Guten Morgen zusammen!
Ich suche nach einer Möglichkeit etwa 100 Platinen mit Strom zu
versorgen, mir geht es dabei speziell um den Anschluss pro Platine.
Jede Platine hat einen Schaltregler mit 14-28V Eingangsspannung und
zieht ca. 0,15A, macht in der Summe etwa 15A. Für die Leitung (VCC und
GND) hatte ich 2,5mm² vorgesehen. Jede Platine sollte einen Eingang und
Ausgang für die Versorgungsspannung haben, sie sind also seriell
miteinander verschaltet (eine andere Topologie ist nicht möglich). Wenn
wir also davon ausgehen, dass alle 20cm eine Platine hängt, wird die
Versorgungsleitung 20m lang. Die Frage ist nun also, wie greife ich am
elegantesten den Strom von der Leitung ab.
Ich dachte erst an vier Flachstecker, je zwei für den Eingang und zwei
für den Ausgang. Aber den Strom über das Kupfer der Platine zu leiten,
erscheint mir nicht besonders clever.
Was sind eure Meinungen zu den Doppel-Flachsteckanschlüssen im Bild? Die
scheinen mir besser dafür geeignet zu sein. Aber reicht es dann aus,
einfach einen entsprechenden Footprint in Eagle zu machen und diesen
Anschluss am Ende auf das Kupfer zu schrauben?
Gäbe es noch andere Alternativen? Ich dachte auch an eine Stromschiene
aus Massivkupfer, an der ich alle 20cm abgreife, aber preiswert ist die
Lösung wohl nicht.
Gruß
Alex
Mach immer ~10-20stk Sternförmig zusammen und da ne Versorgung Leitung
hin, alle in Reihe ist schlecht bei der niedrigen Spannung und dem strom
von 15A das werden auch die Kontakte nicht aushalten.
Lichterkettenkabel mit den zugehörigen Einpressverbindern,
Schneid-/Klemmverbinder für dickeren Starrdraht,
2 Schraubklemmen 2 polig pro Platine und 20cm Doppellitzen,
spart wenigstens das Aufpressen von 400 Flachsteckern
gegenüber deiner Variante.
Hm, dass das bei der Anzahl an Kontakten und dem Strom eher suboptimal
wird, habe ich irgendwie befürchtet.
Aber danke für die guten Vorschläge. Habe gerade wieder dass Gefühl,
dass ich zu kompliziert gedacht habe :-D
Hört sich für mich an als versuchst du das falsche Problem zu lösen. 100
Platinen seriell schalten, und das bei geringer Spannung und eher hohem
Strom ist nicht unbedingt intelligent. Außerdem: wenn eine Platine den
Stromfluss unterbricht dann ist es überall dunkel.
Sag uns doch einmal warum keine andere Topologie möglich ist. Eine Art
Stromschiene hätte für mich da nur Vorteile.
Mit "seriell" meinte ich eigentlich dass eine Platine die Nächste
versorgt, quasi Daisy Chain. Stromtechnisch sollen alle Platinen
parallel geschaltet sein. Das hätte den Vorteil, dass die Anzahl mal
eben verändern lässt.
Natürlich, ziehe ich auch eine Stromschiene hinter den Platinen durchaus
in Betracht (s.o.), die ersten drei Antworten lösen das Problem ja auch
in einer derartigen Weise, dass der Strompfad nicht durch jede einzelne
Platine muss.
Deine Schaltregler vertragen 14 ..28V. Bei einer Versorgung von 24 Volt
hast du genügend Luft nach oben und unten. Da ist der Spannungsabfall
nicht so kritisch, mit zunehmender Entfernung nimmt der Strom ja auch ab
weil immer weniger Platinen versorgt werden müssen. Der Einschaltstrom
deiner Schaltregler ist auf jeden Fall höher und von daher ist zu
niederohmig auch nicht optimal. Starre dicke Kupferverbindungen zwischen
den Platinen könnten auch bei Ausdehnung Kräfte auf die Kontakstellen
ausüben, weil die Platinen wahrscheinlich mit einem anderen
Ausdehnungskoeffizient ebenfalls starr festgeschraubt sind.
Also: Flexibel und nicht zu Dick, wäre mein Vorschlag ;)
Und bei 100 Platinen solltest du auch mit Ausfällen rechnen und da wäre
ein einfacher Platinentausch ebenfalls zu bedenken.
20m Kupferleitung 2,5mm² hin + zurück --> 0,2672 ohm.
Das sind 4V Spannungsabfall ohne Kontaktwiderstände.
