Leiterbahnen für hohe Ströme Via Stiching

#5459906
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Hi,

Wenn man die ESC's für BLDC Motoren anschaut, bewegen sich diese 
Controller >1kW Bereich und das bei dieser kleinen Größe. Nun habe ich 
mich gefragt, wie man Ströme von >100A auf so ein kleines PCB bringt. 
Nach folgendem Rechner, bräuchte mann für 100A auf einer Leiterbahn, bei 
maximaler Erwärmung von 50°C und 2 Oz Kupfer schon über 3000mil, also 
über 80mm. Nun könnte man ja z.B ein 4 Layer PCB machen und auf jeder 
Layer die Leiterbahnen kopieren und das ganze durch Via Stiching 
verbinden, wobei nun der Strom auf 4 Bahnen verteilt wird. Dann bräuchte 
ich etwa nur noch 20mm Leiterbahnbreite, was aber immer noch zu viel 
ist. Oder hilft das Via Stiching alleine schon um den Strom stärk zu 
erhöhen? Wie genau machen das die Hersteller von solchen ESC's?


Leiterbahnrechner:
http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator/
Angehängte Dateien:
Gast #5459953
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- 5cm Traces ist nicht nötig-> Länge geht linear in die Verlustleistung 
mit ein.
- Kühlkonzept (Mehr erlaubte Verlustleistung) hier können die Vias 
durchaus Ihren Teil beitragen eine größere Oberfläche/geringeren 
Wärmewiderstand als FR4 zum Abtransport der Wärme beizutragen.
Gast #5460115
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Leiterbahn verzinnen bringt nicht viel für den Widerstand - der 
spezifische Widerstand von Lötzinn ist viel zu hoch. Steht auch schon im 
Wiki: https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

Leiterbahn verzinnen erhöht aber soweit ich weiß signifikant die 
Wärmekapazität. Wenn die Leiterbahn also nur kurz - im Bereich einiger 
Minuten - belastet wird, wird sie nicht so warm wie ohne Verzinnung.

Nun weiß ich nicht, wofür die Abkürzung "ESC" steht, und wo die BLDCs 
eingesetzt werden, aber im Modellbaubereich bringen die die 1kW ja nur 
für Sekunden bis Minuten, da kann man durchaus mit der Wärmekapazität 
spielen.

MfG, Arno
Gast #5460187
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Bert S. schrieb:
> Oder hilft das Via Stiching alleine schon um den Strom stärk zu
> erhöhen?

Das Via Stiching ist komplett überflüssig und wirkungslos. Wenn 
Leiterbahnen auf 4 Lagen von Punkt A zu Punkt B fürhen, verteilt sich 
der Strom entsprechend der Widerstände, bei kopierten Leiterbahnen 
fliesst also auf allen 4 Leiterbahnen der gleiche Strom. Via Stitching 
ändert daran genau garnichts.

Georg
#5460316
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Hallo,
> Bert S. schrieb:
> Nach folgendem Rechner, bräuchte mann für 100A auf einer Leiterbahn, bei
> maximaler Erwärmung von 50°C und 2 Oz Kupfer schon über 3000mil,
Warum sollte man den für so eine Hochstromelektronik poplige 70um 
Cu-Auflage nutzen?
Es gibt Standardmaterial bis 210um und spezielles Material bis über 
1000um Cu-Auflage.
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/lagenaufbau/prepregs-kerne-folien.html
https://www.ncabgroup.com/de/multilayer-pcb/

> Nun könnte man ja z.B ein 4 Layer PCB machen und auf jeder
> Layer die Leiterbahnen kopieren und das ganze durch Via Stiching
> verbinden, wobei nun der Strom auf 4 Bahnen verteilt wird.
Ja und, was sollen jetzt die vielen Vias an der Strombelasbarkeit 
verbessern?
Damit wird noch eher die effektive Oberfläche reduziert und damit der 
Flächenwiderstand vergrößert.

> Dann bräuchte ich etwa nur noch 20mm Leiterbahnbreite,
> was aber immer noch zu viel ist.
Es geht auch anders.
Gruß Öletronika
Gast #5460827
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U. M. schrieb:
> Damit wird noch eher die effektive Oberfläche reduziert und damit der
> Flächenwiderstand vergrößert

Das einzige was man von Vias erwarten könnte wäre zusätzliche Kühlung - 
aber dazu müsste man Kühlluft durch die Via-Bohrungen blasen. Ist wohl 
nicht sehr praktisch.

Die Unwirksamkeit von Vias ergibt sich aus dem (zugegebenermassen völlig 
veralteten) Ohmschen Gesetz.

Georg

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