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Forum: Platinen Meinungen zu Platinenlayout


Autor: Th B. (tbusse)
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Hallo

Im Anhang befindet sich ein Platinenlayout und zum besseren Verständnis 
der entspr. Schaltplan.
Mein Problem ist, dass zwei DC/DC Wandler und mehrere Relais aus 
Platzgründen auf eine Platine müssen. Im linken Teil sind die beiden 
Wandler. In der Mitte sitzen zwei Relais mit denen zum einen die 
Versorgung der Platine ferngesteuert zugeschaltet werden kann, und mit 
dem anderen werden dahinter liegende Verbraucher zugeschaltet. Ganz 
rechts soll eine Ethernetverbindung per Signalrelais getrennt werden 
können (nicht meine Idee aber Wunsch des Auftraggebers...).
Meine Frage ist kann man das so machen? Insbesondere über die 
Kombination Schaltregler und Ethernetschaltung auf einer Platine mache 
ich mir Gedanken und zum anderen ist die Ausführung der eigentlichen 
Ethernet-Relaisschaltung so i.O.?

Thomas

P.S.: Ich weiß das ich im Schaltplan Potentialnamen mißbraucht habe. 
Nicht hauen deswegen. ;-)

Autor: Gast (Gast)
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Mir ist aufgefallen, dass die Bauformen teilweise recht merkwürdig sind 
...

Ist denn 1mF wirklich 1milliFarad? Gibt's den in der Bauform überhaupt?

Auch die 470uF Elkos kommen mir recht klein vor ...

Kann ja sein, dass es so passt, wollte ich aber nur angemerkt haben ...

Autor: Th B. (tbusse)
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Ja die Bauformen sind i.O. Ich habe die schon hier und bei einer anderen 
Platine verbaut. Sind halt ein bisschen höher.

Autor: Max M. (xxl)
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C4 kollidiert mit deiner Spule. Du hast massig Platz, also
nutze den auch. Wegen der paar Verbindungen auf dem Toplayer
würde ich nur eine einseitige Platine nehmen und Drahtbrücken
setzen. Ist auch nicht mehr Aufwand.
Die beiden Relais zwischen den Anschlußprintsteckern (rechts-unten)
wirken so eingequetscht. Da kann man das ganze von der Dichte
noch etwas auflockern. Massefläche brauchste hier nicht, es
sei denn, du willst nur Ätztbrühe sparen. Bisschen sinnvollen
Text hilft bei der Herstellung.
Frage?:benutzt du nur Kleinspannungen oder mehr? Dann wären die
Isolationsabstände ein Problem.

Autor: Th B. (tbusse)
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Hallo

Max M. schrieb:
> C4 kollidiert mit deiner Spule. Du hast massig Platz, also
> nutze den auch.

Die Spule ist eine SMD Bauform und kommt somit auf die Lötseite. Ich 
habe, entsprechend der Designrules, die Wandler so dicht wie möglich 
gepackt um die kritischen Pfade kurz zu halten. Könnte es durch das 
Magnetfeld der Spule zu Effekten im Elko kommen?

> Wegen der paar Verbindungen auf dem Toplayer
> würde ich nur eine einseitige Platine nehmen und Drahtbrücken
> setzen. Ist auch nicht mehr Aufwand.

Hatte ich auch nur geplant. Die drei Top-Layer Verbindungen waren als 
Brücken gedacht.

> Die beiden Relais zwischen den Anschlußprintsteckern (rechts-unten)
> wirken so eingequetscht. Da kann man das ganze von der Dichte
> noch etwas auflockern. Massefläche brauchste hier nicht, es
> sei denn, du willst nur Ätztbrühe sparen. Bisschen sinnvollen
> Text hilft bei der Herstellung.

Die Relais hatte ich bewußt dicht an die Klemmen gesetzt um die 
Signalwege der darüber laufenden Ethernetverbindung so kurz wie möglich 
zu halten. Aus diesem Grund habe ich mich auch bemüht die Masseflächen 
zwischen den Leitern zu erhalten. Kann man bei so kurzen Verbindungen 
darauf verzichten? Das käme mir wegen der Isolationsabständen natürlich 
entgegen.

> Frage?:benutzt du nur Kleinspannungen oder mehr? Dann wären die
> Isolationsabstände ein Problem.

Die max. Spg. beträgt 43V. Ansonsten 12V bzw. 24V. Da sollten die 
Abstände noch reichen oder ist das schon zu sehr auf Kante genäht?

Vielen Dank für deine Mühe!

