Hallo liebe Community,
Ich habe ne Frage wie man üblicherweise Ströme auf einer Platine führt
die nur auf der Oberseite bestückt wird.
Szenario: Es sollen Ströme von ca. 10A geführt / geschaltet werden. Dazu
sitzen Mosfets auf der Oberseite der Platine (top-layer). Die Platine
hat eine Anschlussklemme (THT), an die ein Netzteil und ein Verbraucher
kommt.
Jetzt kann ich ja nicht direkt an den Pins der Klemme eine Leiterbahn
auf dem Top-Layer dranhängen, weil dann der ganze Strom (ca. 10A) durch
die Durchkontaktierung fließt, das überlebt sie nicht.
Nun habe ich mir paar Geräte angeschaut, die nur auf einer Seite
bestückt sind. Die führen auf dem Bottom-Layer eine dicke Leiterbahn,
machen dann (sau)viele Vias und führen sie im Top-Layer weiter.
… ist das so der übliche Weg?
TNX
Silky schrieb:> weil dann der ganze Strom (ca. 10A) durch> die Durchkontaktierung fließt, das überlebt sie nicht.
Da unterschätzt du die Stromtragfähigkeit von Vias sowieso, und in dem
speziellen Fall ist das überhaupt kein Problem: in der
Durchkontaktierung des Pads für die Klemme ist ja der Pin der Klemme
eingelötet, das ist also Via + Lötzinn + Klemmenpin, das ist locker
ausreichend. Bei einem Lagenwechsel "unterwegs" ist es schon besser,
mehrere Vias parallel zu setzen.
Georg
Silky schrieb:> ... weil dann der ganze Strom (ca. 10A) durch die Durchkontaktierung> fließt, das überlebt sie nicht.
Woher weißt du das?
Frage mal deinen Leiterplattenhersteller, wie dick das Kupfer in einer
Durchkontaktierung ist und dann nimm deine Schulkenntnisse aus der
achten Klasse und berechne den Leiterquerschnitt des Vias (Umfang,
Schichtdicke) in Relation zur Breite der Leiterbahn aus. Du solltest
natürlich nicht mit einem einzelnen 0.3mm Via in einer 5mm Leiterbahn
anfangen ;-)
Georg schrieb:> in der> Durchkontaktierung des Pads für die Klemme ist ja der Pin der Klemme> eingelötet, das ist also Via + Lötzinn + Klemmenpin,
Das ist eben der springende Punkt. Da bin ich nicht sicher. Meine
Annahme basiert darauf, dass das Via nicht komplett mit Zinn verfüllt
ist und damit das Plating den ganzen Strom tragen muss.
Ich mein ich kann das schlecht kontrollieren, ob das Zinn durchgeflossen
ist.
Silky schrieb:> Ich mein ich kann das schlecht kontrollieren, ob das Zinn durchgeflossen> ist.
Wenn du das nicht in der Hand hast, dann setz halt noch 2..4 Vias mit
mehr als 0,5 mm Bohrung. Da du deine 10A-Leiterbahn ein Stück oben und
unten führen kannst und da die Vias unterbringen, verlierst du nicht mal
Platz. Eine Leiterbahn für 10 A muss eh eine Breite von etwa 5 mm haben,
wenn du nicht andere Möglichkeiten wählst wie 70 µ oder mehr
Kupferstärke.
Georg
Silky schrieb:> Georg schrieb:>> in der>> Durchkontaktierung des Pads für die Klemme ist ja der Pin der Klemme>> eingelötet, das ist also Via + Lötzinn + Klemmenpin,>> Das ist eben der springende Punkt. Da bin ich nicht sicher. Meine> Annahme basiert darauf, dass das Via nicht komplett mit Zinn verfüllt> ist und damit das Plating den ganzen Strom tragen muss.
Vias werden in der Regel sowieso nicht gelötet, weder Manuell noch
Maschinell. Pads dagegen schon. Lerne erst mal den Unterschied
zwischen Pads und Vias. Wozu musst du denn sicher sein?
> Ich mein ich kann das schlecht kontrollieren, ob das Zinn durchgeflossen> ist.
