Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 16A Leiterbahn lt. NORM?


von Mike (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zum max. Printklemmen Strom.

Ich würde gerne diese Klemme verwenden:

http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/143f/0900766b8143f560.pdf

Kann mir ein erfahrener Layouter zeigen wie ich es schaffe Leiterbahnen 
anzu schließen die max. 16A halten und  einen Nennstrom von 10A?

Da es ja Normen zum Abstand gibt schaffe ich es nicht hier ein optimal 
Verbindung herzustellen???

Oder macht man das dann über TOP und BOT ???

Wie gesagt bin ich über jeden Tipp froh.

Wichtig ist das eben der Abstand past lt. Normen.

Über ein kleines Beispiel/Skizze würde ich mich freuen.

Viele Grüe

von Klaus K. (leo9)


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.. und welche Spannung? bei 240V~ kannst du diese Klemmen vergessen, da 
geht sich weder Isolationsabstand noch Leiterbahn aus, beides schon 
garnicht!

Grüße leo

von M. K. (sylaina)


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Einfach mal logisch drüber nachdenken: Die Leiterbahn hat einen 
Widerstand (kann man leicht ausrechnen) und an dem wird auch eine 
Leistung verbraten wenn da Strom durchfließt. Also die Leiterbahn so 
designen, dass da nur ein paar Milliwatt dran verheizt werden und nicht 
etliche Watts.

von Mike (Gast)


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Hallo,

ach ja es soll Netzspannung (240V~) sein.

Welche wären da dann vorgesehen?

Gruß
Mike

von Georg (Gast)


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Mike schrieb:
> Da es ja Normen zum Abstand gibt schaffe ich es nicht hier ein optimal
> Verbindung herzustellen???

Der Saturn Toolkit sagt: bei einseitig 35 µ Kupfer sollte die Leiterbahn 
für 16 A etwa 15 mm breit sein. Bei 106 µ noch 5 mm. Ist also ohne 
Sondertechnologie nicht machbar (ich habe eine Temperaturerhöhung von 30 
Grad vorausgesetzt, also Leiterbahntemperatur 50..60 Grad, mehr würde 
ich nicht verantworten wollen).

Such dir einen Hersteller für Dick-Kupfer. Und Anschlussklemmen mit 
grösserem Abstand, 7,5 oder 10 mm.

Georg

von Mike (Gast)


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Hallo,

danke für die Antwort.

Was ich nicht verstehe ist dann warum manche Printrelais 10-16A schalten 
aber einen Beinchenabstand von 5mm haben.

Ist doch eig. nicht zulässig oder?

VG

von Martin L. (maveric00)


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Hallo,

Top- und Bottom verwenden, 70 µm Kupferauflage -> je 2 mm 
Leiterbahnbreite für 16A Dauerlast ausreichend (dazu gleich die Frage: 
bei 10A Nennlast 16 A für wie lange? 1 ms oder 10 s? Wenn 1 ms, dann 
auslegen auf 10A, wenn 10 s, dann auslegen auf 16A).

Bei 2mm Leiterbahnbreite bleibt ein Isolationsabstand von 3mm, was für 
den Abstand zwischen L und N ausreichend ist; allerdings besteht das 
Problem der Anbindung bzw. des Restrings je nach Bohrungsgröße. Kann 
aber funktionieren.

Wenn die Platte nach Bestückung lackiert wird, können die Abstände auch 
kleiner gewählt werden (allerdings ist das Lackieren unter der Klemme 
auf der Bestückungsseite nicht ganz trivial).