Thomas

Autor: ... (Gast)
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Für was sollen die Dioden V3 und V4 gut sein?
Fehlt bei K2,pin2, nicht eine Verbindung?

Autor: ... (Gast)
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Die Eingangskondensatoren brauchst du nicht so groß machen, da reichen 
auch 22µF. Aber ich würde hier Kerkos nehmen.
Wie groß ist eigentlich deine Eingangsspannung?

Autor: Max M. (xxl)
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>Könnte es durch das Magnetfeld der Spule zu Effekten im Elko kommen?
Unwahrscheinlich. Evtl. könnte bei einem Kurzschluss die Spule
zu warm werden und den Isolierschlauch vom Elko wegschmelzen, je
nach dem ob so ein Grenzfall überhaupt auftreten kann. Wenn der Elko
die Spule gar nicht berührt besteht auch keine Gefahr.
>Kann man bei so kurzen Verbindungen darauf verzichten?
Garantieren kann ich das nicht, aber ich würde sagen, ja.
>Die max. Spg. beträgt 43V. Ansonsten 12V bzw. 24V. Da sollten die
>Abstände noch reichen oder ist das schon zu sehr auf Kante genäht?
Boardweite Masseflächen bergen da dann die erhöhte Kurzschlussgefahr
vor allem wenn Spannungen galvanisch getrennt verarbeitet werden.
Bei einem Kurzschluss, z.B. beim Messen, kann dann mehr kaputt gehen
als einem lieb und teuer ist.

Autor: Th B. (tbusse)
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Hallo

Gast schrieb:

> Auch die 470uF Elkos kommen mir recht klein vor ...

Wurden heute geliefert (waren die Einzigen die ich noch nicht hatte) und 
da hab ich mich im Datenblatt tatsächlich vertan... $-|

... schrieb:

Ich hatte in einem anderen Thread schon einmal ein Schaltregler Layout 
zur Diskussion gestellt und daraus folgende Sachen einfließen lassen.

> Für was sollen die Dioden V3 und V4 gut sein?

Die sollen die Schaltung für den Fall schützen das der Eingang negativer 
ist als der Ausgang. Kannte ich als Schutz nur für Linearregler aber 
scheint auch hier nicht verkehrt zu sein.

> Die Eingangskondensatoren brauchst du nicht so groß machen, da reichen
> auch 22µF. Aber ich würde hier Kerkos nehmen.

Hatte ich auch erst, aber hier wurde zur größeren Werten geraten.

> Wie groß ist eigentlich deine Eingangsspannung?

Das ganze wird von Batterien gespeist und so liegt sie zwischen ~30-43V.

> Fehlt bei K2,pin2, nicht eine Verbindung?

Hmm also wenn ich das Datenblatt (ist angehängt) richtig verstanden habe 
ist Pin 2 der Öffnerkontakt des einen Wechslers und den brauche ich 
nicht.

Dank für die Hinweise
Thomas

Autor: ... (Gast)
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> ist Pin 2 der Öffnerkontakt des einen Wechslers und den brauche ich
> nicht.
 achso, du willst nur Einschalten. Ok, konnte ich auf den Stromlaufplan 
schlecht sehen.

> aber hier wurde zur größeren Werten geraten.
 mmh, sorry, aber nicht jeder der hier was rät, hat auch Ahnung davon.
Wenn du das aus einer Batterie speist, ist deine Quellimpedanz niedrig 
genug, da brauchst du nicht so große Kapazitäten am Eingang.

Was willst du denn mit den Reglern speisen und wie hoch ist der 
jeweilige Laststrom der Regler?

> das der Eingang negativer ist als der Ausgang.

Kannst du dir in diesem Fall sparen, da der eingebaute MOSFet die Diode 
sowiso hat.

Autor: Th B. (tbusse)
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... schrieb:


> Was willst du denn mit den Reglern speisen und wie hoch ist der
> jeweilige Laststrom der Regler?
>

Am 12V Ausgang hängt ein kleiner Switch der 370-400mA zieht. Die 24V 
sind für diverse Meßkästchen vorgesehen. Die Gesamtstromaufnahme von 
denen kenne ich leider nicht da die Integration des Ganzen nicht in 
meinen Händen liegt... Ich habe als Anhalt nur einen Strom von mehr als 
1A erhalten und deswegen bis 3A geplant.

Autor: MaWin (Gast)
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> Meine Frage ist kann man das so machen?

Single Layer?

Nein.

