit durch einen Timerinterrupt unterbrochen werden kann, werden keine Timerinterrupts verschluckt. Das ist vor allem wichtig, wenn mit höheren Interruptfrequenzen gearbeitet wird, z. B. 1/100s im Beispiel weiter unten. Auch wenn in diesem einfachen Beispiel die Ausgabe bei weitem nicht 2/15 Sekunden dauert, sollte man sich diesen Programmierstil allgemein angewöhnen. Siehe auch [[Interrupt]].

Eine weitere Besonderheit ist das Register '''flag''' (=r19). Dieses Register fungiert als Anzeiger, wie eine Flagge, daher auch der Name. In der ISR wird dieses Register auf 1 gesetzt. Die Hauptschleife, also alles zwischen ''loop'' und ''rjmp loop'', prüft dieses Flag und nur dann, wenn das Flag auf 1 steht, wird die LCD Ausgabe gemacht und das Flag wieder auf 0 zurückgesetzt. Auf diese Art wird nur dann Rechenzeit für die LCD Ausgabe verbraucht, wenn dies tatsächlich notwendig ist. Die ISR teilt mit dem Flag der Hauptschleife mit, dass eine bestimmte Aufgabe, nämlich der Update der Anzeige gemacht werden muss und die Hauptschleife reagiert darauf bei nächster Gelegenheit, indem sie diese Aufgabe ausführt und setzt das Flag zurück. Solche Flags werden daher auch '''Job-Flags''' genannt, weil durch ihr setzten das Abarbeiten eines Jobs (einer Aufgabe) angestoßen wird. Auch hier gilt wieder: Im Grunde würde man in diesem speziellen Beispiel kein Job-Flag benötigen, weil es in der Hauptschleife nur einen einzigen möglichen Job, die Neuausgabe der Uhrzeit, gibt. Sobald aber Programme komplizierter werden und mehrere Jobs möglich sind, sind Job-Flags eine gute Möglichkeit, ein Programm so zu organsieren, dass bestimmte Dinge nur dann gemacht werden, wenn sie notwendig sind.

Im Moment gibt es keine Möglichkeit, die Uhr auf eine bestimmte Uhrzeit einzustellen. Um dies tun zu können, müssten noch zusätzlich Taster an den Mikrocontroller angeschlossen werden, mit deren Hilfe die Sekunden, Minuten und Stunden händisch vergrößert bzw. verkleinert werden können. Studieren Sie mal die Bedienungsanleitung einer käuflichen Digitaluhr und versuchen sie zu beschreiben, wie dieser Stellvorgang bei dieser Uhr vor sich geht. Sicherlich werden Sie daraus eine Idee entwickeln können, wie ein derartiges Stellen mit der hier vorgestellten Digitaluhr funktionieren könnte. Als Zwischenlösung kann man im Programm die Uhr beim Start anstelle von 00:00:00 z. B. auch auf 20:00:00 stellen und exakt mit dem Start der Tagesschau starten. Wobei der Start der Tagesschau verzögert bei uns ankommt, je nach Übertragung können das mehrere Sekunden sein.

== Ganggenauigkeit ==

Wird die Uhr mit einer gekauften Uhr verglichen, so stellt man schnell fest, dass sie ganz schön ungenau geht. Sie geht vor! Woran liegt das? Die Berechnung sieht so aus:
* Frequenz des Quarzes: 4.0 MHz
* Vorteiler des Timers: 1024
* Überlauf alle 256 Timertakte

Daraus errechnet sich, dass in einer Sekunde 4000000 / 1024 / 256 = 15.258789 Overflow Interrupts auftreten. Im Programm wird aber bereits nach 15 Overflows eine Sekunde weitergeschaltet, daher geht die Uhr vor. Rechnen wir etwas:

:<math>F_r = (\frac {15}{15,258789}-1) \cdot 100% = -1,69%</math>

So wie bisher läuft die Uhr also rund 1.7 % zu schnell. In einer Minute ist das immerhin etwas mehr als eine Sekunde. Im Grunde ist das ein ähnliches Problem wie mit unserer Jahreslänge. Ein Jahr dauert nicht exakt 365 Tage, sondern in etwa einen viertel Tag länger. Die Lösung, die im Kalender dafür gemacht wurde - der Schalttag -, könnte man fast direkt übernehmen. Nach 3 Stück 15er Overflow Sekunden folgt eine Sekunde für die 16 Overflows ablaufen müssen. Wie sieht die Rechnung bei einem 15, 15, 15, 16 Schema aus? Für 4 Sekunden werden exakt 15.258789 * 4 = 61,035156 Overflow Interrupts benötigt. Mit einem 15, 15, 15, 16 Schema werden in 4 Sekunden genau 61 Overflow Interrupts durchgeführt. Der relative Fehler beträgt dann

:<math>F_r = (\frac {61}{61,035156}-1) \cdot 100% = -0,0575%</math>

Mit diesem Schema ist der Fehler beträchtlich gesunken. Nur noch 0.06%. Bei dieser Rate muss die Uhr immerhin etwas länger als 0,5 Stunden laufen, bis der Fehler auf eine Sekunde angewachsen ist. Das sind aber immer noch 48 Sekunden pro Tag bzw. 1488 Sekunden (=24,8 Minuten) pro Monat. So schlecht sind nicht mal billige mechanische Uhren!

Jetzt könnte man natürlich noch weiter gehen und immer kompliziertere "Schalt-Overflow"-Schemata austüfteln und damit die Genauigkeit näher an 100% bringen. Aber gibt es noch andere Möglichkeiten?

Im ersten Ansatz wurde ein Vorteiler von 1024 eingesetzt. Was passiert bei einem anderen Vorteiler? Nehmen wir mal einen Vorteiler von 64. Das heißt, es müssen ( 4000000 / 64 ) / 256 = 244.140625 Overflows auflaufen, bis 1 Sekunde vergangen ist. Wenn also 244 Overflows gezählt werden, dann beläuft sich der Fehler auf

:<math>F_r = (\frac {244}{244,140625}-1) \cdot 100% = -0,0576%</math>

Nicht schlecht. Nur durch Verändern von 2 Zahlenwerten im Programm (Teilerfaktor und Anzahl der Overflow Interrupts bis zu einer Sekunden) kann die Genauigkeit gegenüber dem ursprünglichen Overflow-Schema beträchtlich gesteigert werden. Aber geht das noch besser? Ja das geht. Allerdings nicht mit dem Overflow Interrupt.

== Der CTC-Modus des Timers ==

Worin liegt denn das eigentliche Problem, mit dem die Uhr zu kämpfen hat? Es liegt darin, dass jedesmal ein kompletter Timerzyklus bis zum Overflow abgewartet werden muss, um darauf zu reagieren. Da aber nur jeweils ganzzahlige Overflowzyklen abgezählt werden können, heißt das auch, dass im ersten Fall nur in Vielfachen von 1024 * 256 = 262.144 Takten operiert werden kann, während im letzten Fall immerhin schon eine Granulierung von 64 * 256 = 16.384 Takten erreicht wird. Aber offensichtlich ist das nicht genau genug. Bei 4 MHz entsprechen 262.144 Takte bereits einem Zeitraum von 65,5 ms, während 16384 Takte einem Zeitbedarf von 4,096 ms entsprechen. Beide Zahlen teilen aber 1.000 ms nicht ganzzahlig, Nachkommareste fallen unter den Tisch und daraus summiert sich der Fehler auf. Angestrebt wird ein Timer, der seinen Overflow so erreicht, dass sich ein ganzzahliger Teiler von einer Sekunde einstellt. Dann gibt es keinen Rest. Dazu müsste man dem Timer aber vorschreiben können, bei welchem Zählerstand der Overflow erfolgen soll. Und genau dies ist im '''CTC'''-Modus möglich, allerdings nur beim Timer 1. '''CTC''' bedeutet "'''C'''lear '''T'''imer on '''C'''ompare match".

Timer 1, ein 16-Bit-Timer, wird mit einem Vorteiler von 1 betrieben. Dadurch wird erreicht, dass der Timer mit höchster Zeitauflösung arbeiten kann. Bei jedem Ticken des Systemtaktes von 4 MHz wird auch der Timer um 1 erhöht. Zusätzlich wird noch das WGM12-Bit bei der Konfiguration gesetzt. Dadurch wird der Timer in den '''CTC'''-Modus gesetzt. Dabei wird der Inhalt des Timers hardwaremäßig mit dem Inhalt des '''OCR1A'''-Registers verglichen. Stimmen beide überein, so wird der Timer auf 0 zurückgesetzt und im nächsten Taktzyklus ein '''OCIE1A'''-Interrupt ausgelöst. Dadurch ist es möglich, exakt die Anzahl an Taktzyklen festzulegen, die von einem Interrupt zum nächsten vergehen sollen. Das Compare Register '''OCR1A''' wird mit dem Wert 39.999 vorbelegt. Dadurch vergehen exakt 40.000 Taktzyklen von einem Compare-Interrupt zum nächsten. "Zufällig" ist dieser Wert so gewählt, dass bei einem Systemtakt von 4 MHz von einem Interrupt zum nächsten genau 1/100 Sekunde vergeht, denn 40.000 / 4.000.000 = 0.01. Bei einem möglichen Umbau der Uhr zu einer Stoppuhr könnte sich die Hundertstelsekunde als nützlich erweisen. Im Interrupt wird das Hilfsregister SubCount bis 100 hochgezählt, und nach 100 Interrupts kommt wieder die Sekundenweiterschaltung wie oben in Gang.

<syntaxhighlight lang="avrasm">
.include "m8def.inc"

.def temp1 = r16
.def temp2 = r17
.def temp3 = r18
.def Flag = r19

.def SubCount = r21
.def Sekunden = r22
.def Minuten = r23
.def Stunden = r24

.org 0x0000
rjmp main ; Reset Handler
.org OC1Aaddr
rjmp timer1_compare ; Timer Compare Handler

.include "lcd-routines.asm"

main:
ldi temp1, HIGH(RAMEND)
out SPH, temp1
ldi temp1, LOW(RAMEND) ; Stackpointer initialisieren
out SPL, temp1

ldi temp1, 0xFF ; Port D = Ausgang
out DDRD, temp1

rcall lcd_init
rcall lcd_clear

; Vergleichswert
ldi temp1, high( 40000 - 1 )
out OCR1AH, temp1
ldi temp1, low( 40000 - 1 )
out OCR1AL, temp1
; CTC Modus einschalten
; Vorteiler auf 1
ldi temp1, ( 1 << WGM12 ) | ( 1 << CS10 )
out TCCR1B, temp1

ldi temp1, 1 << OCIE1A ; OCIE1A: Interrupt bei Timer Compare
out TIMSK, temp1

clr Minuten ; Die Uhr auf 0 setzen
clr Sekunden
clr Stunden
clr SubCount
clr Flag ; Flag löschen

sei
loop:
cpi flag,0
breq loop ; Flag im Interrupt gesetzt?
ldi flag,0 ; Flag löschen

rcall lcd_clear ; das LCD löschen
mov temp1, Stunden ; und die Stunden ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; zwischen Stunden und Minuten einen ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Minuten ; dann die Minuten ausgeben
rcall lcd_number
ldi temp1, ':' ; und noch ein ':'
rcall lcd_data
mov temp1, Sekunden ; und die Sekunden
rcall lcd_number

rjmp loop

timer1_compare: ; Timer 1 Output Compare Handler

push temp1 ; temp 1 sichern
in temp1,sreg ; SREG sichern

inc SubCount ; Wenn dies nicht der 100. Interrupt
cpi SubCount, 100 ; ist, dann passiert gar nichts
brne end_isr

; Überlauf
clr SubCount ; SubCount rücksetzen
inc Sekunden ; plus 1 Sekunde
cpi Sekunden, 60 ; sind 60 Sekunden vergangen?
brne Ausgabe ; wenn nicht kann die Ausgabe schon
; gemacht werden

; Überlauf
clr Sekunden ; Sekunden wieder auf 0 und dafür
inc Minuten ; plus 1 Minute
cpi Minuten, 60 ; sind 60 Minuten vergangen ?
brne Ausgabe ; wenn nicht, -> Ausgabe

; Überlauf
clr Minuten ; Minuten zurücksetzen und dafür
inc Stunden ; plus 1 Stunde
cpi Stunden, 24 ; nach 24 Stunden, die Stundenanzeige
brne Ausgabe ; wieder zurücksetzen

; Überlauf
clr Stunden ; Stunden rücksetzen

Ausgabe:
ldi flag,1 ; Flag setzen, LCD updaten

end_isr:

out sreg,temp1 ; sreg wieder herstellen
pop temp1
reti ; das wars. Interrupt ist fertig

; Eine Zahl aus dem Register temp1 ausgeben

lcd_number:
push temp2 ; register sichern,
; wird für Zwsichenergebnisse gebraucht
ldi temp2, '0'
lcd_number_10:
subi temp1, 10 ; abzählen wieviele Zehner in
brcs lcd_number_1 ; der Zahl enthalten sind
inc temp2
rjmp lcd_number_10
lcd_number_1:
push temp1 ; den Rest sichern (http://www.mikrocontroller.net/topic/172026)
mov temp1,temp2 ;
rcall lcd_data ; die Zehnerstelle ausgeben
pop temp1 ; den Rest wieder holen
subi temp1, -10 ; 10 wieder dazuzählen, da die
; vorhergehende Schleife 10 zuviel
; abgezogen hat
; das Subtrahieren von -10
; = Addition von +10 ist ein Trick
; da kein addi Befehl existiert
ldi temp2, '0' ; die übrig gebliebenen Einer
add temp1, temp2 ; noch ausgeben
rcall lcd_data

pop temp2 ; Register wieder herstellen
ret
</syntaxhighlight>

In der Interrupt-Routine werden wieder, genauso wie vorher, die Anzahl der Interrupt-Aufrufe gezählt. Beim 100. Aufruf sind daher 40.000 * 100 = 4.000.000 Takte vergangen und da der Quarz mit 4.000.000 Schwingungen in der Sekunde arbeitet, ist daher eine Sekunde vergangen. Sie wird genauso wie vorher registriert und die Uhr entsprechend hochgezählt. Wird jetzt die Uhr mit einer kommerziellen verglichen, dann fällt nach einiger Zeit auf ... Sie geht immer noch falsch! Was ist jetzt die Ursache? Die Ursache liegt in einem Problem, das nicht direkt behebbar ist. Am Quarz! Auch wenn auf dem Quarz drauf steht, dass er eine Frequenz von 4MHz hat, so stimmt das nicht exakt. Auch Quarze haben Fertigungstoleranzen und verändern ihre Frequenz mit der Temperatur. Typisch liegt die Fertigungstoleranz bei +/- 100ppm = 0,01% ('''p'''arts '''p'''er '''m'''illion, Millionstel Teile), die Temperaturdrift zwischen -40 Grad und 85 Grad liegt je nach Typ in der selben Größenordnung. Das bedeutet, dass die Uhr pro Monat um bis zu 268 Sekunden (~4 1/2 Minuten) falsch gehen kann. Diese Einflüsse auf die Quarzfrequenz sind aber messbar und per Hardware oder Software behebbar. In Uhren kommen normalerweise genauer gefertigte Uhrenquarze zum Einsatz, die vom Uhrmacher auch noch auf die exakte Frequenz abgeglichen werden (mittels Kondensatoren und Frequenzzähler). Ein Profi verwendet einen sehr genauen Frequenzzähler, womit er innerhalb weniger Sekunden die Frequenz sehr genau messen kann. Als Hobbybastler kann man die Uhr eine zeitlang (Tage, Wochen) laufen lassen und die Abweichung feststellen (z. B. exakt 20:00 Uhr zum Start der Tagsschau). Aus dieser Abweichung lässt sich dann errechnen, wie schnell der Quarz wirklich schwingt. Und da dank CTC die Messperiode taktgenau eingestellt werden kann, ist es möglich, diesen Frequenzfehler auszugleichen. Der genaue Vorgang ist in dem Wikiartikel [[AVR - Die genaue Sekunde / RTC]] beschrieben.

