Kupferfläche ohne GND sinnvoll?

[Bernd (Gast)]

Moin,

ich designe gerade eine ganz einfache Platine, auf der nur ein paar LEDs 
und ein Stecker sitzen. Über den Stecker kommt Vcc rein und die Kathoden 
der LEDs werden wieder rausgeführt. GND ist also nicht vorhanden. Nun 
habe ich mich gefragt, ob ich dann überhaupt eine Kupferfläche einfügen 
sollte?

Also entweder eine Vcc Plane oder einfach nur eine Plane ohne 
Netzzugehörigkeit. Wirklich benötigt wird ja keins von Beidem und das 
Risiko von Kurzschlüssen steigt eigentlich nur. Was meint ihr dazu?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bernd schrieb:
> Was meint ihr dazu?
Verdrahte nur das, was nötig ist und mach einfach die Leiterbahnen etwas 
breiter als "unbedingt nötig".

[Frickelfritze (Gast)]

Bernd schrieb:
> Was meint ihr dazu?

Nimm einen Würfel und werfe ihn.

Bei einer geraden Zahl nimmst du eine Kupferfläche, bei
einer ungeraden nimmst du keine.

[Migelchen (Gast)]

Bernd schrieb:
> Moin,
>
> ich designe gerade eine ganz einfache Platine, auf der nur ein paar LEDs
> und ein Stecker sitzen. Über den Stecker kommt Vcc rein und die Kathoden
> der LEDs werden wieder rausgeführt. GND ist also nicht vorhanden. Nun
> habe ich mich gefragt, ob ich dann überhaupt eine Kupferfläche einfügen
> sollte?
>
> Also entweder eine Vcc Plane oder einfach nur eine Plane ohne
> Netzzugehörigkeit. Wirklich benötigt wird ja keins von Beidem und das
> Risiko von Kurzschlüssen steigt eigentlich nur. Was meint ihr dazu?

Hallo,

Wenn du da mal irgendwetwas leuchten lassen möchtest, wirst du so oder 
so mal ein Bezugspotential benötigen.
Du wirst ja dieselbe Masse des Netzteils benötigen, um einen 
geschlossenen Stromkreis zu erhalten.

Was bringt es, nur eine Elektrode der Betriebsspannung an deine 
"Schaltung" zu führen ?

Magst du uns einmal erläutern (gerne auch mittels Schaltplan und 
Bildern), was du da eigentlich zusammenbastelst ?

Gruß
Migelchen

[Bernd (Gast)]

Migelchen schrieb:
> Was bringt es, nur eine Elektrode der Betriebsspannung an deine
> "Schaltung" zu führen ?
>
> Magst du uns einmal erläutern (gerne auch mittels Schaltplan und
> Bildern), was du da eigentlich zusammenbastelst ?

Es gibt noch eine Steuerplatine mit µC, die die LEDs statisch ansteuert. 
Darum brauche ich keine Masse. Vcc wird übergeben und der µC zieht die 
Kathode über einen Vorwiderstand auf Masse.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Mit Kupferflaechen kannst du umsonst und gratis die LEDs ein paar °C 
runterkuehlen...

Gruss
WK

[Christian M. (Gast)]

Wenn Du selber ätzt, ist es durchaus sinnvoll, soviel Kupfer wie möglich 
zu lassen => ätzt schneller und spart Aetze...
Elektrisch ist das absolut zu vernachlässigen!

Gruss Chregu

[M. K. (sylaina)]

Und auf welchem Potential die Kupferfläche liegt ist eigentlich wurscht, 
ich würde sie in diesem Fall wohl auf Vcc legen wenn nur das an die 
Platine geführt wird und kein GND. Käme halt auf die genauen Umstände 
an.

[Peter R. (pnu)]

Eventuell kann eine Kupferfläche auch als Abschirmung wirksam sein. Wenn 
z.B. die LEDs durch schnelle PWM geschaltet werden, könnte mit geerdeter 
Kupferunterseite die Abstrahlung verringert werden.

Im Fall von LEDs hilft das Kupfer etwas beim Kühlen besonders heißer 
Punkte auf der Platine.

In der Leitungselektronik verwendet man z.B. Leiterplatten mit extra 
dicker Kupferbeschichtung.

[Georg (Gast)]

Bernd schrieb:
> Nun
> habe ich mich gefragt, ob ich dann überhaupt eine Kupferfläche einfügen
> sollte?

Nicht angschlossene (also potentialmässig undefinierte) Kupferflächen 
sind schädlich, weil sie Übersprechen zwischen Signalen verstärken statt 
verhindern. Das ist allerdings ein HF-Effekt und spielt bei LEDs wohl 
keine Rolle. Es schadet aber nicht sich einfach an die Regel zu halten 
keine frei floatenden Flächen zu verwenden.

Deine Intuition hat dich da schon richtig beraten. Es gibt hier aber 
immer wieder User die dafür eintreten, auch die kleinste Lücke auf einer 
Leiterplatte mit einem Flächenstückchen zuzuknallen. Das soll 
professionell aussehen, ist aber das Gegenteil.

Georg

[Gästchen (Gast)]

Generell tut man das nicht, weil Kupferflächen ohne Anschluss als 
Antennen wirken können und die Abstrahlung von darunterliegenden 
Leiterbahnen verstärken können. Das koppelt kapazitiv auf die Fläche, 
und die kann abstrahlen.
Weil ein gutes Layout genau gleich viel kostet wie ein schlechtes, habe 
ich das noch nie ausprobiert, kann also nicht sagen, wie groß der Effekt 
ist. Ich kenne ähnliche Eeffekte aber von nicht geerdeten Gehäuseteilen, 
unrealistisch ist es also nicht.  Unsere Designerin bekommt regelmässig 
wunderbar strahlende Gehäuse hin :-(

Wenn du also füllen willst oder musst, würde ich die Flächen mit Vias 
auf GND tackern (via stitching), dann passiert damit nichts. Vias kosten 
üblicherweise nichts (naja, in Grenzen, daher auf dem Teppich bleiben 
mit der Anzahl!), drum kostet die Platine auch nicht mehr, wenn man das 
tut.

Gründe für das "müssen" kann die Entwärmungsproblematik oder 
Fertigungstechnische Einschränkungen sein. Große Platinen können sich 
beim Reflow verziehen, wenn sie sehr unsymmetrisch "gefüllt" sind.