Ich würde mal nach typischen Übergangswiderständen suchen. Immerhin
hätte eine serielle Verschaltung 200 Übergänge zur Folge. Hier würden
sich selbest mohm pro Übergang schon stark bemerkbar machen.
Das könnte den erlaubten Spannungsabfall stark reduzieren.
14 bis 28 V könnte noch Signalkleinspannung sein?
Bei Lampen gibt es zum Teil einfach 2 durchgehende Drähte, die dann von
außen mit Klemmen kontaktiert werden.
Hierbei würden sich die Übergangswiderstände nicht addieren.
Google mal nach "Lampen Drahtseil".
A. R. schrieb:> 20m Kupferleitung 2,5mm² hin + zurück --> 0,2672 ohm.> Das sind 4V Spannungsabfall ohne Kontaktwiderstände.
Nein, sind sie nicht. Jede Platine zieht 150mA, damit fließen in der
Leitung zur letzen Platine nur 150mA, die 15A fließen nur vor der ersten
Platine.
Für die letzte Platine fallen also nur 2V hin und zurück ab.
A. R. schrieb:> Immerhin> hätte eine serielle Verschaltung 200 Übergänge zur Folge.
Deswegen ja die durchgehenden Leitungen mit aufgequetschten Verteilern.
Die Verteiler gibt es auch für 4-6mm², allerdings wird es dann
interessant, die abgehenden Leitungen anzubringen.
Ich wuerde mir einen Stecker suchen, der eher mit dem Fokus Steckbar
entwickelt wurde, und weniger einen, der bei Tausender Stueckzahlen der
absolut billigste sein muss. Diese Flachstecker benoetigen beachtliche
Kraefte, zuviel fuer die benoetigten 150mA
Timm Thaler schrieb:> Nett. Beschaffbarkeit?
Läuft unter "US Government Solutions". Vielleicht sind das die
Anschlüsse, die die NSA überall anbringt?
Gruss Reinhard
Alex schrieb:> Wenn> wir also davon ausgehen, dass alle 20cm eine Platine hängt
Ich würde eine gemischte Strategie verwenden: alle 2m einen Verteiler
mit Anschlüssen für 10 Platinen, dazwischen ausreichend dicke Leitungen.
Da man 20 Verteiler braucht, kann man die auch als Leiterplatte mit
geeigneten Anschlüssen ausführen.
Gruss Reinhard
Wenn's solide werden soll: Schraubterminal bzw, Cage-Clamp auf die
Platine und dann Leitung mit Doppeladerendhülsen konfektionieren. Ist
einmal etwas Arbeit, wird aber hundert Jahre alt. Diese
Abgreif-Klemmverbinder machen doch alle irgendwann Probleme...
Minimal würde ich die letzte Platine mit der ersten verbinden.
Besser aber wäre:
- Zwei Stückchen Kupfer, auf die Du jeweils 6 der obigen Doppelstecker
schraubst (12 Anschlüsse).
- Je ein Stecker ist die Zuleitung (+ u. -).
- Je Zehn Leitungen (Paare) gehen zu je 10 Platinen die ihrerseits
zehn Mitstreiter haben.
- Auch hier kann es sinnvoll sein, die jeweils 10. Platine, mit der
ersten zu verbinden.
Industrietechnikmensch schrieb:> Wenn's solide werden soll: Schraubterminal bzw, Cage-Clamp
Wäre bloß noch zu überlegen, ob eine REIHENSCHALTUNG von 100
Klemmstellen zuverlässiger ist als eine klapprige
Weihnachtsbaumbeleuchtungsreihenschaltung. In 3 Jahren ist zwischendrin
ein Modul kaputt und Deine Drähte stark oxidiert? Zuverlässiger ist
immer die sternförmige Variante. Weiterhin wäre zu untersuchen wie Du
die Module absichern möchtest. Bei 15A könnte Einiges glühen im
Fehlerfall?
Industrietechnikmensch schrieb:> Diese> Abgreif-Klemmverbinder machen doch alle irgendwann Probleme...
Warum sollten sie? Im Gegenteil: Minimaler Widerstand in
Hauptstromrichtung, weil die Leitung gar nicht erst unterbrochen wird.
Die Variante, hundert Klemmstellen einzuführen hat sicher höhere
Übergangswiderstände, höhere Fehleranfälligkeit und ist aufwändiger
herzustellen. Allein 400 Aderenden abzuisolieren, mit Aderendhülsen zu
versehen, zu quetschen und einzuschrauben dürfte deutlich länger dauern
als 200 Klemmen auf die isolierten Leitungen zu setzen.