Dann geh einfach von der Annahme aus, dass der Strom durch den
Pindraht fließt. Kontrollieren könnte man man die Zinnverfüllung
mit Röntgeninspektion, aber das wird wohl sowieso nicht zur Verfügung
stehen.
Ich würde vermeiden 10 Ampere über die Platine zu führen.
Wenn das der Nennstrom ist, möchte ich nicht wissen, was da
im Kurzschlussfall fließt. Die Klemme wird dann vermutlich
auch schlapp machen.
Cyborg schrieb:> Vias werden in der Regel sowieso nicht gelötet, weder Manuell noch> Maschinell. Pads dagegen schon. Lerne erst mal den Unterschied> zwischen Pads und Vias. Wozu musst du denn sicher sein?
Da wollte wohl jemand besonders schlau sein und hat ein Fail hingelegt.
Auch ein Pad ist bei THT ist eine Durchkontaktierung. Es ist hier
sinnvoller von einer Durchkontaktierung zu sprechen, weil damit
eindeutig klar ist, dass wir es mit einer Verbindung zwischen zwei
Kupferebenen zu tun haben. Das wäre bei einem Pad unklar.
Und eine Durchkontaktierung ist ein Via und diese hat wohl jeder
schonmal gelötet, wenn er ne Lochrasterkarte bestückt hat ;-)
Doku Doku Doku Doku give me the beat!!!
Es sollte natürlich DuKo DUrchKOntaktierung heißen. Kleines
Missgeschick.
So dann Danke ich schonmal allen fleißigen Elektrönchen für ihre
Antworten.
Den Widerstand des Vias habe ich online ausgerechnet und ja keine Sorge
auch manuell es kommt das gleiche raus.
http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/03/12/pcb-via-calculator/
Scheut auch also nicht euch auch mal Arbeit abnehmen zu lassen.
Fakt ist ich kann nicht sicherstellen -und weiß auch nicht ob der
Platinenfertiger das kann- dass genug Lötzinn in die Durchkontaktierung
eindringt deswegen Nummer sicher und lieber paar zusätzliche Vias
setzen.
Cyborg schrieb:> Ich würde vermeiden 10 Ampere über die Platine zu führen.> Wenn das der Nennstrom ist, möchte ich nicht wissen, was da> im Kurzschlussfall fließt.
Ich nicht.
Ich führe jetzt bereits 25A als Nennlast und 20% Überlast für 15min.
Wenn die Entwärmung stimmt ist das alles kein Problem. Für Kurzschlüsse
gibt es mechanische und elektronische Sicherungen.
> Die Klemme wird dann vermutlich auch schlapp machen.
Nee schon ein Pol der Klemme kann 12A.
Konduktanz schrieb:> Da wollte wohl jemand besonders schlau sein und hat ein Fail hingelegt.
So wie du hier?
> Auch ein Pad ist bei THT ist eine Durchkontaktierung.
Hab nie was anderes behauptet.
> Es ist hier> sinnvoller von einer Durchkontaktierung zu sprechen, weil damit> eindeutig klar ist, dass wir es mit einer Verbindung zwischen zwei> Kupferebenen zu tun haben.
Wenn eine Bohrung vorhanden und die Platine industriell gefertigt wird.
Bei heimgeätzten Platinen sieht das natürlich etwas anders aus.
> Das wäre bei einem Pad unklar.
Bei THT überhaupt nicht. Wo ist das passende Argument, der Beweis?
> Und eine Durchkontaktierung ist ein Via und diese hat wohl jeder> schonmal gelötet, wenn er ne Lochrasterkarte bestückt hat ;-)
Auch das hab ich nie anders behauptet. Wenn man Vias händisch
durchkontaktieren muss, dann ist auch Löten vonnöten.
Bei industriellen Platinen kann man sich das Löten von Vias schenken.
Meist befindet sich ohnehin Lötstoplack auf den Vias, die das Löten
hemmen. Hier geht es ja nur darum, dass das Löten von Vias die
Strombelastbarkeit erhöht, wenn man die Verfüllung mit Lötzinn
verlässlich kontrollieren könnte. Also sollte man eben so viele
Vias setzen, wie man für die gebrauchte Stromstärke mindestens
benötigt. Mehr wäre unschädlich, kosten nur eben mehr Platz.