----

{{Navigation_zurückhochvor|
zurücktext=Timer|
zurücklink=AVR-Tutorial: Timer|
hochtext=Inhaltsverzeichnis|
hochlink=AVR-Tutorial|
vortext=ADC|
vorlink=AVR-Tutorial: ADC}}

[[Category:AVR-Tutorial|Uhr]]
[[Category:Timer und Uhren]]

AVR-Tutorial: Timer

2015-05-19T12:16:46Z

Janra: /* Was geht noch mit einem Timer? */ kl. Typos weg

Timer sind eines der Hauptarbeitspferde in unserem Mikrocontroller. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, in regelmäßigen Zeitabständen Aktionen zu veranlassen. Aber Timer können noch mehr!
* Timer können mit einem externen Pin hochgezählt werden
* Es gibt Möglichkeiten, bei bestimmten Zählerständen einen Interrupt auslösen zu lassen
* Timer können aber auch völlig selbstständig Signale an einem Ausgabepin erzeugen
* ...

Aber der Reihe nach und kurz zur Erinnerung: Die Beispiele passen zu einem ATmega8 und ggf. einer Reihe anderer AVR, können bei einigen Typen aber abweichen.

==Was ist ein Timer?==

Ein Timer ist im Grunde nichts anderes als ein bestimmtes Register im Mikrocontroller, das hardwaregesteuert fortlaufend um 1 erhöht (oder verringert) wird (statt um 1 erhöhen sagt man auch '''inkrementieren''', und das Gegenstück, '''dekrementieren''', bedeutet um 1 verringern). Anstatt also Befehle im Programm vorzusehen, die regelmäßig ausgeführt werden und ein Register inkrementieren, erledigt dies der Mikrocontroller ganz von alleine. Dazu ist es möglich, den Timer mit dem Systemtakt zu verbinden und so die Genauigkeit des Quarzes auszunutzen, um ein Register regelmäßig und vor allen Dingen unabhängig vom restlichen Programmfluss (!) hochzählen zu lassen.

Davon alleine hätte man aber noch keinen großen Gewinn. Nützlich wird das Ganze erst dann, wenn man bei bestimmten Zählerständen eine Aktion ausführen lassen kann. Einer der 'bestimmten Zählerstände' ist zum Beispiel der '''Overflow'''. Das Zählregister eines Timers kann natürlich nicht beliebig lange inkrementiert werden – z. B. ist der höchste Zählerstand, den ein 8-Bit-Timer erreichen kann, 28 – 1 = 255. Beim nächsten Inkrementierschritt tritt ein Überlauf (engl. Overflow) auf, der den Timerstand wieder zu 0 werden lässt. Und hier liegt der springende Punkt. Wir können uns nämlich an diesen Overflow "anhängen" und den Controller so konfigurieren, dass beim Auftreten des Timer-Overflows ein Interrupt ausgelöst wird.

Die kann auch alles nochmal im Datenblatt von Atmel zu einigen ATMega Datenblättern nachgelesen werden: http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf

==Der Vorteiler (Prescaler)==

Wenn also der Quarzoszillator mit 4 MHz schwingt, dann würde auch der Timer 4 Millionen mal in der Sekunde erhöht werden. Da der Timer jedes Mal von 0 bis 255 zählt, bevor ein Overflow auftritt, heißt das auch, dass in einer Sekunde 4000000 / 256 = 15625 Overflows vorkommen. Ganz schön schnell! Nur: Oft ist das nicht sinnvoll. Um diese Raten zu verzögern, gibt es den Vorteiler, oder auf Englisch, Prescaler. Er kann z.B. auf die Werte 1, 8, 64, 256 oder 1024 eingestellt werden, je nach Timer (Bitte Datenblatt konsultieren!). Seine Aufgabe ist es, den Systemtakt um den angegebenen Faktor zu teilen. Steht der Vorteiler also auf 1024, so wird nur bei jedem 1024-ten Impuls vom Systemtakt das Timerregister um 1 erhöht. Entsprechend weniger häufig kommen dann natürlich die Overflows. Der Systemtakt sei wieder 4000000. Dann wird der Timer in 1 Sekunde 4000000 / 1024 = 3906.25 mal erhöht. Da der Timer wieder jedesmal bis 255 zählen muss bis ein Overflow auftritt, bedeutet dies, dass in 1 Sekunde 3906.25 / 256 = 15.25 Overflows auftreten.

Systemtakt: 4Mhz

Vorteiler Overflows/Sekunde Zeit zwischen
2 Overflows [s]

1 15625 0.000064 = 64 µs
8 1953.125 0.000512 = 512 µs
64 244.1406 0.004096 ≈ 4,1 ms
256 61.0351 0.016384 ≈ 16,4 ms
1024 15.2587 0.065536 ≈ 65,5 ms

Die Zeit (in Sekunden) zwischen 2 Overflows lässt sich sehr leicht berechnen:
<math>t=\frac{2^\text{Bit des Timers} \cdot \text{Vorteiler}}{\text{Systemtakt in Hz}}</math> .

==Erste Tests==

Ein Programm, das einen Timer Overflow in Aktion zeigt, könnte z. B. so aussehen:

<syntaxhighlight lang="avrasm">
.include "m8def.inc"

.def temp = r16
.def leds = r17

.org 0x0000
rjmp main ; Reset Handler
.org OVF0addr
rjmp timer0_overflow ; Timer Overflow Handler

main:
; Stackpointer initialisieren
ldi temp, HIGH(RAMEND)
out SPH, temp
ldi temp, LOW(RAMEND)
out SPL, temp

ldi temp, 0xFF ; Port B auf Ausgang
out DDRB, temp

ldi leds, 0xFF

ldi temp, (1<<CS00) ; CS00 setzen: Teiler 1
out TCCR0, temp

ldi temp, (1<<TOIE0) ; TOIE0: Interrupt bei Timer Overflow
out TIMSK, temp

sei

loop: rjmp loop

timer0_overflow: ; Timer 0 Overflow Handler
out PORTB, leds
com leds
reti
</syntaxhighlight>

Das Programm beginnt mit der [[AVR-Tutorial:_Interrupts|Interrupt-Vektoren-Tabelle]]. Dort ist an der Adresse OVF0Addr ein Sprung zur Marke timer0_overflow eingetragen. Wenn also ein Overflow Interrupt vom Timer 0 auftritt, so wird dieser Interrupt durch den '''rjmp''' weitergeleitet an die Stelle timer0_overflow.

Das Hauptprogramm beginnt ganz normal mit der Belegung des Stackpointers. Danach wird der Port B auf Ausgang geschaltet, wir wollen hier wieder die LED anschliessen.

Durch Beschreiben von TCCR0 mit dem Bitmuster 0b00000001, hier ausgedrückt durch (1<<CS00), wird der Vorteiler auf 1 gesetzt. Für die ersten Versuche empfiehlt es sich, das Programm mit dem AVR-Studio zunächst zu simulieren. Würden wir einen größeren Vorteiler benutzen, so müsste man ziemlich oft mittels F11 einen simulierten Schritt ausführen, um eine Änderung im Timerregister zu erreichen.

Die nächsten Anweisungen setzen im TIMSK Register das TOIE0 Bit. Sinn der Sache ist es, dem Timer zu erlauben, bei Erreichen eines Overflow einen Interrupt auszulösen.

Zum Schluss noch die Interrupts generell mittels '''sei''' freigeben. Dieser Schritt ist obligatorisch. Im Mikrocontroller können viele Quellen einen Interrupt auslösen. Daraus folgt: Für jede mögliche Quelle muss festgelegt werden, ob sie einen Interrupt erzeugen darf oder nicht. Die Oberhoheit hat aber das globale Interrupt Flag. Mit ihm können alle Interrupts, egal von welcher Quelle sie kommen, unterdrückt werden.

Damit ist die Initialisierung beendet und das Hauptprogramm kann sich schlafen legen. Die '''loop: rjmp loop''' Schleife macht genau dieses.

Tritt nun ein Overflow am Timer auf, so wird über den Umweg über die Interrupt Vektor Tabelle der Programmteil timer0_overflow angesprungen. Dieser gibt einfach nur den Inhalt des Registers leds am Port B aus. Danach wird das leds Register mit einer '''com''' Operation negiert, so dass aus allen 0 Bits eine 1 wird und umgekehrt. Die Overflow Behandlung ist damit beendet und mittels '''reti''' wird der Interrupt Handler wieder verlassen.

==Simulation im AVR-Studio==

Es lohnt sich, den ganzen Vorgang im AVR-Studio simulieren zu lassen. Dazu am besten in der linken I/O View Ansicht die Einträge für PORTB und TIMER_COUNTER_0 öffnen. Wird mittels F11 durch das Programm gegangen, so sieht man, dass ab dem Moment, ab dem der Vorteiler auf 1 gesetzt wird, der Timer 0 im TCNT0 Register zu zählen anfängt. Mit jedem Druck auf F11 erhöht sich der Zählerstand. Irgendwann ist dann die Endlosschleife loop erreicht. Drücken Sie weiterhin F11 und beobachten sie, wie TCNT0 immer höher zählt, bis der Overflow erreicht wird. In dem Moment, in dem der Overflow erreicht wird, wird der Interrupt ausgelöst (hierfür muss für das Debuggen im AVR-Studio "Mask interrupts while stepping" deaktiviert sein, zu finden in Tools -> Options). Mit dem nächsten F11 landen sie in der Interrupt Vektor Tabelle und von dort geht es weiter zu timer_0_overflow. Weitere Tastendrücke von F11 erledigen dann die Ausgabe auf den Port B, das Invertieren des Registers r17 und der Interrupt ist damit behandelt. Nach dem '''reti''' macht der Microcontroller genau an der Stelle weiter, an der er vom Interrupt unterbrochen wurde. Und der Timer 0 hat in der Zwischenzeit weitergezählt! Nach exakt weiteren 256 Schritten, vom Auftreten des ersten Overflows an gerechnet, wird der nächste Overflow ausgelöst.

==Wie schnell schaltet denn jetzt der Port?==

Eine berechtigte Frage. Dazu müssen wir etwas rechnen. Keine Angst, es ist nicht schwer, und wer das Prinzip bisher verstanden hat, der sollte keine Schwierigkeiten haben, die Berechnung nachzuvollziehen.

Der Quarzoszillator schwingt mit 4 MHz. Das heißt, in 1 Sekunde werden 4000000 Taktzyklen generiert. Durch die Wahl des Vorteilers von 1 bedeutet das auch, dass der Timer 4000000 mal in der Sekunde erhöht wird. Von einem Overflow zum nächsten muss der Timer 256 Zählvorgänge ausführen. Also werden in 1 Sekunde 4000000 / 256 = 15625 Overflows generiert. Bei jedem Overflow schalten wir die LEDs jeweils in den anderen Zustand. D.h die LEDs blinken mit einer Frequenz von 7812.5 Hz. Das ist zuviel als dass wir es noch sehen könnten.

Was können wir also tun, um diese Blinkfrequenz zu verringern? Im Moment ist unsere einzige Einflussgröße der Vorteiler. Wie sieht die Rechnung aus, wenn wir einen Vorteiler von 1024 wählen?

Wiederum: Der Systemtakt sei 4 MHz. Durch den Vorteiler von 1024 werden daraus 4000000 / 1024 = 3906.25 Pulse pro Sekunde für den Timer. Der zählt wiederum 256 Zustände von einem Overflow zum nächsten. 3906.25 / 256 = 15.2587. Und wiederum: Im Overflow werden die LEDs ja abwechselnd ein und ausgeschaltet, also dividieren wir noch durch 2: 15.2587 / 2 = 7.629. Also knapp 7 Hz. Diese Frequenz müsste man schon mit freiem Auge sehen. Die LEDs werden ziemlich schnell vor sich hin blinken.

Reicht diese Verzögerung noch immer nicht, dann haben wir 2 Möglichkeiten:
* Entweder wir benutzen einen anderen Timer. Timer 1 beispielsweise ist ein 16 Bit Timer. Der Timer zählt also nicht von 0 bis 255 sondern von 0 bis 65535. Bei entsprechender Umarbeitung des Programms und einem Vorteiler von 1024 bedeutet das, dass die LEDs einen Ein/Aus Zyklus in 33 Sekunden absolvieren.
* Oder wir schalten die LEDs nicht bei jedem Timer Overflow um. Man könnte zum Beispiel in einem Register bis 7 zählen und nur dann, wenn dieses Register 7 erreicht hat, wird
** das Register wieder auf 0 gesetzt und
** die LEDs umgeschaltet.

==Timer 0==

Timer 0 ist ein 8 Bit Timer.

* Overflow Interrupt

===TCCR0===
====TCCR - Timer/Counter Control Register====
{{Byte |TCCR0 | | | | | | CS02 | CS01 | CS00 }}

====CS02/CS00 - Clock Select====

{| {{Tabelle}}
|- style="background-color:#ffddcc"
! CS02 || CS01 || CS00 || Bedeutung
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|0
||keine (Der Timer ist angehalten)
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 1
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: 8
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: 64
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|0
||Vorteiler: 256
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 1024
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: Externer Takt vom Pin T0, fallende Flanke
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: Externer Takt vom Pin T0, steigende Flanke
|}

===TIMSK===
====TIMSK - Timer/Counter Interrupt Mask Register====

{{Byte|TIMSK| | | | | | | OCIE0 | TOIE0 }}

====TOIE0 - Timer 0 Overflow Interrupt Enable====
Ist dieses Bit gesetzt, so wird beim Auftreten eines Overflows am Timer ein Interrupt ausgelöst.

Anstatt der Schreibweise
<syntaxhighlight lang="avrasm">
ldi temp, 0b00000001 ; TOIE0: Interrupt bei Timer Overflow
out TIMSK, temp
</syntaxhighlight>
ist es besser, die Schreibweise
<syntaxhighlight lang="avrasm">
ldi temp, 1 << TOIE0
out TIMSK, temp
</syntaxhighlight>
zu wählen, da hier unmittelbar aus dem Ladekommando hervorgeht, welche Bedeutung das gesetzte Bit hat. Die vorher inkludierte m8def.inc definiert dazu alles Notwendige.

==Timer 1==

Timer 1 ist ein 16 Bit Timer

* Overflow Interrupt
* Clear Timer on Compare Match
* Input Capture
* 2 Compare Einheiten
* div. PWM Modi

===TCCR1B===

{{Byte|TCCR1B| ICNC1| ICES1| | WGM13| WGM12| CS12 | CS11 | CS10 }}

====CS12/CS10 - Clock Select====

{| {{Tabelle}}
|- style="background-color:#ffddcc"
! CS12 || CS11 || CS10 || Bedeutung
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|0
||keine (Der Timer ist angehalten)
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 1
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: 8
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: 64
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|0
||Vorteiler: 256
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 1024
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: Externer Takt vom Pin T1, fallende Flanke
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: Externer Takt vom Pin T1, steigende Flanke
|}

====ICES1 - Input Capture Edge Select====
ICES1 = 0 , falling edge
ICES1 = 1 , rising edge

====ICNC1 - Input Capture Noise Canceler====

===TCCR1A===

{{Byte|TCCR1A|COM1A1|COM1A0|COM1B1|COM1B0|FOC1A |FOC1B |WGM11 |WGM10 }}

===OCR1A===

{{Byte|| |||||||}}

{{Byte|| |||||||}}

===OCR1B===
{{Byte|| |||||||}}

{{Byte|| |||||||}}

===ICR1===
{{Byte|| |||||||}}

{{Byte|| |||||||}}

===TIMSK1===
{{Byte|TIMSK| | |TICIE1|OCIE1A|OCIE1B|TOIE1 | |}}

====TICIE1 - Timer 1 Input Capture Interrupt Enable====

====OCIE1A - Timer 1 Output Compare A Match Interrupt Enable====

====OCIE1B - Timer 1 Output Compare B Match Interrupt Enable====

====TOIE1 - Timer 1 Overflow Interrupt Enable====

==Timer 2==
Timer 2 ist ein 8 Bit Timer.