Timm Thaler schrieb:> als 200 Klemmen auf die isolierten Leitungen zu setzen.
Schlitz-Klemmverbindungen gibt es schon seit Jahrzehnten in der PC-Welt.
Allerdings waren bei den FD- od. HDD-Flachkabeln nur geringstee STröme
im Spiel. Ob hier bei 200 KLemmstellen immer alles fachgerecht und
zuverlässig ohne Querschnittsschädigung montiert werden kann, wäre noch
näher zu untersuchen. Es geht um 15A.
Ich weiß ja nicht ob die Platinen alle in einer Reihe sind oder irgendwo
deine Reihe biegungen hat oder so, aber was wäre mit irgendwas
"bastlermäßigem" wie schöne Rohre an die du die Platinen schraubst oder
Lochband?
Auch wenn es nicht zum leiten von Strom ausgelegt ist sollten
Querschnitt und Leitfähigkeit ausreichen, aber wie gesagt ist nur
Hobbybastellei.
Andererseits bei 100 Platinen hört es sich nicht grade nach
Bastelkellerarbeit an.
Anderer Vorschlag wäre Flachbandkabel. Vorteil: Einfach zu beschaffen,
kann 1A/Leiter (Zumindest wenn man einigen Herstellern glauben darf,
finde es etwas hochgegriffen). Bei 20 parallelen Adern solltest das ok
gehn, wenn die Hersteller wirklich recht haben.
Darki schrieb:> wie schöne Rohre an die du die Platinen schraubst oder> Lochband?
Man könnte auch Kupferklebeband verlegen und die Platinen per Lötpunkt
anpinnen.
oszi40 schrieb:> zuverlässig ohne Querschnittsschädigung montiert werden kann, wäre noch> näher zu untersuchen. Es geht um 15A.
2.5² können aber als Einzelleitung bis 30A ab. Punktuelle
Querschnittsverringerungen auf z.B. die Hälfte spielen keine Rolle, da
bezogen auf die Gesamtlänge weder der Leitungswiderstand merklich erhöht
noch die Erwärmung der Leitung steigt. Dazu müsste der Querschnitt schon
erheblich eingeschränkt sein, und dafür gibt es eigentlich keinen Grund.
Alex schrieb:> Gäbe es noch andere Alternativen? Ich dachte auch an eine Stromschiene> aus Massivkupfer, an der ich alle 20cm abgreife, aber preiswert ist die> Lösung wohl nicht.
Wäre eigentlich die problemloseste Variante.
Und da man für 15A keine 30x10 Schiene braucht, wird das ganze auch
nicht soo teuer. Wobei die Frage ist was für dich teuer bedeutet.
Das System zumindest ist robust und funktioniert in der Industrie seit
Jahrzehnten störungsfrei.
> Allein 400 Aderenden abzuisolieren
Ich sprach von DOPPEL-Aderendhülsen:
https://www.distrelec.de/doppel-aderendh%C3%BClsen-mit-kunststoffkragen/vogt/2-x-0-5-2-x-10-mm
Wird in unzähligen Industrieschaltschränken verwendet. Da sind ruck-zuck
50, 100 und noch mehr Relais deren A2-Anschluss auf 0-Volt gelegt wird
über solche "Ketten" verbunden.
Der Witz daran ist eben, dass die Verkettung durch die Aderendhülse
erreicht wird, und nicht durch die Klemmstelle.
Korrekt verpresste Aderendhülsen und gefederte Kontaktterminals sind
extrem zuverlässig.
Industrietechnikmensch schrieb:> Ich sprach von DOPPEL-Aderendhülsen:
Ändert nichts dran, dass trotzdem jedes Leitungsstück 2x abisoliert
werden muss.
> Korrekt verpresste Aderendhülsen
Mit einer Zange für 200 Eur?
> und gefederte Kontaktterminals sind> extrem zuverlässig.
In gefederte Klemmen gehören keine Aderendhülsen, sondern die blanken
Litzen. So sind zumindest die aktuellen Vorgaben, die Kontaktstelle wird
dadurch vergrößert und das Ausziehen aus der Hülse kann nicht passieren.
> Diese Abgreif-Klemmverbinder machen doch alle irgendwann Probleme...
Ich benutze in meinem Motorrad für ein dickes Magnetventil das 30A zieht
handelsübliche Abgreifklemmen. Sie haben sich dort seit nun mehr als 5
Jahren einwandfrei bewährt.
Flachsteckanschluss.jpg
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