Löten sollte da eben kein Entscheidungskriterium sein, weil das
wegen dem Lötstoplack sowieso nicht geht. Pads kann man da auch
nicht nehmen, weil man kein Bauteil hat. Selbst wenn man das
hin tricksen könnte, müsste man so ein Bauteil im Schaltplan
unter bringen. Also nicht so leicht zu lösen das Problem, außer
durch ÜBERDIMENSIONIERUNG.
Silky schrieb:> Ich führe jetzt bereits 25A als Nennlast und 20% Überlast für 15min.> Wenn die Entwärmung stimmt ist das alles kein Problem. Für Kurzschlüsse> gibt es mechanische und elektronische Sicherungen.
Hat keine Aussagekraft, wenn zu dem Strom keine Angaben zur Art
gemacht werden.
Silky schrieb:> Nee schon ein Pol der Klemme kann 12A.
So steht das im Datenblatt. Nicht immer werden die Werte auch
eingehalten. Wenn sich die Umgebungswärme staut, wegen ungenügender
Lüftung, sind solche Grenzwerte schnell obsolet.
Ich habe schon viele Spezies erlebt, die die Hülsen beim Einlöten
solcher Klemmen dermaßen vergewaltigt haben, dass die Klemme
anschließend nur noch unten Kontakt mit der Platine hatte. Von daher
sollte man bei sowas immer auch noch mehrere Vias einplanen.
Fritz schrieb:> Ich habe schon viele Spezies erlebt, die die Hülsen beim Einlöten> solcher Klemmen dermaßen vergewaltigt haben, dass die Klemme> anschließend nur noch unten Kontakt mit der Platine hatte
Wenn du von solchen Idioten ausgehst, musst du ja alle THT-Pads auf der
Platine mit zusätzlichen Vias doppeln. Da ist es doch einfacher, jemand
zu beschäftigen, der sein Handwerk wenigstens halbwegs versteht. Einen
Vorschlaghammer braucht man nicht zum Bestücken.
Und dass jemand, der dk-Hülsen kaputtmacht, SMD-Bauteile korrekt
einlötet, würde ich auch nicht so ohne weiteres voraussetzen.
Georg
Das war in dem Fall ein Bausatz, der mit dem Problem "keine Funktion"
zurück kam.
Diese Kategorie erfordert in der Tat ein spezielles Design aller
THT-Pads und mit SMD sollte man da gar nicht erst anfangen. ;)
Ich wollte nur aufzeigen, was für Probleme auftreten können, wenn es
hart auf hart kommt. THT-Pads sind eine Schwachstelle. Es kann ja auch
sein, dass der Kontakt nur noch gerade so vorhanden ist und keinen hohen
Strom mehr aushält. Daher empfehle ich dem OP auf jeden Fall extra Vias.
Achso, das Problem wurde dadurch verursacht, dass die Klemme beim Löten
nicht ganz durchgesteckt wurde und nachher beim Anschrauben durch den
Druck mit dem Schraubendreher die Hülse nach unten gedrückt wurde und
vom Top-Layer abriss.
Fritz schrieb:> Ich wollte nur aufzeigen, was für Probleme auftreten können, wenn es> hart auf hart kommt. THT-Pads sind eine Schwachstelle
Alles was recht ist, aber für solche Grobmotoriker sind es bestimmt
nicht die THT-Pads, die problematisch sind, und bei SMD ist alles gut.
Das stellt doch die Tatsachen auf den Kopf. Natürlich gibt es nichts was
absolut sicher ist, dafür sind, wie es so schön heisst, die Idioten
einfach zu einfallsreich.
Fritz schrieb:> nachher beim Anschrauben durch den> Druck mit dem Schraubendreher die Hülse nach unten gedrückt wurde und> vom Top-Layer abriss.
Meinst du ernsthaft, eine SMD-Klemme wäre robuster?
Georg