* Overflow Interrupt
* Compare Match Interrupt
* Clear Timer on Compare Match
* Phasen korrekte PWM

===TCCR2===

{{Byte|TCCR2| FOC2 | WGM20| COM21| COM20| WGM21| CS22 | CS21 | CS20 }}

====WGM21 - Waveform Generator Mode====

Ist diese Option Aktiviert dann wird das Zählregister des Timers (TCNT2) wieder auf 0 gesetzt,
sobal das Register as Output Compare Register (OCR2) und TCNT2 übereinstimmen.
Zu beachten ist dabei das wenn das Register kleiner als 255 gestellt ist, wird
der Timer nicht mehr überschritten und der Interrupt für den Overflow (TIMER2_OVF_vect) nicht mehr ausgelöst.
Stattdessen gibt es den Interrupt für Compare Match (TIMER2_COMP_vect)
Die Frequenz für die Interruptauslösung lässt sich dann wie folgt berechnen:
ISR_Freq = F_CPU : ( Prescaler * ORC2 )

====CS22/CS20 - Clock Select====

{| {{Tabelle}}
|- style="background-color:#ffddcc"
! CS22 || CS21 || CS20 || Bedeutung
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|0
||keine (Der Timer ist angehalten)
|-
|align="center"|0
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 1
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: 8
|-
|align="center"|0
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: 32
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|0
||Vorteiler: 64
|-
|align="center"|1
|align="center"|0
|align="center"|1
||Vorteiler: 128
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|0
||Vorteiler: 256
|-
|align="center"|1
|align="center"|1
|align="center"|1
||Vorteiler: 1024
|}

===OCR2===

{{Byte|| |||||||}}

===TIMSK2===
{{Byte|TIMSK| OCIE2| TOIE2| | | | | | }}

====OCIE2 - Timer 2 Output Compare Interrupt Enable====
====TOIE2 Timer 2 Overflow Interrupt Enable====

==Was geht noch mit einem Timer?==

Timer sind sehr universelle Microcontroller-Bestandteile. Für weitergehende Studien ist es daher unerlässlich, das entsprechende Datenblatt des Microcontrollers zu studieren. Oft ist es z. B. möglich, dass der Timer bei Erreichen von bestimmten Zählerständen einen Ausgabe-Pin von sich aus ein-/aus-/umschaltet. Er erledigt dann das, was wir oben noch mit einem Interrupt gemacht haben, eigenständig komplett in Hardware. Bei einigen Timern ist es möglich, damit eine [[PWM]] (Pulsweiten-Modulation) aufzubauen.

Ein paar der Timermodule lassen sich auch als Counter verwenden. Damit kann man z. B. die Anzahl externer Ereignisse wie Schaltvorgänge eines Inkrementalgebers bestimmen.

Andere bieten die Möglichkeit, über einen externen Uhrenquarz getaktet zu werden (Anwendung z. B. eine "Echtzeituhr" oder als "Weckfunktion" aus einem Standby/Powerdownmodus).

Durch geschickte Umprogrammierung in Echtzeit lässt sich mit einem Timer eine [[PLL]] aufbauen, die sich fortwährend auf einen Eingangstakt synchronisiert. Damit wird vermieden, dass der Controller ein Signal ständig abfragen ("pollen") muss, sondern das Signal wird per Timer-Interrupt verarbeitet. Maßgeblich ist die Messung der aktuellen und Schätzung der kommenden Flanke mithilfe eines einstellbaren [[Taktteiler]]-Verhältnisses.

== Weblinks ==
* [http://www.uni-koblenz.de/~physik/informatik/MCU/Timer.pdf Timer/Counter und PWM beim ATMega16 Mikrocontroller] Proseminar von Marcel Jakobs, September 2006 (PDF)
* [http://frank.circleofcurrent.com/cache/avrtimercalc.htm AVR Timer Calculator]

----

{{Navigation_zurückhochvor|
zurücktext=Speicher|
zurücklink=AVR-Tutorial: Speicher|
hochtext=Inhaltsverzeichnis|
hochlink=AVR-Tutorial|
vortext=Uhr|
vorlink=AVR-Tutorial: Uhr}}

[[Category:AVR-Tutorial|Timer]]
[[Category:Timer und Uhren]]

LED-Fading

2015-05-16T18:23:34Z

Janra: /* Die Kennlinie des Auges genau betrachtet */

== Das Problem ==

Die Aufgabe klingt eigentlich recht einfach. Eine [[LED]] soll mittels [[PWM]] in ihrer Helligkeit gesteuert werden. Und weils so schön ist, möchte man sie geheimnisvoll aufleuchten lassen, sprich langsam heller und dunkler werden lassen. Der Fachmann nennt das Fading. Das Problem zeigt sich allerdings recht schnell. Wenn man eine 8-Bit-PWM linear zwischen 0..255 laufen lässt, dann scheint die LED nicht linear gedimmt zu werden. Sie wird relativ schnell hell und bleibt lange hell.

== Die Theorie ==

Des Rätsels Lösung liegt in der Kennline des menschlichen Auges. Diese ist nichtlinear, genauer gesagt: sie ist nahezu logarithmisch. Das ermöglicht die Wahrnehmung eines sehr großen Helligkeitsbereichs, angefangen von Vollmond mit ~1/4 [http://de.wikipedia.org/wiki/Lux_%28Einheit%29 Lux] über eine normale Schreibtischbeleuchtung mit ca. 750 Lux bis zu einem hellen Sommertag mit bis zu 100.000 Lux. Solche hochdynamischen Signale sind nur mit einer logarithmischen Kennlinie in den Griff zu kriegen, auch von Mutter Natur und Erfinder Papa.

=== Die Kennlinie des Auges genau betrachtet ===

Die Kennlinie des menschlichen Auges ist annähernd logarithmisch. Das wurde vor langer Zeit durch das [http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz Weber-Fechner-Gesetz] beschrieben. Genauere Untersuchungen zur [http://de.wikipedia.org/wiki/Gammakorrektur Gammakorrektur] führten jedoch zur [http://de.wikipedia.org/wiki/Stevenssche_Potenzfunktion Stevenschen Potenzfunktion]. Diese beschreibt das menschliche Auge etwas besser. (s. auch [[Talk:LED-Fading#Diskussion wissenschaftl.-technischer Hintergrund|Diskussionsseite]]). Die Unterschiede sind jedoch marginal.

Praktisch heißt das, dass wir unserem Auge große physikalische Helligkeitsunterschiede präsentieren müssen, damit es das als lineare Helligkeitsteigerung erkennt. Etwas wissenschaftlicher formuliert heißt das, wir müssen durch Verkettung der logarithmischen Kennlinie des Auges mit einer exponentiellen Kennlinie eine physiologisch lineare Helligkeitsverteilung erzielen.

Berechnet werden kann eine passende Tabelle beispielsweise mit folgender Funktion:

:<math>y=\frac{b^{\,x/r_x}-1}{b-1}\cdot r_y</math>

Dabei sind x und y die Ein-, bzw. Ausgabewerte der Funktion, jeweils im Bereich von 0 bis r–1. b ist die Basis der Exponentialfunktion und bestimmt, wann und wie stark die Kurve ansteigen soll. Hier ist etwas Ausprobieren erforderlich, gute Ergebnisse liefern Werte im Bereich 10–100.

== Das Demoprogramm ==

Das folgende Beispielprogramm demonstriert die Wirkung verschiedener PWM-Auflösungen. Eine 8-Bit PWM wird mit 4/8/16 und 32 nichtlinearen Stufen betrieben, welche über eine Exponentialfunktion berechnet wurden. Dazu dient die [[media:pwm_table.zip|Exceltabelle]]<ref>Anmerkung: Bitte die Exceltabelle nochmal erklären, die Werte in der Tabelle stimmen nicht mit denen im Programm überein</ref> - überarbeitet, inkl. neuer Varianten der Berechnung als [[media:pwm_table-r101.ods|LibreOffice Calc Sheet]] / [[media:pwm_table-r101.pdf|PDF Vorschau]]<ref>Download alternativ von ftp://ftp.fl.priv.at/pub/mikrocontroller.net/led-fading/</ref>. Die einzelnen, benachbarten Werte haben zueinander ein konstantes Verhältnis, das in der Exceltabelle als ''Factor'' berechnet wird. Ausserdem werden eine 10-Bit PWM mit 64 Stufen sowie eine 16-Bit PWM mit 256 Stufen betrieben.

Das Programm ist ursprünglich auf einem [[AVR]] vom Typ ATmega32 entwickelt und getestet worden. Aber es ist leicht auf jeden AVR portierbar, welcher eine PWM zur Verfügung hat. Der AVR muss mit etwa 8 MHz getaktet werden, egal ob mit internem Oszillator oder von aussen mit Quarz. Man muss nur noch eine [[LED]] mittels Vorwiderstand von ca. 1 kΩ an Pin D5 anschliessen und los gehts. Es sollte hier noch erwähnt werden, dass das Programm mit eingeschalteter Optimierung compiliert werden muss, sonst stimmen die Zeiten der Warteschleifen aus <tt>util/delay.h</tt> nicht.

Bei Verwendung der LEDs auf dem STK500 bzw. bei der Verwendung von invertierenden Treiberstufen ist das
#define STK500 0
durch
#define STK500 1
zu ersetzen.

Das Programm durchläuft alle 6 PWMs und lässt dabei die LED jeweils 3 mal glimmen. Mit 4 Schritten Auflösung ist das natürlich ruckelig, mit 8 schon wesentlich besser. Mit 16 Stufen sieht man bei langsamen Änderungen noch Stufen, dreht man die Ein- und Ausblendzeiten runter, ist der Übergang schon recht flüssig. Die 8-Bit PWM mit 32 Stufen unterscheidet sich praktisch nicht von der 10-Bit PWM mit 64 Stufen, es sei denn, man macht extrem langsame Einblendungen. Hier schlägt die Stunde der 16-Bit PWM. Diese wird bewußt sehr langsam ausgeführt um zu demonstrieren, daß hiermit praktisch keine Stufen mehr sichtbar sind, egal wie langsam gedimmt wird. Wie man auch sieht sind die drei höherauflösenden PWMs im unteren Bereich an ihrer Auflösungsgrenze, da einige PWM-Werte mehrfach vorkommen. Da heißt gleichzeitig, daß eine Steigerung der Stufenanzahl relativ sinnlos ist.

<syntaxhighlight lang="c">
//**************************************************************************
//*
//* LED fading test
//* uses exponential PWM settings to achive visual linear brightness
//*
//* ATmega32 @ 8 MHz
//*
//**************************************************************************

#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>

#define F_CPU 8000000L
#include <util/delay.h>

#define STK500 0

#if STK500
// inverted PWM on OC1A for STK500
#define INVERT_PWM (1 << COM1A0)
#else
// non-inverted PWM on OC1A
#define INVERT_PWM 0
#endif // STK500

const uint16_t pwmtable_8A[4] PROGMEM = { 0, 16, 64, 255 };
const uint16_t pwmtable_8B[8] PROGMEM =
{
0, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 255
};

const uint16_t pwmtable_8C[16] PROGMEM =
{
0, 2, 3, 4, 6, 8, 11, 16, 23, 32, 45, 64, 90, 128, 181, 255
};

const uint16_t pwmtable_8D[32] PROGMEM =
{
0, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 16, 19, 23,
27, 32, 38, 45, 54, 64, 76, 91, 108, 128, 152, 181, 215, 255
};

const uint16_t pwmtable_10[64] PROGMEM =
{
0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 26, 29, 32, 36, 40, 44, 49, 55,
61, 68, 76, 85, 94, 105, 117, 131, 146, 162, 181, 202, 225, 250,
279, 311, 346, 386, 430, 479, 534, 595, 663, 739, 824, 918, 1023
};

const uint16_t pwmtable_16[256] PROGMEM =
{
0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,
3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7,
7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 15,
15, 16, 17, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29,
31, 32, 33, 35, 36, 38, 40, 41, 43, 45, 47, 49, 52, 54, 56, 59,
61, 64, 67, 70, 73, 76, 79, 83, 87, 91, 95, 99, 103, 108, 112,
117, 123, 128, 134, 140, 146, 152, 159, 166, 173, 181, 189, 197,
206, 215, 225, 235, 245, 256, 267, 279, 292, 304, 318, 332, 347,
362, 378, 395, 412, 431, 450, 470, 490, 512, 535, 558, 583, 609,
636, 664, 693, 724, 756, 790, 825, 861, 899, 939, 981, 1024, 1069,
1117, 1166, 1218, 1272, 1328, 1387, 1448, 1512, 1579, 1649, 1722,
1798, 1878, 1961, 2048, 2139, 2233, 2332, 2435, 2543, 2656, 2773,
2896, 3025, 3158, 3298, 3444, 3597, 3756, 3922, 4096, 4277, 4467,
4664, 4871, 5087, 5312, 5547, 5793, 6049, 6317, 6596, 6889, 7194,
7512, 7845, 8192, 8555, 8933, 9329, 9742, 10173, 10624, 11094,
11585, 12098, 12634, 13193, 13777, 14387, 15024, 15689, 16384,
17109, 17867, 18658, 19484, 20346, 21247, 22188, 23170, 24196,
25267, 26386, 27554, 28774, 30048, 31378, 32768, 34218, 35733,
37315, 38967, 40693, 42494, 44376, 46340, 48392, 50534, 52772,
55108, 57548, 60096, 62757, 65535
};

/*

Diese Tabellen sind nicht nach der Theorie (s. oben) berechnet, sondern wie folgt:
a = Anzahl an Schritte (4, 8, 16, 32, 64, 256)
b = Auflösung des PWM's (256, 1024, 65536)
y = Errechneter Wert an einer stelle x
y = 0 wenn x = 0
y = pow(2, log2(b-1) * (x+1) / a) wenn x > 0

Gerne wird auch diese alternative Formel genutzt:
y = pow(2, log2(b) * (x+1) / a) - 1

Obige Funktionen wurden in den LibreOffice Calc Sheet eingearbeitet.
*/

// long, variable delays

void my_delay (uint16_t milliseconds)
{
for (; milliseconds > 0; milliseconds--)
_delay_ms (1);
}

void pwm_up_down (const uint16_t pwm_table[], int16_t size, uint16_t delay)
{
int16_t tmp;

for (tmp = 0; tmp < size; tmp++)
{
OCR1A = pgm_read_word (& pwm_table[tmp]);
my_delay (delay);
}

for (tmp = size-1; tmp >= 0; tmp--)
{
OCR1A = pgm_read_word (& pwm_table[tmp]);
my_delay (delay);
}
}

// 8-Bit PWM with only 4 different settings

void pwm_8_4 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8A, 4, delay);
}

// 8-Bit PWM with 8 different settings

void pwm_8_8 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8B, 8, delay);
}

// 8-Bit PWM with 16 different settings

void pwm_8_16 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8C, 16, delay);
}

// 8-Bit PWM with 32 different settings

void pwm_8_32 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8D, 32, delay);
}

// 10-Bit PWM with 64 different settings

void pwm_10_64 (uint16_t delay)
{
// 10 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x83 | INVERT_PWM;
// prescaler 64 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 3;

pwm_up_down (pwmtable_10, 64, delay);
}

// 16-Bit PWM with 256 different settings

void pwm_16_256 (uint16_t delay)
{
// 16 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x82 | INVERT_PWM;
// stop timer
TCCR1B = 0;
// TOP for PWM, full 16 Bit
ICR1 = 0xFFFF;
// prescaler 1 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << WGM13) | 1;

pwm_up_down (pwmtable_16, 256, delay);
}

int main (void)
{
int8_t i;
// delay in milliseconds for one fading step
int16_t step_time = 400;

// LED uses OC1A
DDRD |= 1 << PD5;

// test all fading routines

while (1)
{
for (i=0; i<3; i++) pwm_8_4 (step_time);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_8 (step_time/2);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_16 (step_time/4);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_32 (step_time/8);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_10_64 (step_time/16);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_16_256 (step_time/16);
my_delay (1000);
}

return 0;
}
</syntaxhighlight>

== FAQ ==

; Wieso geht die LED nie ganz aus?: Es ist normal, dass die LED selbst bei OCR1A = 0 immer noch ganz schwach leuchtet. Die Hardware-PWM funktioniert so, dass bei einem Timerwert von 0 auf jeden Fall der Ausgang eingeschaltet wird. Danach kommt der Compare Match bei 0 und schaltet gleich wieder aus. Daher ist der Ausgang für einen PWM-Takt eingeschaltet. Um das zu ändern, muss man entweder invertierte PWM nutzen, dann ist allerdings der Ausgang nie zu 100% High, sondern hat immer einen Takt Low beim maximalem PWM-Wert. Oder man schaltet bei 0 einfach die PWM-Funktion ab und setzt den Ausgang normal auf Low. [http://www.mikrocontroller.net/topic/200173#1965686].