Der linke Schaltregler (C5, C6) geht ja noch,
aber schau dir mal an, wie weit elektrisch die Massepunkte des 
Ausgangselko und der Elkos C1,C2 beim zweiten entfernt sind, in welcher 
Schleife da der Strom über deine Platine laufen muss.

Ich bin NICHT der Meinung, daß Schaltregler zwangsweise double layer 
brauchen, aber so, wie du's aufgebaut hast, sind das Störsender par 
excellance.

Ausserdem wundert mich, daß bei den Schaltreglern offensichtlich 
unterschiedlicher Leistungsklasse die Bauteile jeweils alle gleich gross 
sind. Da wurden nicht Anforderungen berechnet, sondern schlicht was 
hingelogen.

Warum auch immer darin Relais sind, wenn die zur Potentialtrennung sind, 
ist die Trennung bei den Leiterbahnabständen nicht vorhanden. Die von 
Leiterbahnen durchschnittene 'Massefläche' würde ich mir noch mal 
überlegen. Wenn du die auf Leitungen reduzierst, siehst du, was für ein 
wilder Verhau das ist.

Autor: ... (Gast)
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Die Dimensionierung der Bauteile an den Reglern stimmt nach Datenblatt 
bis auf die Eingangskondensatoren.
Allerdings hat Manfred recht was das Layout angeht. Das musste im 
Bereich der Regler überarbeitet werden.

Autor: Th B. (tbusse)
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Nun der zweite Versuch. Ich habe die Massefläche auf den Bereich der 
Schaltregler und Ethernetschaltung reduziert und die Durchbrechungen mit 
Hilfe von Brücken reduziert. Weiter habe ich mehr Wert auf die Abstände 
im Bereich der Relais gelegt. Die Bauteilwerte waren nicht geschätzt nur 
hatte ich, wie weiter oben schon geschrieben, die falsche Bauform für 
die 470er gewählt.
Unsicher bin ich mir noch wegen der Masse im Bereich der 
Ethernetschaltung.

Ist diese Variante so machbar?

Autor: MaWin (Gast)
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Jetzt hast du eine endlos lange Masseverbindung von den Dioden der 
Schaltregler zu ihren Kondensatoren.
Es gab hier mal einen Thread, der das erklärte, die Grösse der 
Leiterschleifen möglichst klein zu halten, die Wege des hinfliessenden 
Strom parallel zum rückfliessenden Strom etc. aber suchen ist in 
WebForen so schwer.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Sie tun es immer wieder...
Sieh dir das mal an:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...
Und jetzt zeichne diese beiden Strompfade in deine Platine ein.
Fazit: Das sieht nicht gut aus...  :-/

Autor: Th B. (tbusse)
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MaWin schrieb:
> Jetzt hast du eine endlos lange Masseverbindung von den Dioden der
> Schaltregler zu ihren Kondensatoren.

Hmm hatte schon ein ungutes Gefühl dabei. Werd ich morgen mit dem neuen 
Wissen (s.u.) ändern.

> Es gab hier mal einen Thread, der das erklärte, die Grösse der
> Leiterschleifen möglichst klein zu halten, die Wege des hinfliessenden
> Strom parallel zum rückfliessenden Strom etc. aber suchen ist in
> WebForen so schwer.

Nee ist es zumindest für mich nicht (wenn man denn genau weiß was man 
suchen muß...) Ich hab mir schon mit zig Artikel zu dem Thema die Augen 
eckig gelesen aber manchmal brauch man halt Hinweise auf Dinge wie z.B. 
die Leiterschleifen. Danke dafür.

Lothar Miller schrieb:
> Sie tun es immer wieder...
> Sieh dir das mal an:
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...
> Und jetzt zeichne diese beiden Strompfade in deine Platine ein.
> Fazit: Das sieht nicht gut aus...  :-/

Na das ist doch mal eine coole Erklärung! Macht es denn deiner Meinung 
nach Sinn es einseitig zu versuchen oder geht es nur zweiseitig 
vernünftig?

Thomas

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Macht es denn deiner Meinung nach Sinn es einseitig zu versuchen
Wenn du dir der einfachen Designregeln bewusst bist, und sie umgesetzt 
bekommt, dann geht das durchaus auch einseitig. Es wird allerdings 
einiges an Knobelei nötig sein...  ;-)

> oder geht es nur zweiseitig vernünftig?
Es ist wesentlich einfacher, ein gutes Layout auf 2 Kupferlagen 
unterzubringen.

BTW: ein weiterer Tipp wäre, die Masseleitung und noch viel weniger die 
Sense-Leitung unter der Spule durchzuführen. Am besten wird das Kupfer 
unter der Spule freigestellt.