Schöne Grüße,
Martin

von Mike (Gast)


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Martin L. schrieb:
> Hallo,
>
> Top- und Bottom verwenden, 70 µm Kupferauflage -> je 2 mm
> Leiterbahnbreite für 16A Dauerlast ausreichend (dazu gleich die Frage:
> bei 10A Nennlast 16 A für wie lange? 1 ms oder 10 s? Wenn 1 ms, dann
> auslegen auf 10A, wenn 10 s, dann auslegen auf 16A).
>
> Bei 2mm Leiterbahnbreite bleibt ein Isolationsabstand von 3mm, was für
> den Abstand zwischen L und N ausreichend ist; allerdings besteht das
> Problem der Anbindung bzw. des Restrings je nach Bohrungsgröße. Kann
> aber funktionieren.
>
> Wenn die Platte nach Bestückung lackiert wird, können die Abstände auch
> kleiner gewählt werden (allerdings ist das Lackieren unter der Klemme
> auf der Bestückungsseite nicht ganz trivial).
>
> Schöne Grüße,
> Martin


Hallo,

danke für die ausführliche Antwort.

Wenn ich es so mache bin ich auch in der NORM??

Leider ließt sich das sehr schlecht raus...

Grüße
Mike

von Simi S. (kokoianer)


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Hallo

Hier ist mal eine gute Übersicht... inkl. Verlinkung auf Normen.

https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/oberflaeche/leiterbahn-strombelastbarkeit.html

Lg

von Martin L. (maveric00)


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Hallo,


Gegenfrage: Welche NORM? Schon der Artikel über Leiterbahnabstände ( 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde ) 
listet nicht weniger als 19 verschiedene Normen auf, die ggf. 
berücksichtigt werden müssen ;-)

Ansonsten natürlich auch noch abhängig von den Umgebungsbedingungen 
(Verschmutzung, Überspannungsbereich, Einsatzhöhe, 
Sicherheitsbereich,...)

Für den "Heimgebrauch" in der Unterverteilung sollte es aber 
funktionieren.

Schöne Grüße,
Martin

von Mike (Gast)


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Hallo,

danke für die Tipps,

vorerst soll es für den Heimgebrauch sein nur wenn alles funktioniert 
sollte es in Produktion gehen.

Nur mit solchen Stromstärken hatte ich noch nie zu tuhen...

Aber ich sehe schon das wird noch "Spannend" :)

Danke VG

von Georg (Gast)


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Mike schrieb:
> Ist doch eig. nicht zulässig oder?

Das kommt auf die Spannung an, nicht auf den Strom (und für 230V gibt es 
Relais mit grösserem Pinabstand).

Wie du den Strom an die Pads bringst ist ja nicht das Problem des 
Relaisherstellers, kann es auch nicht sein, denn die nötige 
Leiterbahnbreite hängt ja von der Cu-Dicke ab.

Auch bei der Spannung ist das interpretationsfähig - Der Abstand der 
Pins am Relais ist ja ok, nur nicht mehr, wenn die Pins in eine 
Leiterplatte eingelötet sind, aber das geht den Relaishersteller im 
Prinzip nichts mehr an, das ist dein Problem.

Georg

von Klaus (Gast)


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Man sollte nicht den Abstand zwischen den Relaiskontakten, die ja beide 
im gleichen Stromkreis sind, und der Ansteuerung und den Kontakten 
durcheinanderbringen. Ein Relaiskontakt öffnet ja auch nicht auf 5 oder 
7mm.

MfG Klaus

von Mike (Gast)


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Hallo,

ja so gesehen stimmt das!

Ich glaube ich entscheide mich für 70µm Kupfer. Das ist noch bezahlbar 
für die Leiterkarte.

Und mit den Abständen das werden wir schon schaffen :)

Jedenfalls danke für die Tipps/Antworten

VG

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Geht es um große Stückzahlen?

Bei PC-Netzteilen werden gerne mal Kupferdrähte unten auf die Leiterbahn 
gelötet um die Stromtragfähigkeit zu steigern und ich hab das bei 
Lochraster auch schon gemacht - ich bastel gerne mit viel Strom. Für 
größere Stückzahlen kann man die Leiterzüge auch großzügig verzinnen 
oder zusätzliche Lötbrücken verwenden, auch das wird gerne in 
PC-Netzteilen gemacht.

von Mike (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Geht es um große Stückzahlen?
>
> Bei PC-Netzteilen werden gerne mal Kupferdrähte unten auf die Leiterbahn
> gelötet um die Stromtragfähigkeit zu steigern und ich hab das bei
> Lochraster auch schon gemacht - ich bastel gerne mit viel Strom. Für
> größere Stückzahlen kann man die Leiterzüge auch großzügig verzinnen
> oder zusätzliche Lötbrücken verwenden, auch das wird gerne in
> PC-Netzteilen gemacht.