; Wieso dimmt man eine LED nicht besser mit einer variablen Stromquelle?: Nur so ist es möglich, die LEDs von nahezu 0 bis 100% zu dimmen, ohne dass es zu Farbänderungen kommt, was besonders bei RGB-Anwendungen wichtig ist.

; Wie stimmen die Werte im LibreOffice Calc Sheet mit denen im Programm überein?: Basis = (Max/Factor)^(1/(Steps-1)) pwmtable_xx[0] = 0 pwmtable_xx[Index] = Round(Factor * Basis^Index); for Index=1..Steps-1 pwmtable_8A - Max=255,   Steps=4,   Factor=4 pwmtable_8B - Max=255,   Steps=8,   Factor=2 pwmtable_8C - Max=255,   Steps=16,   Factor=1.435 pwmtable_8D - Max=255,   Steps=32,  Factor=1.21 pwmtable_10 - Max=1023,  Steps=64,  Factor=1.115 pwmtable_16 - Max=65535, Steps=256, Factor=1.04427 Anmerkung 1: Dies ist nur ein Reverse-Engineering, es ist derzeit nicht bekannt, warum der jeweilige Faktor so gewählt wurde wie oben angeführt. Anmerkung 2: Für den LibreOffice Calc Sheet siehe oben [[#Das_Demoprogramm|Das Demoprogramm]].

== Fußnoten ==
<references/>

== Siehe auch ==
* [[PWM]]
* [[AVR-GCC-Tutorial#PWM (Pulsweitenmodulation)|AVR-GCC-Tutorial: PWM]]
* [[Soft-PWM]] - optimierte Software-PWM in C
* [http://www.b-kainka.de/bastel108.htm Eine LED weich blinken lassen ohne Mikrocontroller]
* [http://www.solstice.de/cms/upload/pdf/Veroeffentlichungen/Weber-Fechner-PHidS-1994.pdf [PDF<nowiki>]</nowiki> "Experimente zur logarithmischen Empfindlichkeitsskala - Das Weber-Fechnersche Gesetz"] - Download Nr. 50 von [http://www.solstice.de/initiatoren/werner-schneider/veroeffentlichungen.html Solstice - Veröffentlichungen von Prof. Dr. Werner B. Schneider]

[[Category:AVR-Projekte]]
[[Category:Displays und Anzeigen]]

LED-Fading

2015-05-16T18:22:32Z

Janra: /* Das Problem */

== Das Problem ==

Die Aufgabe klingt eigentlich recht einfach. Eine [[LED]] soll mittels [[PWM]] in ihrer Helligkeit gesteuert werden. Und weils so schön ist, möchte man sie geheimnisvoll aufleuchten lassen, sprich langsam heller und dunkler werden lassen. Der Fachmann nennt das Fading. Das Problem zeigt sich allerdings recht schnell. Wenn man eine 8-Bit-PWM linear zwischen 0..255 laufen lässt, dann scheint die LED nicht linear gedimmt zu werden. Sie wird relativ schnell hell und bleibt lange hell.

== Die Theorie ==

Des Rätsels Lösung liegt in der Kennline des menschlichen Auges. Diese ist nichtlinear, genauer gesagt: sie ist nahezu logarithmisch. Das ermöglicht die Wahrnehmung eines sehr großen Helligkeitsbereichs, angefangen von Vollmond mit ~1/4 [http://de.wikipedia.org/wiki/Lux_%28Einheit%29 Lux] über eine normale Schreibtischbeleuchtung mit ca. 750 Lux bis zu einem hellen Sommertag mit bis zu 100.000 Lux. Solche hochdynamischen Signale sind nur mit einer logarithmischen Kennlinie in den Griff zu kriegen, auch von Mutter Natur und Erfinder Papa.

=== Die Kennlinie des Auges genau betrachtet ===

Die Kennlinie des menschlichen Auges ist annähernd logarithmisch. Das wurde vor langer Zeit durch das [http://de.wikipedia.org/wiki/Weber-Fechner-Gesetz Weber-Fechner-Gesetz] beschrieben. Genauere Untersuchungen zur [http://de.wikipedia.org/wiki/Gammakorrektur Gammakorrektur] führten jedoch zur [http://de.wikipedia.org/wiki/Stevenssche_Potenzfunktion Stevenschen Potenzfunktion]. Diese beschreibt das menschliche Auge etwas besser. (s. auch [[Talk:LED-Fading#Diskussion wissenschaftl.-technischer Hintergrund|Diskussionsseite]]). Die Unterschiede sind jedoch marginal.

Praktisch heißt das, dass wir unserem Auge große physikalische Helligkeitsunterschiede präsentieren müssen, damit es das als lineare Helligkeitsteigerung erkennt. Etwas wissenschaftlicher formuliert heißt das, wir müssen durch Verkettung der logarithmischen Kennlinie des Auges mit einer exponentiellen Kennlinie eine physiologisch lineare Helligkeitsverteilung erzielen.

Berechnet werden kann eine passende Tabelle beispielsweise mit folgender Funktion:

:<math>y=\frac{b^{\,x/r_x}-1}{b-1}\cdot r_y</math>

Dabei sind x und y die Ein-, bzw. Ausgabewerte der Funktion, jeweils im Bereich von 0 bis r–1. b ist die Basis der Exponentialfunktion und bestimmt, wann und wie stark die Kurve ansteigen soll. Hier ist etwas ausprobieren erforderlich, gute Ergebnisse liefern Werte im Bereich 10–100.

== Das Demoprogramm ==

Das folgende Beispielprogramm demonstriert die Wirkung verschiedener PWM-Auflösungen. Eine 8-Bit PWM wird mit 4/8/16 und 32 nichtlinearen Stufen betrieben, welche über eine Exponentialfunktion berechnet wurden. Dazu dient die [[media:pwm_table.zip|Exceltabelle]]<ref>Anmerkung: Bitte die Exceltabelle nochmal erklären, die Werte in der Tabelle stimmen nicht mit denen im Programm überein</ref> - überarbeitet, inkl. neuer Varianten der Berechnung als [[media:pwm_table-r101.ods|LibreOffice Calc Sheet]] / [[media:pwm_table-r101.pdf|PDF Vorschau]]<ref>Download alternativ von ftp://ftp.fl.priv.at/pub/mikrocontroller.net/led-fading/</ref>. Die einzelnen, benachbarten Werte haben zueinander ein konstantes Verhältnis, das in der Exceltabelle als ''Factor'' berechnet wird. Ausserdem werden eine 10-Bit PWM mit 64 Stufen sowie eine 16-Bit PWM mit 256 Stufen betrieben.

Das Programm ist ursprünglich auf einem [[AVR]] vom Typ ATmega32 entwickelt und getestet worden. Aber es ist leicht auf jeden AVR portierbar, welcher eine PWM zur Verfügung hat. Der AVR muss mit etwa 8 MHz getaktet werden, egal ob mit internem Oszillator oder von aussen mit Quarz. Man muss nur noch eine [[LED]] mittels Vorwiderstand von ca. 1 kΩ an Pin D5 anschliessen und los gehts. Es sollte hier noch erwähnt werden, dass das Programm mit eingeschalteter Optimierung compiliert werden muss, sonst stimmen die Zeiten der Warteschleifen aus <tt>util/delay.h</tt> nicht.

Bei Verwendung der LEDs auf dem STK500 bzw. bei der Verwendung von invertierenden Treiberstufen ist das
#define STK500 0
durch
#define STK500 1
zu ersetzen.

Das Programm durchläuft alle 6 PWMs und lässt dabei die LED jeweils 3 mal glimmen. Mit 4 Schritten Auflösung ist das natürlich ruckelig, mit 8 schon wesentlich besser. Mit 16 Stufen sieht man bei langsamen Änderungen noch Stufen, dreht man die Ein- und Ausblendzeiten runter, ist der Übergang schon recht flüssig. Die 8-Bit PWM mit 32 Stufen unterscheidet sich praktisch nicht von der 10-Bit PWM mit 64 Stufen, es sei denn, man macht extrem langsame Einblendungen. Hier schlägt die Stunde der 16-Bit PWM. Diese wird bewußt sehr langsam ausgeführt um zu demonstrieren, daß hiermit praktisch keine Stufen mehr sichtbar sind, egal wie langsam gedimmt wird. Wie man auch sieht sind die drei höherauflösenden PWMs im unteren Bereich an ihrer Auflösungsgrenze, da einige PWM-Werte mehrfach vorkommen. Da heißt gleichzeitig, daß eine Steigerung der Stufenanzahl relativ sinnlos ist.

<syntaxhighlight lang="c">
//**************************************************************************
//*
//* LED fading test
//* uses exponential PWM settings to achive visual linear brightness
//*
//* ATmega32 @ 8 MHz
//*
//**************************************************************************

#include <avr/io.h>
#include <avr/pgmspace.h>

#define F_CPU 8000000L
#include <util/delay.h>

#define STK500 0

#if STK500
// inverted PWM on OC1A for STK500
#define INVERT_PWM (1 << COM1A0)
#else
// non-inverted PWM on OC1A
#define INVERT_PWM 0
#endif // STK500

const uint16_t pwmtable_8A[4] PROGMEM = { 0, 16, 64, 255 };
const uint16_t pwmtable_8B[8] PROGMEM =
{
0, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 255
};

const uint16_t pwmtable_8C[16] PROGMEM =
{
0, 2, 3, 4, 6, 8, 11, 16, 23, 32, 45, 64, 90, 128, 181, 255
};

const uint16_t pwmtable_8D[32] PROGMEM =
{
0, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 16, 19, 23,
27, 32, 38, 45, 54, 64, 76, 91, 108, 128, 152, 181, 215, 255
};

const uint16_t pwmtable_10[64] PROGMEM =
{
0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 8, 9, 10,
11, 12, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 26, 29, 32, 36, 40, 44, 49, 55,
61, 68, 76, 85, 94, 105, 117, 131, 146, 162, 181, 202, 225, 250,
279, 311, 346, 386, 430, 479, 534, 595, 663, 739, 824, 918, 1023
};

const uint16_t pwmtable_16[256] PROGMEM =
{
0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,
3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7,
7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 15,
15, 16, 17, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29,
31, 32, 33, 35, 36, 38, 40, 41, 43, 45, 47, 49, 52, 54, 56, 59,
61, 64, 67, 70, 73, 76, 79, 83, 87, 91, 95, 99, 103, 108, 112,
117, 123, 128, 134, 140, 146, 152, 159, 166, 173, 181, 189, 197,
206, 215, 225, 235, 245, 256, 267, 279, 292, 304, 318, 332, 347,
362, 378, 395, 412, 431, 450, 470, 490, 512, 535, 558, 583, 609,
636, 664, 693, 724, 756, 790, 825, 861, 899, 939, 981, 1024, 1069,
1117, 1166, 1218, 1272, 1328, 1387, 1448, 1512, 1579, 1649, 1722,
1798, 1878, 1961, 2048, 2139, 2233, 2332, 2435, 2543, 2656, 2773,
2896, 3025, 3158, 3298, 3444, 3597, 3756, 3922, 4096, 4277, 4467,
4664, 4871, 5087, 5312, 5547, 5793, 6049, 6317, 6596, 6889, 7194,
7512, 7845, 8192, 8555, 8933, 9329, 9742, 10173, 10624, 11094,
11585, 12098, 12634, 13193, 13777, 14387, 15024, 15689, 16384,
17109, 17867, 18658, 19484, 20346, 21247, 22188, 23170, 24196,
25267, 26386, 27554, 28774, 30048, 31378, 32768, 34218, 35733,
37315, 38967, 40693, 42494, 44376, 46340, 48392, 50534, 52772,
55108, 57548, 60096, 62757, 65535
};

/*

Diese Tabellen sind nicht nach der Theorie (s. oben) berechnet, sondern wie folgt:
a = Anzahl an Schritte (4, 8, 16, 32, 64, 256)
b = Auflösung des PWM's (256, 1024, 65536)
y = Errechneter Wert an einer stelle x
y = 0 wenn x = 0
y = pow(2, log2(b-1) * (x+1) / a) wenn x > 0

Gerne wird auch diese alternative Formel genutzt:
y = pow(2, log2(b) * (x+1) / a) - 1

Obige Funktionen wurden in den LibreOffice Calc Sheet eingearbeitet.
*/

// long, variable delays

void my_delay (uint16_t milliseconds)
{
for (; milliseconds > 0; milliseconds--)
_delay_ms (1);
}

void pwm_up_down (const uint16_t pwm_table[], int16_t size, uint16_t delay)
{
int16_t tmp;

for (tmp = 0; tmp < size; tmp++)
{
OCR1A = pgm_read_word (& pwm_table[tmp]);
my_delay (delay);
}

for (tmp = size-1; tmp >= 0; tmp--)
{
OCR1A = pgm_read_word (& pwm_table[tmp]);
my_delay (delay);
}
}

// 8-Bit PWM with only 4 different settings

void pwm_8_4 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8A, 4, delay);
}

// 8-Bit PWM with 8 different settings

void pwm_8_8 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8B, 8, delay);
}

// 8-Bit PWM with 16 different settings

void pwm_8_16 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8C, 16, delay);
}

// 8-Bit PWM with 32 different settings

void pwm_8_32 (uint16_t delay)
{
// 8 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x81 | INVERT_PWM;
// prescaler 256 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 4;

pwm_up_down (pwmtable_8D, 32, delay);
}

// 10-Bit PWM with 64 different settings

void pwm_10_64 (uint16_t delay)
{
// 10 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x83 | INVERT_PWM;
// prescaler 64 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | 3;

pwm_up_down (pwmtable_10, 64, delay);
}

// 16-Bit PWM with 256 different settings

void pwm_16_256 (uint16_t delay)
{
// 16 Bit Fast PWM
TCCR1A = 0x82 | INVERT_PWM;
// stop timer
TCCR1B = 0;
// TOP for PWM, full 16 Bit
ICR1 = 0xFFFF;
// prescaler 1 -> ~122 Hz PWM frequency
TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << WGM13) | 1;

pwm_up_down (pwmtable_16, 256, delay);
}

int main (void)
{
int8_t i;
// delay in milliseconds for one fading step
int16_t step_time = 400;

// LED uses OC1A
DDRD |= 1 << PD5;

// test all fading routines

while (1)
{
for (i=0; i<3; i++) pwm_8_4 (step_time);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_8 (step_time/2);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_16 (step_time/4);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_8_32 (step_time/8);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_10_64 (step_time/16);
my_delay (1000);

for (i=0; i<3; i++) pwm_16_256 (step_time/16);
my_delay (1000);
}

return 0;
}
</syntaxhighlight>

== FAQ ==

; Wieso geht die LED nie ganz aus?: Es ist normal, dass die LED selbst bei OCR1A = 0 immer noch ganz schwach leuchtet. Die Hardware-PWM funktioniert so, dass bei einem Timerwert von 0 auf jeden Fall der Ausgang eingeschaltet wird. Danach kommt der Compare Match bei 0 und schaltet gleich wieder aus. Daher ist der Ausgang für einen PWM-Takt eingeschaltet. Um das zu ändern, muss man entweder invertierte PWM nutzen, dann ist allerdings der Ausgang nie zu 100% High, sondern hat immer einen Takt Low beim maximalem PWM-Wert. Oder man schaltet bei 0 einfach die PWM-Funktion ab und setzt den Ausgang normal auf Low. [http://www.mikrocontroller.net/topic/200173#1965686].