Autor: ... (Gast)
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vielleicht ein kleines Beispiel.

Autor: Th B. (tbusse)
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Lothar Miller schrieb:
>> Macht es denn deiner Meinung nach Sinn es einseitig zu versuchen
> Wenn du dir der einfachen Designregeln bewusst bist, und sie umgesetzt
> bekommt, dann geht das durchaus auch einseitig. Es wird allerdings
> einiges an Knobelei nötig sein...  ;-)
>

Ich denke ich habe das jetzt im Wesentlichen entpsr. den Vorgaben 
hinbekommen. Einzig der 2574 in DIL Gehäuse macht mir noch Probleme mit 
den "auf der falschen Seite" liegenden Massepins.

>> oder geht es nur zweiseitig vernünftig?
> Es ist wesentlich einfacher, ein gutes Layout auf 2 Kupferlagen
> unterzubringen.
>
> BTW: ein weiterer Tipp wäre, die Masseleitung und noch viel weniger die
> Sense-Leitung unter der Spule durchzuführen. Am besten wird das Kupfer
> unter der Spule freigestellt.

Das mit dem freistellen hatte ich hatte ich schon hier im Forum gelesen 
sowie auch die Probleme mit der FB-Leitung unter der Spule und entpr. 
das gleich freigelassen.


... schrieb:
> vielleicht ein kleines Beispiel.

Danke dafür! Ich kann leider meinen aktuellen Stand nicht posten da der 
sein Wochenende auf der Arbeit verbringt...

Autor: Th B. (tbusse)
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> ... schrieb:
>> vielleicht ein kleines Beispiel.
>
> Danke dafür! Ich kann leider meinen aktuellen Stand nicht posten da der
> sein Wochenende auf der Arbeit verbringt...

Once again. Ich habe das Layout überarbeitet und mich bei 76er an deinem 
Vorschlag orientiert. Beim 74er bin ich mir nicht ganz sicher wegen der 
Feedbackleitung. Ich habe sie jetzt unter dem Regler hindurchgeführt. 
Könnte dies zu Beeinflussungen führen? Alternative könnte man auch die 
Verbindung zwischen Regler und Spule unter den zum Pärchen 
zusammengefassten FB-Widerständen hindurchführen und so die FB-Leitung 
zum IC bringen. Da hab ich aber noch mehr Bedenken wegen evtl. 
Einflüssen.

Grüße Thomas

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Feedbackleitung
Die sollte eher am Ausgangskondensator abgegriffen werden, nicht an der 
Spule.

BTW:
Deine Beschriftungen würden mich verwirren, denn du hast +36V und -36V, 
+24V und -24V, aber nirgends GND   :-o

Autor: MaWin (Gast)
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Den Weg von R4 bis zu Masse vom Regler find ich aber heftig.

Man kann das alles noch eleganter hinbekommen (z.B. keine Brücken, 
gleichmässigere Verteilung der Bauteile), aber es wird so wohl schon 
funktionieren.

Autor: Th B. (tbusse)
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Hallo ihr Beiden

Lothar Miller schrieb:
>> Feedbackleitung
> Die sollte eher am Ausgangskondensator abgegriffen werden, nicht an der
> Spule.
>

Passe ich an.

> BTW:
> Deine Beschriftungen würden mich verwirren, denn du hast +36V und -36V,
> +24V und -24V, aber nirgends GND   :-o

Werde ich auch überarbeiten.

MaWin schrieb:
> Den Weg von R4 bis zu Masse vom Regler find ich aber heftig.
>

Ich dachte das gerade der "Lastkreis" möglichst vom Regelkreis getrennt 
werden sollte. Doch nicht so sehr?

> Man kann das alles noch eleganter hinbekommen (z.B. keine Brücken,
> gleichmässigere Verteilung der Bauteile), aber es wird so wohl schon
> funktionieren.

Ich habe unterhalb des 2576 extra Platz für einen Kühlkörper gelassen, 
da ich mangels Infos immer noch nicht weiß wie stark der letztendlich 
belastet wird. Der Platz fehlt mir so natürlich. Ohne Brücken? Ich hab 
schon fleißig gegrübelt um so weit zu kommen. Ich weiß es ist kein 
Kunstwerk dafür fehlt es mir noch an Übung... Mal sehen vllt. schaffe 
ich das ganze ja noch eleganter zu gestalten 8-).

Grüße an Euch und Danke für die Unterstützung!
Thomas

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