Hi, ist es möglich eine 0,356mm Leiterbahn mit etwa 6cm Länge mit 5V und 3A zu belasten? Gruß
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Nein, das ist zuviel, zumindest bei 35μ Cu. Siehe z.B. hier: https://www.dischereit.de/tipps/faq/strombelastbarkeit-von-leiterbahnen Das Problem ist aber nicht nur die übermäßige Erwärmung, sondern auch der Spannungsabfall - der fehlt dir dann am Verbraucher.
Aaron schrieb: > ... eine 0,356mm Leiterbahn ... Ganz anders wäre der Spannungsabfall, wenn die Leiterbahnbreite 0,358mm betragen würde ;-)
Aaron schrieb: > Hi, > > ist es möglich eine 0,356mm Leiterbahn mit etwa 6cm Länge mit 5V und 3A > zu belasten? > > Gruß Möglich ist das, aber nicht zu empfehlen. 60 cm lang? Das sind 60 mm, ganz schön lang für eine Leiterbahn, die anscheinend Leistung übertragen soll (wir reden hier immerhin schon von 15W). Wenn das jetzt nicht grad ne Platinenheizung (zum Stahl schmelzen) werden soll: Warum muss sie so lang sein und warum kann sie nicht breiter sein? Bei diesem Strom würde ich hier mindestens 50 mil (1.27 mm) Leiterbahnbreite vorsehen.
Aaron schrieb: > ist es möglich eine 0,356mm Leiterbahn mit etwa 6cm Länge mit 5V und 3A > zu belasten? Natürlich ist es "möglich". Bei 3A fällt an der Leiterbahn eine Spannung von 0,25..0,35V ab (anfangs weniger, kurz danach wegen der Erwärmung mehr) und die Leiterplatte wird bei Dauerbelastung dank der umgesetzten Leistung von fast 1W langsam dunkler um die Leiterbahn herum.
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Lothar M. schrieb: > atürlich ist es "möglich". Bei 3A fällt an der Leiterbahn eine Spannung > von 0,25..0,35V ab (anfangs weniger, kurz danach wegen der Erwärmung > mehr) und die Leiterplatte wird bei Dauerbelastung dank der umgesetzten > Leistung von fast 1W langsam dunkler um die Leiterbahn herum. Wie kommst Du auf diese Werte, da keine Dicke der Leiterbahn angegeben ist?
iiii schrieb: > Wie kommst Du auf diese Werte, da keine Dicke der Leiterbahn angegeben > ist? Ich habe eine übliche 35µm Aussenlage angenommen. Wenn einer schon mit drittels Millimetern herummacht, dann sicher nicht mit Dickkupfer und 70µm oder gar 105µm Kupferstärke...
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Ob das "möglich" ist, kommt natürlich immer auf die Anwendung an. Aber bei 35u Kupfer, wird das sehr wahrscheinlich hinten und vorne nicht reichen (je nach Umgebung wird die Leiterbahn ziemlich schnell in Richtung 100°C gehen). Selbst mit 100u Kupfer würde ich mir nochmal genau anschauen, ob das für die Anwendung noch passt.
M. K. schrieb: > Möglich ist das, aber nicht zu empfehlen. 60 cm lang? Das sind 60 mm, > ganz schön lang für eine Leiterbahn, Deine Aussage impliziert, dass es mit z.B. 10mm besser sei als mit 100mm. Ich denke, das Problem ist hauptsächlich die Erwärmung, ca. 100° (es könnten auch 120° sein ...) wurden ja schon geschätzt. Die Länge hat letztlich nur Einfluss auf den Spannungsabfall und der wird dem TO noch weniger gefallen als die übermäßige Erwärmung. Ein wenig mehr Kühlung bei kurzen Leiterbahnen bringen jedoch die Anschlusspads am Anfang und Ende, die üblicherweise breiter sind. Insofern ist es auch geringfügig längenabhängig. Übrigens, nicht weit über 130°C fängt ein normales FR4 bereits an, weich zu werden und dann zu kokeln. Das FR4 wandelt sich dabei in leitfähige Kohle um. Die Leiterbahn selber wird so ab ca. 15A aufwärts rotglühend und brennt dann durch ... Meine Aussagen beziehen sich auf 35µ CU.
Moin, mit diesen Grafiken kann man das recht fix schätzen: http://www.ltspiceusers.ch/showthread.php?p=575 je nach Kupferdicke kann das unangenehm heiß werden. -- SJ
HildeK schrieb: > Insofern ist es auch geringfügig längenabhängig. Das ganze ist extrem längenabhängig, insbesondere wenn es an den Enden entsprechend große Wärmesenken gibt, z.B. die genannten Anschlussdrähte. Bei sog. Thermals nutzt man dies auch gezielt aus, d.h. ein Pad wird nur mit sehr schmalen, aber kurzen Leiterbahnstücken an eine Kupferfläche angebunden, um die Lötbarkeit zu verbessern. Dennoch wird die Stromtragfähigkeit nur minimal beeinträchtigt. Thermals besitzen dann natürlich auch den Nachteil, dass im Betrieb die Pins von den Kupferflächen thermisch halbwegs isoliert sind und somit das Bauteil nicht so gut über die Kupferflächen entwärmt werden kann. Oder eben umgekehrt, d.h. Entwärmung der Leiterbahnen über die Bauteilanschlüsse.
iiii schrieb: > Wie kommst Du auf diese Werte, da keine Dicke der Leiterbahn angegeben > ist? Das ist eine sinnvolle Vermutung, weil: 35µm ist der gebräuchlichste Standardwert. Und wer solche Fragen stellen muss, der verwendet vermutlich nichts anderes. ;)
Aaron schrieb: > Hi, > > ist es möglich eine 0,356mm Leiterbahn mit etwa 6cm Länge mit 5V und 3A > zu belasten? > > Gruß Wird das ein Serienprodukt oder eine einmalige Geschichte, die danach in einem Gehäuse verschwindet und nie wieder geöffnet wird? Wenn zweiteres: Löt ein Stück Draht drauf, fertig.