; Wieso dimmt man eine LED nicht besser mit einer variablen Stromquelle?: Nur so ist es möglich, die LEDs von nahezu 0 bis 100% zu dimmen, ohne dass es zu Farbänderungen kommt, was besonders bei RGB-Anwendungen wichtig ist.

; Wie stimmen die Werte im LibreOffice Calc Sheet mit denen im Programm überein?: Basis = (Max/Factor)^(1/(Steps-1)) pwmtable_xx[0] = 0 pwmtable_xx[Index] = Round(Factor * Basis^Index); for Index=1..Steps-1 pwmtable_8A - Max=255,   Steps=4,   Factor=4 pwmtable_8B - Max=255,   Steps=8,   Factor=2 pwmtable_8C - Max=255,   Steps=16,   Factor=1.435 pwmtable_8D - Max=255,   Steps=32,  Factor=1.21 pwmtable_10 - Max=1023,  Steps=64,  Factor=1.115 pwmtable_16 - Max=65535, Steps=256, Factor=1.04427 Anmerkung 1: Dies ist nur ein Reverse-Engineering, es ist derzeit nicht bekannt, warum der jeweilige Faktor so gewählt wurde wie oben angeführt. Anmerkung 2: Für den LibreOffice Calc Sheet siehe oben [[#Das_Demoprogramm|Das Demoprogramm]].

== Fußnoten ==
<references/>

== Siehe auch ==
* [[PWM]]
* [[AVR-GCC-Tutorial#PWM (Pulsweitenmodulation)|AVR-GCC-Tutorial: PWM]]
* [[Soft-PWM]] - optimierte Software-PWM in C
* [http://www.b-kainka.de/bastel108.htm Eine LED weich blinken lassen ohne Mikrocontroller]
* [http://www.solstice.de/cms/upload/pdf/Veroeffentlichungen/Weber-Fechner-PHidS-1994.pdf [PDF<nowiki>]</nowiki> "Experimente zur logarithmischen Empfindlichkeitsskala - Das Weber-Fechnersche Gesetz"] - Download Nr. 50 von [http://www.solstice.de/initiatoren/werner-schneider/veroeffentlichungen.html Solstice - Veröffentlichungen von Prof. Dr. Werner B. Schneider]

[[Category:AVR-Projekte]]
[[Category:Displays und Anzeigen]]

Platinenhersteller

2015-03-16T22:37:56Z

Janra: /* GLS Leiterplatten-Service GmbH */ Hinweis DeNIC-Redirect eingefügt.

== Einleitung ==
Die Vor- und Nachteile von Platinenherstellern/-lieferanten werden relativ häufig im [http://www.mikrocontroller.net/forum/platinen Forum] diskutiert (und führen ab und zu zu Flamewars :-). Damit man schnell einen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten erhält, soll hier eine Liste zusammengetragen werden.

Jeder kann/soll seinen Beitrag leisten, d.h. wenn man einen Platinenlieferanten kennt, der noch nicht erwähnt ist, einfach hinzufügen. Falls man den Hersteller nicht so gut kennt, einfach mal den Namen und die URL hinzufügen, es gibt sicherlich andere, die den Hersteller so gut kennen, dass sie sich zutrauen, ein Urteil über die Leistung zu fällen.

Eigentümer oder Mitarbeiter der gelisteten Firmen mögen bitte der Versuchung widerstehen, die Einträge mit werbeähnlichen Texten oder Werbung zu ergänzen. Zufriedene Kunden mögen bitte darauf achten, ihre Zufriedenheit so zu formulieren, dass nicht der Eindruck entsteht, der Eintrag sei von einem Hersteller zur "Verschönerung" gemacht worden.

Verschiedene Threads deuten an das "normaler" grüner Stopplack meistens die besseren Ergebnisse erzielt: http://www.mikrocontroller.net/topic/329356 und http://www.mikrocontroller.net/topic/321295 
Das kann je nach Hersteller schwanken.

PS.: Das Ganze soll so ähnlich werden wie [[Elektronik-Versender]], da hat das auch sehr gut geklappt!

'''Diese Seite kann nur von angemeldeten Benutzern bearbeitet werden!''' Bei neuen Einträgen bitte die Sortierung beachten.

Einige Hinweise, Hilfestellungen zur Platinenfertigung und Auftragsvergabe gibt es auch in der [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.6 de.sci.electronics-FAQ].

===Preise===
Zur besseren Vergleichbarkeit bei jedem Hersteller dazu schreiben, was '''eine doppelseitige durchkontaktierte Eurokarte (160mm x 100mm) mit deutscher MwSt.''' ohne Versand kostet.
Dazu noch die Lieferzeit und ob Lötstopplack und Bestückungsdruck dabei ist.
''Zusätzlich'' kann man noch die Preise für andere Formate, Stückzahlen etc. dazu schreiben.

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Schnellübersicht von Anbietern mit Online-Calculator (Lötstopplack, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt & Porto)
|-
! Anbieter !! Lagenanzahl !! Breite / mm !! Höhe / mm !! Dicke / mm !! Arbeitstage !! Preis / Euro !! ermittelt am
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 148.73 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 133.85 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 113.03 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 95.18 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 83.29 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 59.49 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 294.50 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 248.69 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 209.42 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 183.25 || 2014-09-16
|-
| [[#Ätzwerk_GmbH|Ätzwerk]] || 4 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 130.89 || 2014-09-16

|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 261.61 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 233.75 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 205.92 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.09 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 150.26 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 127.98 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8|| 94.57 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 91.23 || 2014-09-16
|-
| [[#Basista_Leiterplatten|Basista]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 89.02 || 2014-09-16

|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.36 || 2014-09-16
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 142.66 || 2014-09-16
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 135.52 || 2014-09-16
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 10 || 128.38 || 2014-09-16
|-
| [[#Becker_und_Müller|Becker und Müller]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 121.24 || 2014-09-16

|-
| [[#Eurocircuits_GmbH|Eurocircuits]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 68.87 || 2014-09-16

|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 192.93 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 91.86 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 61.24 || 2014-09-16
|-
| [[#LEITON|LeitOn]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 12 || 48.99 || 2014-09-16

|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 1 || 320.48 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 268.96 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 243.19 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 217.43 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 165.90 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 145.29 || 2014-09-21
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 114.37 || 2014-09-21

|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 2 || 270.67 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 3 || 215.21 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 4 || 178.25 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 5 || 131.44 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 6 || 120.87 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 7 || 89.19 || 2014-09-21
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|WEdirekt]] || 2 || 160 || 100 || 1.6 || 8 || 89.19 || 2014-09-21
|-
|}

== Liste der Hersteller ==

=== Deutschland ===
==== Übersicht ====
{| class="wikitable sortable" style="text-align:center"
|+ Übersicht von Anbietern aus Deutschland
|-
! Anbieter !! PLZ !! Ort !! privat !! gewerblich !! Online-Calculator !! produziert in Deutschland !! ermittelt am
|-
| [[#Accent PCB GmbH|Accent PCB GmbH]] || 40212 || Düsseldorf || ? || ja || nein || [http://www.accentpcb.com/about-us.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Ätzwerk GmbH|Ätzwerk GmbH]] || 81925 || München || ? || ja || ja || ? || 2014-09-21
|-
| [[#am2s|am2s]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || [http://www.am2s.de/pcb.html teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#andus electronic|Andus Electronic]] || 10997 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ANTtronic|ANTtronic]] || 53844 || Troisdorf || ? || ja || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Basista Leiterplatten|Basista Leiterplatten]] || 46236 || Bottrop || ja || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Bauer-Elektronik|Bauer-Elektronik]] || 66557 || Illingen || ja? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Britze|Britze]] || 12099? || Berlin || ? || ja || ja || [http://www.britze.de/unternehmen-produktion.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#B&B Gruppe|B&B Gruppe]] || 09648 || Mittweida || ? || ja || nein || [http://www.bb-gruppe.de/handel/ teilweise] || 2014-09-21
|-
| [[#Becker und Müller|Becker und Müller]] || 77790 || Steinach i.K. || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Contag|Contag]] || 13581 || Berlin || ? || ja || nein || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#Christian Enzmann Gmbh|Christian Enzmann Gmbh]] || 82538 || Geretsried || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Deutschlaender Electronic GmbH|Deutschlaender Electronic GmbH]] || 74924 || Neckarbischofsheim || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#EPN Electroprint GmbH|EPN Electroprint GmbH]] || 07806 || Neustadt an der Orla || ja? || ja || ja || [http://www.epn.de/de/home/geschichte.html ja] || 2014-09-21
|-
| [[#Elischer Leiterplatten|Elischer Leiterplatten]] || 72574 || Bad Urach || ? || ? || nein || ? || 2014-09-21
|-
| [[#Fischer Leiterplatten GmbH|Fischer Leiterplatten GmbH]] || 58454 || Witten || nein || ja || ja || [http://www.fischer-leiterplatten.de/ueber-uns.htm ja] || 2014-09-21
|-
| [[#GLS Leiterplatten-Service GmbH|GLS Leiterplatten-Service GmbH]] || 09221 || Neukirchen || ja? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH|HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH]] || 66583 || Spiesen-Elversberg || ja? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG|IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG]] || 74906 || Bad Rappenau || nein || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#ILFA Feinstleitertechnik GmbH|ILFA Feinstleitertechnik GmbH]] || 30559 || Hannover || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Eurocircuits GmbH|Eurocircuits GmbH]] || 57612 || Kettenhausen || ? || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Entwicklung & CNC|Entwicklung & CNC]] || 72805 || Lichtenstein || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#kessler systems GmbH|kessler systems GmbH]] || 88376 || Königseggwald || ? || ja || nein || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#LEITON|LEITON]] || 12099 || Berlin || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-21
|-
| [[#Leiterplatten-Express-Service GmbH|Leiterplatten-Express-Service GmbH]] || 63329 || Egelsbach || ? || ja || nein || ja || 2014-09-21
|-
| [[#Microcirtec|Microcirtec]] || 47805 || Krefeld || nein || ja || ja || ja || 2014-09-21
|-
| [[#MME-Leiterplatten|MME-Leiterplatten]] || 53604 || Bad Honnef || ? || ja || ja || ja? || 2014-09-21
|-
| [[#M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH|M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH]] || 56355 || Bettendorf || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Joker|PCB Joker GmbH]] || 12099 || Berlin || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#PCB Pool|PCB Pool]] || 65326 || Aarbergen || ja || ja || ja || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Precoplat|Precoplat]] || 47805 || Krefeld || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Q-print/Q-PCB|Q-print/Q-PCB]] || 68542 || Heddesheim || ? || ja || ja || nein? || 2014-09-20
|-
| [[#Rinde PCB GmbH|Rinde PCB GmbH]] || 42899 || Remscheid || ? || ja || ja || ja || 2015-01-23
|-
| [[#Ruwel|Ruwel]] || 47608 || Geldern || nein? || ja || nein || teilweise || 2014-09-20
|-
| [[#Steimer Leiterplatten GmbH|Steimer Leiterplatten GmbH]] || 42327 || Wuppertal || ? || ja || ja || ja || 2014-09-20
|-
| [[#Onlineshop WEdirekt|Onlineshop WEdirekt]] || 74585 || Rot am See || ja || ja || ja || [http://www.wedirekt.de/index.php/web/live/de/wedirekt/ueberuns/die_produktion/die_produktion_1.php ja] || 2014-09-20
|-
|}

==== 2PrintBeta ====
Homepage: http://www.2printbeta.de/Dienstleistungen/PCB-Stencil-Service::337.html
* SMD-Schablonen aus Mylar gelasert, preiswert und schnell. Masken bis zu 0.5mm Pitch problemlos möglich.
* Super günstig, super flott!
* Keine Begrenzung der Padanzahl.
* Als Student erhalten Sie 25% Rabatt! (Nur gegen Nachweis des Studentenausweises!)

==== Accent PCB GmbH ====
Homepage: http://www.accentpcb.com/duitsland-home.html

Eigendarstellung (vgl. auch [http://www.mikrocontroller.net/topic/316646 Forenthread]):
* Leiterplatten "ab 75€ - €99€"
* erfahrene Techniker
* Beratung gratis
* Produktion in Asien und Europa
* auch flexible und "starr-flexible" Platinen
* Standort: Niederlande

==== Ätzwerk GmbH ====
Homepage: http://www.aetzwerk.de

Eigendarstellung:
* 100x160mm, Lötstopp doppelseitig, Bestückungsdruck einseitig, Stuktur>0,15mm, Bohrungen>0,3mm, 7AT, 59€
* scheint auch an privat zu liefern
* SMD-Schablonen
* Expressfertigung

Erfahrungen:
* verschicken unaufgeforderte Newsletter
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/246385 Diskussionsfaden "Ätzwerk GmbH"]

==== am2s ====
Homepage: http://www.am2s.de
* Leiterplatten (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Eildienst möglich
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 3 AT
* KEINE eigene Leiterplattenfertigung - nur Vertrieb

==== andus electronic ====
Homepage: http://www.andus.de
* Prototypen Fertigung
* Top Qualität
* Top Service
* Vergleichsweise Teuer

==== ANTtronic ====
Homepage: http://www.anttronic.de/pcb/ früher: http://www.gsel.de
* gute Preise, aber Lieferzeit beachten!
* 1 Europlatine einseitig kein Lötstoplack 17€ inkl. MwSt +7€ Versand
* 1 Europlatine doppelseitig ''nicht durchkontaktiert'' kein Lötstoplack 23€ inkl. MwSt +7€ Versand; 2Stück 37€

==== Basista Leiterplatten ====
Homepage: http://www.basista.de
* Eurokarte doppelseitig für 52€ inkl. MwSt / mit Stopplack + Best.Druck 94€ inkl. MwSt
* Prototypen standardmäßig chemisch zinnbehandelt
* Preise OK
* Früher geliefert ohne Aufpreis (7 statt 10 AT)
* Qualität OK
* Onlinekalkulator
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 8AT, 82€

==== Bauer-Elektronik ====
Homepage: http://www.bauer-leiterplatten.de
* Eurokarte doppelseitig für 61€ inkl. MwSt 8AT Lieferzeit / Stopplack +10% / Best.Druck +10%
* Prototypen aktivzinnbehandelt, dieses lässt sich laut Firmenangaben noch nach Jahren löten
* Eildienst 2h: Versand am selben Tag bei Einsendung bis 13:00 400€ für 2dm²

==== Britze ====
Homepage: http://www.britze.de
* Leiterplatten in kleinen und mittlere Serien
* Musterleiterplatten / Prototypen
* 1- und 2-lagige Leiterplatten
* Multilayer bis 10 Lagen
* Aluminiumträgerleiterplatten
* ''Online-Kalkulator'' für Multinutzen und Leiterplatten
* Beratung/Layout/Entflechtung von Leiterplatten
* 100x160mm, zweiseitig, durchkontaktiert, mit Lötstop, 10AT, 73€
* scheint auch an privat zu liefern
"Seit dem 17.9.2012 werden alle Leiterplatten von Britze durch die Firma LeitOn GmbH vertrieben, mit der schon eine langjährige Zusammenarbeit besteht." Bestellungen direkt bei britze.de offenbar nur noch für Bestandskunden möglich.

