Leistungsrelais: Hohe Ströme direkt auf der Leiterplatte schalten



  • Leistungsrelais: Hohe Ströme direkt auf der Leiterplatte schalten

    Fortschritte bei der Leiterplattentechnik und Relaistechnik haben
    dazu geführt, dass hohe Ströme in vielen Anwendungen direkt auf der Leiterplatte geführt und geschaltet werden können.

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  • Hallo, mit großem Interesse habe ich diesen Artikel gelesen und finde es nur schade, dass ich nicht direkt Informationen in die Richtung der modernen Leiterplattentechnik erfahre. Die Entwicklung dieses Trends, hohe Ströme über Leiterplatten zu schicken, verwundert mich. Im Experiment habe ich schon feststellen können, dass es sehr leicht ist und die Folgen dramatisch sind, wenn FR4 Leiterplatten brennen. Der Brand setz sich solange fort, solange noch Strom fließt. Schon um die 30A Dauerstrom reichen dabei aus, wenn der Funke einmal die Flammen gezündet hat, um das Feuer zu nähren. Bei 100A Nennstrom, mit entsprechender Vorsicherung, wird diese natürlich nicht auslösen und den Brand nicht stoppen.
    Und deshalb stellen sich mir die Fragen, welches Leiterplattenmaterial wird hierfür verwendet und wie sichert man sich gegen den Brand ab?
    Für Informationen bin ich Dankbar.
    Vielen Dank! Harald H.



  • Sehr geehrter Herr Harald H.,
    erstens vielen Dank für das Feedback.
    Nach unseren Erfahrungen ist das FR4 tatsächlich das am meisten verwendete Material.
    Das FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Dieses Material weist eine maximale Betriebstemperatur von 115 bis 140 °C auf.
    Wenn ein High Power Panasonic Relais im Einsatz ist, dann die höchste gemessenen Temperaturen auf der Leiterbahn (neben den Relais Terminals) liegen im Bereich von 90° bis 110°C.
    D.h. es ist warm aber nicht warm genug die PCB zu brennen.
    Generell ist zu empfehlen die Wärme besser abzuleiten. Der beste Weg ist breitere Leiterbahnen zu designen (oder Lüfter auf der PCB, Wasserkühlung etc.), geeignte Komponenten einzusetzen wie die neue Panasonic high power Relais.
    Mit freundlichen Grüßen
    Panagiotis Venardos
    * zuletzt geändert von: am 08.11.2019 um 12:10 Uhr *



  • Hallo,
    ich gebe Harald H. recht … im Artikel könnte man mehr auf Themen wie Wärmemanagement in der Leiterplatte, Dickkupfer-Technologien, Heatsinks, Thermal-Vias, etc. eingehen. Vielleicht kommt das mal in einem zukünftigen Beitrag.
    Gruß


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