Hallo,

vorerst geht es noch nicht um größere Stückzahlen aber in einem späterem 
Zeitfenster.

Das mit dem Auflöten von größeren Kupferflächen haben wir auch schon 
besprochen aber hier haben wir das Problem dass wir sehr gebunden an den 
Fertiger sind. Je nach dem wie "sauber" verlötet wird usw. Das haben wir 
nat. bei den Lötstellen der Printklemmen auch nur sind wir uns nicht 
sicher ob wir "so" eine Lösung wollen.

Danke aber für den Vorschlag!

VG

von Kurt A. (Gast)


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Verwende eine 5-polige Klemme. Verwende den mittleren und die Anschlüsse 
ganz aussen. Entferne die Metallteile der unbebutzten Klemmen. So habe 
ich es schon gesehen auf Platinen bei denen hohe Spannungen und Ströme 
fliessen.

von Klaus (Gast)


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Bevor man jetzt über "Dickkupfer" oder ähnliches nachdenkt, sollte man 
mal die Leistung abschätzen, die in der Leiterbahn umgesetzt wird. So 
etwa: I^2  Breite  Dicke * Länge (nicht vergessen!) * "Kupfer" und 
daraus ableiten, ob man nicht einfacher auch hinkommt. Vorige Woche gabs 
einen Artikel mit Rechenhilfen.

MfG Klaus

von Klaus (Gast)


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Da hat mir einer die Malsternchen geklaut!

MfG Klaus

von MaWin (Gast)


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Mike schrieb:

> Da es ja Normen zum Abstand gibt

Wegen dem Strom ? Eher nicht. Spannung hast du nicht angegeben.

Leitungen, die geschaltet werden, müssen nicht den verstärkten 
doppelteen Isolationsabstand SELV haben, es sei denn, der Schaltkontakt 
muss beim Abschalten etwas berührbares abschalten (Schalter mit µ 
Zeichen)

Für Leiterplatten der Verschmutzungsklasse I im Innenraum unter 2000m NN 
an einem per Stecker vom Stromnetz trennbaren Gerät reichen 1.5mm.

Bei fest installiereen Geräten ohne Gehäuse auf dem Berg kann das schon 
ganz anders aussehen.

> Kann mir ein erfahrener Layouter zeigen wie ich es schaffe Leiterbahnen
> anzu schließen die max. 16A halten und  einen Nennstrom von 10A?

Klar halten die Klemmnen 16A aus, aber nicht den Abschaltestrom eines 
16A Leitungsschutzautomaten.

https://library.e.abb.com/public/cb55bc645d4ab271c12579c200283b3c/2CDC400002D0104.pdf

Denn der darf 2 Sekunden bis 80A betragen.

Dein 16A Relais hälte die 80A auch nicht aus.

Daher haben seriöse Schaltungen zum Schutz der Leeiterbahenn und des 
Relais immer noch eine Feinsicherung drin.

Daher sind profesionelle Geräte grösser als das was sich der 
Hobbybastler vorstellt.

Profis machen die Leitung kurz, dann überträgt sich die Wärme auf die 
grossen Lötpunkte, und testen unter realen Bedingungen per 
Wärmebildkamera ob die Wärme angeführt werden kann. Nach so einem Test 
muss man sich nicht mehr an die grosszügigen, jede Eventualität 
mitbedenkenden Leiterbahnbreiten aus Tabellen orientieren.

Verzinnen von Leiterbahenn schafft kaum niedrigeren Widerstand, aber 
mehr Wärmeträgheit, damit sie die 2 Sekunden übersteht.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Müssens denn unbedingt RM 5mm Klemmen sein?
Die gibts auch in RM 7,5mm und mehr, damit wär das Problem schonmal 
etwas entschärft.

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