==== B&B Sachsenelektronik GmbH ====
Homepage: http://www.bb-gruppe.de
* Klein- und Musterserien, Spezialist Sondertechniken
* Zusätzliche Partner für Großserien in Asien mit eigenen Mitarbeitern
* Ein- und Doppelseitige Leiterplatten
* Multilayer
* Schleifringe
* Starrflex
* Hochstromleiterplatte
* Dickkupfer
* Flexlam
* Dünnstleiterplatte
* IMS
* HDI Leiterplatte
* E-Test inklusive
* Datenformate: Gerber, Eagle, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich
* Abrufeinteilung und Konsignationslager möglich
* Standort: 09648 Mittweida/Sachsen

==== Becker und Müller ====
Homepage: https://www.becker-mueller.de
* Online Kalkulator (2Lagen, 4 Lagen)
* Sonderbauformen (Alu, etc.) möglich
* 60 Euro Mindestbestellwert
* Qualität gut
* Preislich gehoben
* Chef oft am Telefon
* nur gewerblich

==== Contag====
Homepage: http://www.contag.de
* SAUSCHNELL- ab 4 STUNDEN(!)
* Aber auch sehr teuer
* Qualität sehr gut

==== Christian Enzmann Gmbh ====
Hompage: http://www.enzmann.de

Prototypen
* Schnelle Reaktion auf individuelle Kundenwünsche
* Liefertermine werden eingehalten
Serienfertigung
* gefertigten Prototypen sollen später in Produktion von Großserien gehen
* Kunden können mit großen Stückzahlen versorgt werden

==== Deutschlaender Electronic GmbH ====
Homepage: http://www.deutschlaender.net
* Leiterbahnbreite und -abstand ab 100 µm
* Bohrdurchmesser (Endmaß) ab 0,2 mm
* Sacklöcher, Halblöcher, Tiefenfräsung
* Materialstärke ab 0,5 mm bis 2,4mm
* Kupferauflagen: 35 µm, 70 µm, 105 µm,145 µm und 235 µm
* Hoch-Tg oder Aluminiummaterial
* Fotosensitiver Lötstoplack (grün,schwarz,rot und weiß)
* Bestückungsdruck (weiß,gelb,schwarz und rot)
* Carbondruck (Kontaktflächen)
* Abziehlack
* Viadruck
* Konturfräsen
* Schlitze fräsen - auch durchkontaktiert
* Kerb Ritzen für Kontur, Sollbruchstellen, Sprungritzen
* Kontur anfasen, z.B. für Steckerkamm
* Oberflächenveredelung:
** HAL bleifrei / PbSn
** Chemisch Nickel/Gold(Ni/Au)
** Chemisch Zinn (Sn)
** Galvanisch Nickel/Gold (Ni/Au, Hartgold)
* Datenformate: Gerber, Eagle, Target, Autocad, Excellon, Sieb & Meier
* Eildienst möglich (3AT/5AT/7AT)

==== EPN Electroprint GmbH ====
Homepage: http://www.epn.de
* 8 Tage Lieferzeit, Eilservice 24h auch möglich
* Single-Layer, Multi-Layer (bis 22 Lagen als Spezialanfertigung!), Dickkupfer
* Verzinnung: Hot-Air-Leveling oder chemisch Zinn
* Lötstopplack verschiedene Farben nach Absprache möglich
* Stencil-Fertigung
* Thüringer Staatspreis für Qualität
* Standort: Neustadt an der Orla/Thüringen

==== Elischer Leiterplatten ====
mailto:aurel-elischer@t-online.de
* Firmensitz / Post-Adresse: Dipl.-Ing. Aurel Elischer, Leiterplatten, Am Forst 7, 72574 Bad Urach, Tel. 07125/4498, Ust.Id.-Nr.: DE 223 09 4959
* Layoutentwurf, LP Entwicklung, herstellen, bestücken, löten, prüfen
* 3 KW Lieferzeit (nach Vereinbarung auch kürzer)
* sehr gute Preise, Qual.1A
* einen Preis zu nennen, wäre Unfair. Es ist abhängig davon ob:
** 1 oder 2-seitig
** Leiterbahnenabstand und Lötflächenanstände kleiner oder größer als 0,3 mm
** Cu 30, 70, 110 µm
** Stärke der LP 1,0; 1,6; 2,0; ... mm
** mit (1- oder 2-seitig, grün, blau, weiß, schwarz,...)oder ohne Beschriftung
** mit oder ohne Stoplack
** gefräst oder nur geritzt
** einzeln oder X-Fach-Montage
* BITTE BEACHTEN: unter 10 St lohnt es sich für Sie nicht: für die erste Lieferung müssen wir einmalig ca 65€ berechnen (Film, Maske, Bohrdatei, ...)
* ab 10 St unbedingt Gerber 274X und Exellon für das Angebot (Angebot kostenlos) beifügen; keine Angst: Gerber 274X und Exellon kann man aus jedem Programm generieren

==== Elk Tronic ====
Homepage http://www.elk-tronic.de
* Entwicklung und Fertigung von Kleingeräten und Kleinserien
* Verkauf von IC-Adaptern und Bauteilen

==== Fischer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.fischer-leiterplatten.de
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, ohne Bestückungsdruck für 46,41€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck top oder bottom für 58,31€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* 1 Europlatine inkl. Lack, E-Test, Best.-Druck doppelseitig für 117,81€ inkl. MwSt in 10 Tagen + Versand
* max. 4 lagig
* Bestückungsdruck doppelseitig
* Bohrungen no limit
* min Clearance 0,15mm (Standard)
* min Bohrdurchmesser 0,3mm (Standard)
* Gerber/Eagle/Protel/Target
* mehrere Leiterplatten können auf einer Europakarte, zum Preis einer Europakarte, zusammengefasst werden und werden automatisch vereinzelt.
* Überlieferung wird kostenlos beigelegt. (Sprich: in der Regel werden mehr Leiterplatten geliefert als bestellt.)
* Verkauf nur an Gewerbetreibende (aber es wird kein Gewerbenachweis verlangt ;) )
* Erfahrungen: [http://www.mikrocontroller.net/topic/209947#2078731]

==== GLS Leiterplatten-Service GmbH ====
Homepage: <strike>http://www.leiterplattenprototypen.de</strike> 
(URL defekt am 16.3.2015, Redirect zur DeNIC).

* Top Qualität (mittleres Preisniveau)
* Top Service
* Prüfung der Layoutdaten in der CAM
* Standardlieferzeit: 10 Arbeitstage
* Eilservice bis 3 Arbeitstage (mit Aufpreis)
* Oberfläche Standard: HAL bleifrei; aber auch z. B. chem. Gold, chem. Zinn und HAL bleihaltig
* einseitige, nichtdurchkontaktierte Leiterplatten
* durchkontaktierte Leiterplatten
* Multilayer: bis 8-Lagen
* bietet zusätzlichen Service rund um die Leiterplatte: Erstellung von Leiterplattenlayouts und Digitalisierung/Scannen von alten Fertigungsfilmen, Papierausdrucken oder vorhandenen Musterleiterplatten
* SMD Schablonen
* Prototypenfertigung bei Chemnitz

==== HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.haka-lp.de
* Zwillingsangebot: 2 identische Europakarten für 50€ (durchkontaktiert, Lötstop, kein Bestückungsdruck, nur Eagle- oder Target-Dateien), auch hierbei kostenlose Duplizierung kleinerer Layouts
* Zwillingsangebot: 2 identische Doppel-Eurokarten (200x160) für 90€, gleiche Bedingungen wie oben
* Prototypenangebot (min. Abstand 0,15 mm, min. Leiterbahnbreite 0,15 mm, kleinste Bohrung 0,3 mm, durchkontaktiert, Lötstop), 160x100mm in 2AT = 260EUR .. 8AT = 72 EUR .. 15AT = 63 EUR
* bei Platinen kleiner 1 qdm gibt es entsprechend mehr ohne Aufpreis
* Lieferzeit ab 3 Werktage; Achtung: Lieferzeit sind nur Circa-Werte und nicht verbindlich. Auch bei Aufpreis (AGB)!
* sehr gute Qualität

==== LED-Hobby ====
Homepage: http://www.led-hobby.de (ebay-Shop)
* keine Platinen
* SMD Bestückung, Reflowlöten, Lohnbestückung
* Laserschneiden in Plexiglas, Acryl, Sperrholz

==== IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.ringler.de
* sehr freundlicher und kompetenter Service
* reagiert sehr schnell
* Qualität TOP
* Preise TOP - günstige Einmalkosten/Setup
* kann auch Dinge wie Alu, Starrflex, fine pitch oder 0,1 er vias
* Lieferzeit ab 2 Tage
* 2 Lagen in 10 Tagen - 10 Lagen Multilayer ohne besondere Nachfrage binnen 18 Tagen geliefert
* liefert generell schneller als bestätigt / macht auch Rahmenaufträge
* Mehrmengen bei Prototypen werden kostenlos geliefert
* SMD-Schablonen

==== ILFA Feinstleitertechnik GmbH ====
Homepage: http://www.ilfa.de

==== Eurocircuits GmbH ====
Hompage: http://www.eurocircuits.de
* ideal für kleine Stückzahlen ab 1 Stück
* Lieferzeit ab 2 AT
* gute Preise bei Prototypen aber auch bei mittleren Stückzahlen
* Online Datenvisualisierung und DRC Check
* SMD - Schablonen
* Preisberechnung eindeutig ohne versteckte Kosten
* Europakarte, 2-lagig, 68.87€ (2014-09-16)

==== Entwicklung & CNC (gewerblich) ====
Hompage: http://www.entwicklung-cnc.de 
mailto:julian.huesing85@googlemail.com
* Europlatine 100x160 1 bis 2 Seitig ca. 20-40€ (Berechnung Maschinenzeit)
* Auch große Platinen möglich.
* Isolationsbreiten abhängig vom Stichel: minimale Isolationsbreite ca. 0,15 mm
* Bohr und Fräsarbeiten, auch aufwändige Konturen realisierbar
* Lieferzeit 8AT, ansonsten Aufpreis bei schnellerer Lieferung
* CNC Fräsarbeiten in PCB, Alu, Holz, Kunststoff, GFK, etc. max. Verfahrwege: 1150x720mm (Fräsmaschine: BZT PFE1000)
* Fertigung erfolgt auf Rechnung mit ausgewiesener Mehrwertsteuer
* USt-IdNr.: DE293952582

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* Leiterplatten und Bestückung (Prototypen und Kleinserien, bis hin zur Großserie)
* Sehr schnell
* Ein- und doppelseitige Leiterplatten, Multilayer.
* Layoutservice
* SMD- und THT Bestückung
* Gerätebau
* günstige Preise
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit an 3 AT
* Bauelementebeschaffung auch schon bei 1 Stück (super funktioniert)

==== LEITON ====
Homepage: http://www.leiton.de 
http://www.leiterplatten-online.de
* Flexible Leiterplatten online kalkulieren
* Alle Layouts werden in der CAM eingehend geprüft
* Schnellste Bearbeitung von Anfragen
* Diverse Spezialfertigungen (Aluminiumkern, HF, hoch-Tg etc.)
* Fließender Übergang vom Prototyp in die Serie möglich
* Niederlassungen in Hongkong & China für Großserien (LeitOn HK Ltd.)
* Relativ günstig
* bei mehreren kleinen Leiterplatten wird nach Gesamtfläche berechnet, nicht nach Mindestfläche x Mindestpreis x Stückzahl
* Gute Qualität
* Bis 8-lagig und ab 12 Std.

==== Leiterplatten-Express-Service GmbH ====
Homepage: http://www.les-gmbh.com

==== Microcirtec ====
Homepage: http://www.microcirtec.de
* Direct - Online - Shop — zum Kalkulieren-Bestellen und Kaufen
* Mit Auftragsverfolgung per Online
* Vom Rapid Prototyping bis zur Rapid Mass-Production
* Qualität betrachten wir als selbstverständlich
* Allerdings ist die Anmelde-Prozedur ein Drama
* Preiswert

==== MME-Leiterplatten ====
Homepage: http://mme-pcb.de
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73790 Thread 'MME-PCB, Erfahrungen'](bereits 4 Jahre alt)
* Verkauft über seine Homepage (Onlinekalkulator)
* Europakarte: ES: 20,60 EUR, DSDK: 41,50 EUR
* Durchkontaktierung bei zweiseitigen Leiterplatten ist im Preis inbegriffen
* Trennen und Bohren inklusive
* Stopplack inklusive
* Bestückungsdruck (16€) kosten extra
* min. Abstand 0,20 mm, min. Leiterbahnbreite 0,20 mm, kleinste Bohrung 0,4 mm
* Lieferzeit 8-12 Arbeitstage (bei mir waren es nur 5 Werktage)
* Überlieferung kostet nichts (häufig wird eine Leiterplatte mehr geliefert, bei mir waren es bei vier bestellten Platinen zwei mehr)
* Mit einer bestellten einseitigen Platine (DIL Bauteile) bin ich sehr zufrieden
* Die auf der Seite beworbene Lierferzeit wird meist eingehalten.
* Bis zu zehn unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.
* Antwortet bei mir nicht auf emails, telefonisch kaum zu erreichen.
*Kommunikation hat sich erheblich verbesssert.
* Kommunikation wieder schleppend ( stand: August 2013 )

==== M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH ====
Homepage: http://pcb-center.de früher: http://www.mvpcb.de/
* Bin sehr zufrieden, gute Preise, 10 - 14 Tage
* Top Qualität, nichts auszusetzen
* Qualität sehr gut, hohe Auflösung, auch SMD fine pitch möglich
* Eurokarte doppelseitig 2xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 63€ inkl. MwSt zzgl. Versand
* Eurokarte einseitig 1xStopplack FR4 bleifrei konturgefräst 44€ inkl. MwSt zzgl. Versand

* Freundlicher Kontakt, Leiterplatten sehen gut aus, lieferten 6 Tage zu frueh!
* Bis zu fünf unterschiedliche Karten können in einem Auftrag gepoolt werden -> preiswerter weil dm² kosten über alle gerechnet werden.