M.A. S. schrieb: > Das ist eine sinnvolle Vermutung, weil: > 35µm ist der gebräuchlichste Standardwert. Bei kommerziellen, durchkontaktierten Leiterplatten liegt die Dicke der Außenlagen meist sogar noch etwas höher. Entgegen der naiven Vermutung werden dann nämlich die Außenlagen mit 18um Folie hergestellt, auf die beim Durchkontaktieren weitere 20-30um Kupfer abgeschieden werden. Deswegen stellen die 35um eher eine Untergrenze dar, aber in der Praxis sind es um 42-45um, und zwar mit gewissen Dickenschwankungen. Dies sollte man bei impedanzkontrollierten Leitungen, insbesondere differentiellen Paaren, unbedingt berücksichtigen, neben den Dickenschwankungen des Lötstopplacks.
Aaron schrieb: > ist es möglich eine 0,356mm Leiterbahn mit etwa 6cm Länge mit 5V und 3A > zu belasten? Ja, wenn man es für Ok hält, dass die Leiterbahn mit 35 µ Kupfer und bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C ca 125 °C heiss wird. Verantwortungsvolles Design sieht aber anders aus, so ist kurze Lebensdauer vorprogrammiert. Georg
Andreas S. schrieb: > Das ganze ist extrem längenabhängig, Extrem nicht. Das gilt für kurze Leitungsstücke, da hatte ich ja die Wärmeableitung durch die Pads oder Flächen erwähnt, das gilt auch für Vias. Aber hier waren 60mm angesetzt und ob 60mm oder 200mm, sie wird über weite Strecken bei den gegebenen Randbedingungen zu heiß sein. Bei 5mm oder weniger mit dicken Bauteilpads dran gebe ich dir recht, da kann man vermutlich die 3A ohne Probleme fließen lassen. Ich hab mal in jungen Jahren eine 0.3mm Leiterbahn bis zum Durchbrennen mit Strom versorgt. Die was so 10cm lang und hatte am Ende Vias. 8cm davon haben geglüht ... Die Grenze lag zwischen 15A und 20A. georg schrieb: > Verantwortungsvolles Design sieht aber anders aus, so ist kurze > Lebensdauer vorprogrammiert. Richtig, nicht nur kurze Lebensdauer, sondern auch ggf. Brandgefahr. Praktisch wird aber auch der Unbedarfte schnell merken, dass der Spannungsabfall an dem Leitungsstück unbrauchbar groß ist und das Design in die Tonne klopfen. Wer auf 0,35mm Leitungen 3A fließen lässt, merkt schon bei der Inbetriebnahme, dass das nichts taugt. Und verbrennt sich vermutlich im eigentlichen Sinn des Wortes die Finger.
Andreas S. schrieb: > Dies > sollte man bei impedanzkontrollierten Leitungen, insbesondere > differentiellen Paaren, unbedingt berücksichtigen, neben den > Dickenschwankungen des Lötstopplacks. ... und nicht zu vergessen: die Umgebung (Bauteile, Gehäuseart und -abstand z.B.) geht auch in die Impedanz ein. Deshalb legt man impedanzkontrollierte Leitungen auch in Innenlagen. Aber das war hier nicht das Thema.
Andreas S. schrieb: > Deswegen stellen die 35um eher eine Untergrenze dar, aber in der Praxis > sind es um 42-45um, und zwar mit gewissen Dickenschwankungen. Interessant! Trotzdem sollte man beim Layout doch wohl vorsichtshalber von der Untergrenze ausgehen.
Wenn es nur etwas einmaliges ist, wovon ich jetzt einfach mal ausgehe, ist die Idee mit dem Kabel doch gar nicht schlecht? Ivo
M.A. S. schrieb: > Trotzdem sollte man beim Layout doch wohl vorsichtshalber von der > Untergrenze ausgehen. Das trifft nur zu, wenn es wie im hiesigen Fall um die Stromtragfähigkeit geht. Sobald Wellenwiderstände o.ä. relevant werden, muss man genauer hinschauen.
HildeK schrieb: > Die Länge hat letztlich nur Einfluss auf den Spannungsabfall ... Bestimmt nicht. Üblicherweise wird die Kupferbahn nach einer Engstelle wieder breiter und Kupfer ist (nach Silber) einer der besten Wärmeleiter, d.h. die Wärme wird zu dem breiteren Teil der Bahn, der dann als Kühlkörper wirkt, weggeleitet. Je kürzer der dünne Leiterbahnteil, desto geringer der Wärmewiderstand, desto geringer die Temperaturüberhöhung, desto geringer die Heizleistung pro Länge und desto geringer die Temperatur.
Andreas S. schrieb: > Das trifft nur zu, wenn es wie im hiesigen Fall um die > Stromtragfähigkeit geht. Sobald Wellenwiderstände o.ä. relevant werden, > muss man genauer hinschauen. Vollkommen richtig. Aber das war ja nicht das Thema der Frage.
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