==== PCB Joker ====
Homepage: http://www.pcb-joker.com
* Poolkonzept extrem!
* 1- bis 4 Lagen Multilayer
* Allgemein schnell und geringe Terminzuschläge
* Leiterplatten werden bei verschiedenen deutschen Herstellern platziert
* Sehr günstig , sehr übersichtliche Onlinekalkulation
* Bezahlung per PayPal oder Vorkasse
* Farbe, Dicke, Kupferauflage und Oberfläche können nicht festgelegt werden, sondern sind "Joker"

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.de
Alternativname: BETA Layout
* Standort: Im Aartal 14, 65326 Aarbergen, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=50.23705&lon=8.06361&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* Preise im üblichen Rahmen
* Günstigere Preise für 10er oder 20er Auflage
* sehr gute Qualität
* Lieferzeit ab 2 AT
* SMD-Schablonen
* Aktzeptieren von den gängigsten Layoutprogrammen die Boarddaten direkt. AUCH von KiCAD. Siehe http://www.pcb-pool.com/ppde/info_dataformat.html

==== Precoplat ====
Homepage: http://www.precoplat.de

* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.32818&lon=6.58062&layers=B000TT Oberdiessemer Str. 15, 47805 Krefeld]
* Prototypen, Großserien und alles dazwischen.
* Extrem flexibel im Angebot (Fläche/Lieferzeit, Blitz-Prototyping, Rapid-Mass-Produktion)
* Online Bestellung
* sehr gute Qualität
* bis 24 Lagen
* Mikro-Vias 100-200u
* Carbonlack
* Elektrischer Test (Flying probe + Nadelbett)

==== Q-print/Q-PCB ====
Homepage: http://www.Q-PCB.de
* ideal für einzelne Boards und Klein(st)serien
* supergünstige Preise
* gute Qualität (u.U. Lötstop etwas unsauber)
* keine Zusatzpreise für 2x Lötstoplack o.ä.
* 150 µm kleinste Strukturbreite
* ohne Aufpreis bekommt man entweder HAL oder Ni/Au, gegen Aufpreis kann man aus einem von beiden wählen
* SMD-Schablonen
* Lieferzeit ab 4 AT
* Platine 50mm x 60mm, doppelseitig: ~45€ incl. Versand und ~5€ Nachnahme
* Platine 85mm x 58mm, doppelseitig: 33€ zzgl 6,80 Versand
* Platine 100mm x 160mm, doppelseitig: 49€ +7€ für Lötstopp +6,80€ Versand

==== Rinde PCB GmbH ====
Homepage: http://www.rinde.de
* Mitglied der chinesischen Sunshine PCB Group

==== Ruwel ====
Homepage: http://www.ruwel.com
* Standort: Am Holländer See 70, 47608 Geldern, [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.50451&lon=6.32046&layers=B000TT Link zur Openstreetmap Karte]
* Werke in Deutschland und China
* Überwiegend Großserien.
* Hochtemperatur, Dickkupfer, Kupferinlays, Semiflex, Sacklochbohren.

==== SMTstencil (Großbritannien) ====
Homepage: http://smtstencil.co.uk
* SMD-Schablonen aus Polyester gelasert
* preiswert
* kleinste Strukturen 0,25 x 0,25 mm²
* kleinster Abstand 0,3 mm

==== Steimer Leiterplatten GmbH ====
Homepage: http://www.steimer.de

==== The PCB-Shop / Europrint Deutschland GmbH ====
Homepage: http://www.thepcbshop.com
* Punktabzug, da der Preisrechner nur mit Internet Explorer funktioniert
* gute Qualität
* guter Preis (inkl. gratis Überlieferungen - 30 kleine Platinen bestellt, 35 bekommen)
* wenig Statusinformationen (Link zur Statusseite kommt per Mail, dort ändert sich der Status und der Empfänger eigentlich täglich - ist aber trotzdem fristgerecht angekommen)

==== Würth Elektronik GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.we-online.de
* gehört sicherlich nicht zu den preisgünstigsten
* kann Bauteile in der Leiterplatte fertigen (R, C, Potis u.a.)
* beherrscht Microvias in allen erdenklichen Varianten
* sehr kompetentes Ansprechpersonal

==== Onlineshop WEdirekt ====

Homepage: http://www.wedirekt.de
* PCB's in Basistechnologie, 2-8 Lagen
* SMD Schablonen in allen Ausführungen
* Europlatine doppelseitig mit Lötstopplack 67€ inkl. MwSt
* Design- und Applikationsfachbücher rund um EMV


=== Deutschland sehr günstige===
Diese Hersteller zeichnen sich durch einen sehr günstigen Preis von '''unter 30€ pro doppelseitiger Eurokarte''' aus und können (bis auf pcb-devboards) '''keine Durchkontaktierungen''' herstellen.

==== EBC Utz Kohl ====
Homepage: [http://www.e-b-c-elektronik.de http://www.e-b-c-elektronik.de]
* recht einfach gehalten, daher wirklich günstig
* Ideal für den Bastler, denen es auf den Preis ankommt
* Geätzt einseitig Euroformat 160 x 100mm 16,- EUR (zzgl 1,- EUR Entsorgungspauschale pro Platine)
* Geätzt doppelseitig Euroformat 160 x 100mm 26,20 (zzgl 2,- EUR Entsorgungspauschale pro Platine)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.3/0.3mm; Bohrdurchmesser >0.8mm?; Bohrrestring >? = D-d; Leiterplattengröße <160x100mm?; ein- und doppelseitig
* doppelseitige Platinen sind nicht durchkontaktiert !
* eigentlich ein Ladengeschäft, versendet jedoch auch

==== Platinenbelichter ====
Homepage: http://www.platinenbelichter.de
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14,90 EUR Grundpreis + Bohrungen (Preis je Bohrung 0,026cent)
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite >0.18/0.18mm; Bohrdurchmesser >0.4mm; Bohrrestring >0.25mm = D-d; Leiterplattengröße <300x200mm; ein- und doppelseitig
* Lötstopplack grün auf anfrage möglich
* Express Service preiswert
* Scannservice
* Layoutherstellung vom Schaltplan bis zur fertigen Platine
* Macht auch Bestückungsarbeiten in Top Qualität
* Qualität ist mehr als ausreichend für TQFP
* gute Lötbarkeit der Platinen

==== Platinendesign ====
Homepage: http://www.platinendesign.de
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0.25/0.25mm; Bohrdurchmesser >?; Bohrrestring > 0.3mm = D-d; Leiterplattengröße < 300×200mm; ein- und doppelseitig
* eine doppelseitige Europlatine kostet 14 EUR Grundpreis + Bohrung 2cent + Optionen
* keine Durchkontaktierungen möglich
* Lötstopplack grün
* Lieferzeit von bis zu 8 Arbeitstagen nach Geldeingang
* Zeitweise geschlossen, Neueröffnung am 31.3.2013

==== Ertürk Electronic ====
Website: http://www.erturk.de

[mailto:info@erturk.de info@erturk.de]
* Wir rechnen nach dm², Platinenbestellung nur per E-Mail oder telefon möglich. E-Mails werden sehr schnell beantwortet!
* Platine 1seitig FR4, 10,00€/dm²
* Platine 2seitig FR4, 14,00€/dm²
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm oder 105µm
* Chemische Verzinnung optional erhältlich
* Geometrie: Leiterbahnabstand/-breite > 0,16/0,16mm; Bohrdurchmesser > 0,4mm; Bohrrestring >0,3mm, Leiterplattengröße < 220×330mm; ein- und doppelseitig
* Sehr hohe Qualität
* Bohrung möglich (ab 20 dm² CNC gesteuert), 0,03 Euro pro Bohrung
* Lieferzeit meistens nach Geldeingang oder bis 3 Arbeitstage
* Ab 15 Platinen sind Durchkontaktierungen, Lötstoplack, Bohrungen und Positionsdruck möglich (Lieferzeit bis zu 2 Wochen). Anfrage und Auftragsannahme nur mit Gerberdaten oder Eagle Daten möglich.
* Für ein Prototyp-Angebot reicht eine Eagle, Sprintlayout- Target3001 oder PDF-Datei schon aus. PDF muss im Maßstab 1:1 und schwarz/weiß sein
* Bestückung möglich (THT / SMD oder gemischt) SMD-Bestückung mit Reflow Verfahren!
* SMD Schablonenherstellung
* Verpackung und Versand von 0,00 bis 5,90 Euro innerhalb Deutschland egal wieviel Sie bestellen
* Mindestauftragsannahme ab 15,00 Euro Inklusiver Verpackung/Versand.
* Stand: Juli 2014

==== Cadgrafik Bauriedl (nur Filme) ====
Homepage: [http://cadgrafik-bauriedl.de/leiterplattenfilme.htm]
* Überträgt Layouts auf hochwertige Folie/Film zum Selberätzen
* 1,15 € / 100 cm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand März 2009)
* 2 € Porto (Stand März 2009)

==== pcb-devboards.de ====
Homepage: http://www.pcb-devboards.de/catalog/index.php?cPath=38_55_157
* Einseitige oder doppelseitige durchkontaktierte Leiterplatten mit 0,5-3,20mm Dicke
* Fertigung nur alle 10-15 Arbeitstage
* Eagle, Target (freeware) oder extended Gerberdaten
* Basismaterial FR4 (standard oder schwarz) oder RO4003C (weiß)
* bestimmte Stückzahl von Einzelplatinen ist inklusive, bei sehr vielen Platinen wird eine Fräspauschale erhoben
* Leiterbahnabstand/-breite Standard: 0,2mm Optional: 0,15mm
* Kleinster Restring umlaufend Standard: 0,2mm Optional: 0,15mm
* Kleinster Bohrdurchmesser: 0,4mm
* Optional 35µm Lötstopplaminat
* Bestückungsdruck nicht verfügbar
* Oberfläche: chemisch Zinn oder Silber
* Kupfer-Endstärke 35µm oder 70µm
* Maximale Größe 290x195mm = 5,65dm²
* Versand nach Deutschland ab 6 € (für Stammkunden ab 3,40 €), EU ab 8 €, weltweit ab 8 €

Preisbeispiele:
* FR4 1,60mm 44x44mm doppelseitig 5 €
* FR4 1,60mm 160x100mm einseitig 16,50 €, doppelseitig 23,50 €
* FR4 0,5mm 0,8mm 1,0mm 1,6mm 290x195mm doppelseitig 50 €, Dicke: 3,2mm 60 €

Erfahrungsbericht von [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Voga2073 Voga2073]: sehr gute Qualität auch bei feinen Strukturen. Der Lötstoplack ist auflaminiert, aber sehr gut positioniert. Leider ist kein Bestückungsdruck möglich. Besonders hervorzuheben ist die Erstellungsdauer: montags bis 12 bestellt, am folgenden Samstag war der Brief in meinem Briefkasten (dies jetzt schon nach drei Bestellungen wiederholt so gelaufen). Preislich ist dieser Anbieter recht attraktiv, ich bin hierhin gewechselt, seit Jakob seine Preisstrategie verschlechtert hat und ich werde wohl bei diesem Anbieter bleiben. Noch positiv zu erwähnen ist das Shopsystem, für jeden wesentlichen Schritt im Herstellungsprozess wird man benachrichtigt. Alles in allem ein sehr guter Anbieter.

=== Ausland ===

Einfacher, parametrisierbarer Preisvergleich für aktuell 21 weltweite Platinenhersteller (inkl. Abschätzung der Versandkosten): http://pcbshopper.com/

==== Elecrow (China) ====
Homepage http://www.elecrow.com/services-c-73.html (China)
* Mindestens 5Stk
* Andere Farben ohne Aufpreis
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 2 Layer 10Stk 5x5 cm $9.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $23.9
* 2 Layer 10Stk 10x10 cm $12.9 (nur grün)
* 4 Layer 10Stk 10x10 cm $23.90
* Nutzen sind möglich: http://www.elecrow.com/blog/pcb-panelize/
* Thread mit Bildern: http://www.mikrocontroller.net/topic/319266

==== OSH Park ====
Homepage: http://oshpark.com (USA)
* Vermittler und keine eigene Herstellung ("PCB pooling service"). Die Fertigung erfolgt in den USA.
* Nachfolger von BatchPCB.
* $5.00 pro Quadratzoll für drei Platinen inkl. Versand nach Deutschland. (2 Lagen, doppelseitiger Bestückungsdruck, Lila)
* Herstellung dauert meist ca. 1 Woche.
* Versand in der kostengünstigen Version ca. 2 Wochen. Schneller geht es mit Aufpreis.
* Auch Fertigung von 4 Layer und Kleinserien möglich.

==== BILEX-LP ====
Homepage http://www.bilex-lp.com (Bulgarien)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen(RoHs konform)
* 26€ für eine doppelseitige Eurokarte ohne Lack und Druck
* ca. 19 euro fuer eine 80x100mm 2-lagige Platine inkl. dukos
* Stencils ab 15.00€
* SMD- und THT Bestückung, Beschaffung der Bauteile
* Layoutservice
* Lieferzeit ab 3-4 AT
* insgesamt von 5 bis 7 AT Anlieferung bei Airmail (Porto ab 4,-Euro)
* FedEx wollte von Bulgarien aus ab 27,-Euro, 1-2AT), DHL ab 20,-Euro, besser DHL nehmen
* Löcher größer 6 mm wurden nicht gebohrt, sondern gefräst(gegen Anfrage)
* Berichtete Qualitätsmängel (in Einzelfällen): ausgefranste Platinenfräsung, Lötstoplack hebt ab(nur bei Sn-Pb beschichtung, nicht bei Ni-Au).
* Fräsungen müssen extra bestellt werden! Aber trotzdem günstig

==== CUBE CZ s.r.o. ====
Homepage http://www.cube.cz (Tschechische Republik)

* kein Termineinhaltung bei Eilservice - Lieferung hat sich durch wiederholte DRC Checks (dauern jeweils einen Tag) und Vorauskassa statt Zahlungsziel 20 Tage wie auf der Rechnung angegeben von 4AT auf 10AT verzögert
* Keine Design Rules auf der Homepage verfügbar
* UL Zertifikat aus 2001 für nur 6 Mil Traces
* für Deutsche Verhältnisse günstig

==== dfrobot ====
Homepage http://www.dfrobot.com (China)

* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 200Stk 5x5 cm 69.5USD => 0.35USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 64.90USD => 6.49USD/Stk

==== Euro PCB Ltd. ====
Homepage http://www.europcb.com (Großbritannien)
* Günstige Leiterplatten
* Schnelle Lieferung
* Qualitativ OK

12.02.2012: Webseite ist leer; Firma terminiert?

==== Gold Phoenix ====
Homepage http://www.goldphoenixpcb.biz (VR China)

==== ITead Studio PCB prototyping service ====
Homepage http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=index&cPath=19_20 (VR China)
* Sehr günstige Leiterplatten
* Relativ günstige Lieferung
* 10 Stück mit jeweils 5x5cm für 9,90€
* Qulität relativ gut
* 100% E-Test
* Teilweise Probleme mit Gerberdateien, die knapp am Limit (6 mil) sind
* Testvideo: [http://www.eevblog.com/2011/03/11/eevblog-155-itead-studio-pcb-prototype-goof/ EEVBlog #155]

==== LNAFIN ====
Homepage: http://electronics-pcb.com (Finnland) 
Produkte: http://electronics-pcb.com/shop 
mailto:pcb@lnafin.com
* PCB Vertrieb mit Mikrowellenbereich und Multilagig HDI Kompetenz
* Leiterplatten fuer Industrie und auch als Kleinserien (kein MOQ)
* Elektronik und Layout Design Hilfe (bitte siehe Produkte)
* Auch ASIC design und PCBA (14 ASIC Erfahrung)
* Sicher Service auf Deutsch

==== MakePCB ====
Homepage http://www.makepcb.com (Shanghai, VR China)
* Ich habe bei MakePCB Platinen geordert und als Zahlungsart Paypal angegeben. Die automatische Bestaetigung kam, es stand nochmal explizit drin dass ich Paypal als Zahlungsart gewaehlt habe und die Bemerkung, dass bei Zahlungsart Paypal in 2 Tagen eine Mail an die gleiche Adresse kaeme mit den Daten für Paypal. Naja, nach 4 Tagen war immernoch nichts da, ich habe denen eine Mail geschrieben und nochmal nach den "versprochenen" Paypaldaten gefragt. Drei Tage spaeter war immernoch nichts da, also habe ich die Bestellung abgebrochen. Am 8. Tag kam die Zahlungsforderung über Paypal, kein Wort der Erklaerung. Am 10. Tag kamen zwei identische Mails, die sagten man haette die PayPal-Zahlungsaufforderung schon geschickt. Irgendwas laeuft in dem Laden also schief.
* Weiterer Erfahrungsbericht zu MakePCB: Nach einiger Überlegung habe ich mich entschieden, es zu wagen, bei MakePCB Platinen zu bestellen. Meine Platine hatte halbes Euro-Format, aus Kostengründen habe ich gleich 5 Stück bestellt. Der gesamte Preis betrug ca. 45 €, Zahlung per PayPal funktionierte ohne Probleme. Auf der Internetseite von MakePCB wurde für die Produktion 14 Tage, für Shipment 10-14 Tage veranschlagt. Nach der Bestellung konnte ich den Status der Bestellung online in einer Tabelle einsehen. Nach etwas mehr als den veranschlagten 4 Wochen kamen heute die Platinen am. Die Verpackung wirkte nicht sehr professionell (gepolsterter Umschlag, auf den mit Filzstift meine Anschrift geschrieben war), nach dem Aufreissen des Umschlags hielt ich ein mehrfach mit gepolsterter Folie und Klebeband umklebtes Päckchen in der Hand. Erst als ich die Folie entfernt hatte kam eine professionell mit Luftpolsterfolie verschweisste Packung zum Vorschein. Die Platinen sehen, so weit ich bisher beurteilen kann, gut aus, lediglich der Bestückungsdruck ist ein wenig versetzt. Ein kurzer exemplarischer Test mit dem Multimeter sah auch in Ordnung aus. Alles in allem macht das Angebot, insbesondere zu dem Preis, einen echt guten Eindruck. Ich kann es nur empfehlen.

==== Multi Printed Circuit Boards Ltd. ====
Homepage: http://www.multi-circuit-boards.eu
* Versand erfolgt aus Deutschland, Herstellung in GB
* nur für Gewerbetreibende
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopplack, Bestückungsdruck und E-Test in 6AT: 68,54€ inkl. MwSt
* Online Kalkulator

* farbiger Lötstopplack und Bestückungsdruck möglich
* 48 Stunden Express
* Kompletter Design-Rule-Check der CAM-Daten
* Diverse Spezialfertigungen (Flex, Starrflex, Metallkern, HF, hoch-Tg, etc.)
* Sehr gute Qualität
* Liefertermine werden gerne etwas überschritten( auch bei Eilservice)

==== OLIMEX Ltd. ====
'''Lt. Homepage zur Zeit keine PCB-Fertigung (07.01.2015)'''

Homepage http://www.olimex.com (Bulgarien)

Habe mehrere Jahre bei Olimex meine Prototypen herstellen lassen. Stets saubere Arbeit erhalten. Bis ich denen mal falsche Gerber-Dateien zusandte. Als ich einige Stunden spaeter den Fehler bemerkt hatte, bat ich um Stornierung und Neuzusendung. Gegen ein zusaetzliches Entgelt wurde dies akzeptiert.
Die angesagten Zusatzkosten wurden zwar von mir nicht abgebucht, aber ich erhielt 1 Woche spaeter die anfaenglich falsch zugesandten PCB's.
Die Zusammenfassung des darauffolgenden Email-Verkehrs: Ein Schulterzucken seitens Olimex und die Bitte, eine neue, kostenpflichte Bestellung zu taetigen.

==== PAD2PAD ====
Homepage http://www.pad2pad.com (USA)
* Bestücken die Platinen auch mit Digikey-Bauteilen.

==== PCBCart ====
Homepage http://www.pcbcart.com (China)
* auch kompliziertere Designs
* schnell und zuverlässig
* Eurokarte doppelseitig mit Lötstopp beidseitig und Bestückungsdruck kostet 60€ ohne MwSt +15€ Versand
* 2Stück 64€ ohne MwSt +15€ Versand
* 10Stück 90€ ohne MwSt +15€ Versand
* Eurokarte einseitig ohne Lötstopp und ohne Bestückungsdruck kosten 10Stück 71€ ohne MwSt +19€ Versand
* Preiskalkulation nur mit Anmeldung

==== PCBPro ====
Homepage http://www.pcbpro.com (USA)
* Bei größeren Mengen (z. B. 100 Stück) sehr niedrige Preise

==== Top-Tec-PCB ====
'''Geschäftsbetrieb eingestellt'''

Homepage http://www.top-tec-pcb.com (Großbritannien)
* Günstig für Klein- bis Großserien
* Discount bei Nachbestellung
* sehr gute Technik (z. B. 100µm Bohren oder 75µm Leiterbahn)
* deutschsprechender Ansprechpartner
* liefern bleifreie Platinen (HAL, chem. Gold, Silber u. Zinn)
* 48h Eildienst

==== The PCB Shop ====
Homepage http://www.thepcbshop.com (Belgien)
* Für einfache Sachen
* Preisrechner funktioniert nur mit IE

==== PIU-Printex ====
Homepage http://www.piu-printex.at (Österreich)
* Bei größeren Mengen (> 20 Stück, einseitig, viele Bohrungen) günstig
* Bearbeitung innerhalb 6 AT
* Telefonische Kontaktaufnahme bei Rückfragen
* Ich war sehr positiv überrascht.

==== Ragworm ====
Homepage http://www.ragworm.eu (GB)
* "All-inclusive"-Angebot mit:
:*orangenem Lötstopplack
:*weißem Bestückungsdruck
:*(beides beidseitig)
:*2-lagig
:*internationalem Versand (bei mir 2 Tage, Luftpolsterumschlag)
:*Fräsen/Trennen
:*Check der Gerber-Daten (innerhalb von ein paar Stunden bei mir)
* 10 Stück 5x5: je 8,53 Pfund (~ 10,40€ 23.01.14)
* Bearbeitung innerhalb von 10 AT
* sehr schneller und netter Mail-Kontakt
* gratis Geschenk (bei mir eine 7*9cm große Experimentierplatine + 2 Sticker)
* es wird ein unauffälliger, kleiner, süßer Wurm (der Ragworm) auf den Lötstopp hinzugefügt

==== ShenZhen2u ====
Homepage http://www.shenzhen2u.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Auch 6 lagige boards
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Maximal 30x30cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9 USD => 0.9 USD/Stk
* 2 Lagig 500Stk 5x5 cm 139 USD => 0.27 USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 33 USD => 3.3 USD/Stk
* Dieser Eintrag wurde [http://www.mikrocontroller.net/articles/Spezial:Beitr%C3%A4ge/Shenzhen2u vom Hersteller] selbst erstellt.

==== Seeed ====
Homepage http://www.seeedstudio.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* 10Stk 5x5 cm 9.9USD => 1USD/Stk
* 4 Lagig 5Stk 5x5 cm 39.90USD => 8USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 49.90USD => 5USD/Stk
* Blaue, weiße, rote, gelbe, schwarze platinen für 10USD Aufpreis
* Überproduktion wird mit geliefert, bei einer 2cmx1cm Platine wurden 24Stk anstatt 10Stk geliefert.
* Kostenloser Standardversand bei Bestellungen über 50USD

==== smart prototyping ====
Homepage: http://smart-prototyping.com (China)
* Mindestens 10Stk
* Größe in 5cm Preisrasterung
* Auch 6 lagige boards
* Maximal 40x40cm
* 10Stk 5x5 cm 8.9USD => 0.9USD/Stk
* 500Stk 5x5 cm 132.92USD => 0.27USD/Stk
* 4 Lagig 10Stk 5x5 cm 39.9USD => 4USD/Stk
* 6 Lagig 10Stk 5x5 cm 239.9USD => 24USD/Stk
* Lieferzeit ca. 10 Tage (Standardversand mit der Deutschen Post nach DE)
* Schnellere Bearbeitung bei Aufpreis möglich

==== Vi&Rus International ====
Homepage: http://www.vrint-pcb.com (Bulgarien)
* 160x100 für Euro 58,- incl. Express-Versand
* 3 (!) Arbeitstage
* RoHS, ENIG
* 2 Lagen, durchkontaktiert
* Lötstop beideitig
* Bestückungsdruck
* E-Test
* incl. Vereinzelungen (gefräst)
* incl. Versand (1 AT), also am 4. AT geliefert
* Erstklassige Qualität, auch bei Fine-Pitch; schneller, freundlicher Support.

==== PRIONIK ( Österreich ) ====
Homepage: noch in Arbeit 
mailto:office@prionik.at
* Erstellung von hochwertigen Folien/Filmen zum selberätzen
* 1,25 € / 1dm² Film, 2,50 € Mindestbestellwert (Stand September 2013)
* 2 € Porto Österreich (Stand September 2013)
* 4 € Porto Deutschland (Stand September 2013)
* Leiterplattenfertigung auf Anfrage

== Preisvergleichstabellen (Stand Februar 2010) ==

Preise für 1, 2 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, kein Bestückungsdruck, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!style="text-align:left" |Hersteller !!Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''ohne Lötstopp, ohne E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 43,66 || 81,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT, immer mit LS.+E-T.)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 64,54 || 106,13
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 54,98 || 104,51
|-
|style="text-align:left" |'''MME-Leiterplatten''' (200µm Leiter)|| 41,44 || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 50,27 || 100,54
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 55,62 || 95,89
|-
|style="text-align:left" colspan="3" |''mit Lötstopp, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Basista Leiterplatten'''|| 77,66 || 115,61
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 46,41 || 73,07
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 88,79 || 147,39
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten''' (6AT)|| 78,06 || 156,13
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 62,83 || 125,66
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 128,75 || 172,38
|}

Preise für 1, 2, 10 Europlatinen (160x100), FR4 1.6mm, HAL bleifrei, 150µm Leiter, 0.3mm Bohren, doppelseitig, 8AT, 1x Bestückungsdruck, 2x Lötstopp, E-Test, inkl. MwSt, ohne Versand.

{| class="wikitable" cellspacing="0" cellpadding="5" align="center" style="text-align:center"
|-
!Hersteller !! Preis (€) 1x !!Preis (€) 2x !!Preis (€) 10x !! Nachbest. (€) 10x
|-
|style="text-align:left" colspan="5" |''mit Lötstopp, mit Bestückungsdruck, mit E-Test''
|-
|style="text-align:left" |'''Fischer Leiterplatten GmbH''' (10AT)|| 58,31 || 84,97 || 337,72 || 219,91
|-
|style="text-align:left" |'''HAKA Elektronik-Leiterplatten GmbH'''|| 82,54 || 124,13 || 302,08 || 284,08
|-
|style="text-align:left" |'''LEITON'''|| 124,37 || 187,15 || 389,84 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Multi PCB Ltd. Leiterplatten'''|| 78,06 || 156,13 || 272,27 || 180,64
|-
|style="text-align:left" |'''M & V Leiterplatten - Vertriebs GmbH'''|| 110,43 || 173,26 || ? || ?
|-
|style="text-align:left" |'''PCB Pool'''|| 122,29 || 129,26 || 407,58 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Q-print/Q-PCB'''|| 96,80 || 166,90 || 834,48 || x
|-
|style="text-align:left" |'''Onlineshop WEdirekt'''|| 145,18 || 190,64 || 379,49 || x
|}

== Lohnbestücker - Kleinserien ==

=== Deutschland ===

==== PCB Pool ====
Homepage: http://www.pcb-pool.com/ppde/info_pcb_assembling.html
* Prototyp & Kleinserien, Größere Stückzahlen auf Anfrage
* SMD bis 0402, THT
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Produktionsstandort: ??

==== D-E-K Dischereit GmbH & Co. KG ====
Homepage: http://www.dischereit.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* SMD bis 0402, THT
* Bauteilbeschaffung
* Standort: Ascheberg, Coesfeld, Deutschland

==== kessler systems GmbH ====
Homepage: http://www.kesslersystems.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Königseggwald nähe Ravensburg, Deutschland

==== PBS-Electronic ====
Homepage: http://www.pbs-electronic.de
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* BGA, QFN, TQPF, Fine Pitch, SMD bis 0402, THT
* Einzel IC Bestückung möglich
* Spezialist für LED Technik
* Standort: Arnsberg, Hochsauerland, Deutschland

==== riese electronic GmbH ====
Homepage: http://www.riese-electronic.de
* SMD bis 0201, THT
* BGAs inkl Röntgen
* macht auch Großserien
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile, Express möglich
* Standort: Horb am Neckar, Deutschland

==== M.Richter GmbH&Co.&KG ====
Homepage: http://www.richter-pforzheim.de
* SMD ab0201, THT, THR, Mischbestückung
* ab 1 Stück bis zur mittleren Serie
* Wickeln von Sonderspulen und Kabelkonfektion
* Materialbeschaffung, Schnelldienste möglich
* Standort: Pforzheim, Deutschland

==== SYSTART GmbH ====
Homepage: http://www.systart.de
* Online-Kalkulator für Prototypen- und Kleinserienbestückung: http://www.systart.de/prototypen-kalkulator
* Größere Stückzahlen auf Anfrage
* 4 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Günstige Einmalkosten
* SMD- und THT-Bestückung, beidseitig
* Gerätemontage
* Materialbeschaffung (falls gewünscht)
* Ingenieurbüro und Fertigung in einem Haus: bei technischen Rückfragen stehen auch Entwickler zur Verfügung
* Standort: Emmering bei München

==== Traffitec ====
Homepage: http://www.traffitec.de
* Bestückt Prototypen, Kleinserien, Normalserien
* In THT, SMD und gemischt.
* und von allen Seiten
* Einpresstechnik
* Starrflex
* Komponentenbau
* Standort: [http://www.openstreetmap.de/karte.html?zoom=17&lat=51.6904&lon=6.14378&layers=B000TT Goch nähe Moers, Deutschland]

==== VTS Elektronik GmbH ====
Homepage: http://www.vts-elektronik.de
* SMD bis 0402, BGA, THT auch gemischt und beidseitig
* Dampfphasenlöten
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Schnell und flexibel
* Standort: Fürstenau nähe Osnarbrück, Deutschland

=== International ===

==== Kaufmann Automotive GmbH ====
Homepage: http://www.kaufmann-automotive.ch
* SMD bis 0201, THT
* BGA, QFN, TQFP, Fine Pitch, SMD bis 0402
* Prototyp, Kleinserien, Serie
* Komplette Materialbeschaffung
* Standort: Eichberg nähe Bregenz, Schweiz

==== Profiants ====
Homepage: http://www.ProfiAnts.com
* SMD bis 0201, THT
* ab 1 Stück
* macht auch Großserien
* Komplette Materialbeschaffung
* 5 Tage ab Eingang aller Bauteile
* Standort: Bulgarien

==== REDER Domotic GmbH ====
Homepage: http://reder.eu
* Prototypen, Kleinserie, Serie
* THT, SMD ab 0201 Baugröße
* Komplette Materialbeschaffung
* Prototypen über Nacht möglich
* riesen Vorteil: der Mann an der Maschine ist selbst Entwickler
* Standort: Berndorf, Österreich

== Siehe auch ==
* [http://www.cadsoft.de/services/board-houses/?language=de Übersicht von Cadsoft, sortiert nach PLZ]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/245590 Forum: Platinensammler - Leiterkarten für 30ct/cm²]
* [http://www.elektroniknet.de/anbieterkompass/produktuebersicht/?tx_wmvs_pi1%5Bid%5D=1130 Übersichtsseite von www.elektroniknet.de]

[[Category:Platinen| ]]
[[Kategorie:Lieferanten]]
[[Kategorie:Listen]]