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Hochstrom-Leiterplatten Leiterplatten- und Anschlusstechnik für die Leistungselektronik

| Autor / Redakteur: Stefan Hörth und Stephan Ruhnau* / Gerd Kucera

Hohe Ströme sicher über die Platine zu führen ist eine Herausforderung für den Leiterplattenaufbau und die Steckverbinder. Das Wärme-Management steht dabei im Mittelpunkt.

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Häusermann und Weidmüller: Zur bestmöglichen Spezifikation von Anschlusslösungen für Leistungselektronik auf Leiterplatten haben die Unternehmen eine enge Zusammenarbeit vereinbart.
Häusermann und Weidmüller: Zur bestmöglichen Spezifikation von Anschlusslösungen für Leistungselektronik auf Leiterplatten haben die Unternehmen eine enge Zusammenarbeit vereinbart.
(Bild: Häusermann/Weidmüller)

Die Leistungselektronik verlangt elektronischen Baugruppen viel ab: Nicht nur dass die Geräte-Generationen immer kleiner, leistungsfähiger und wirtschaftlicher werden müssen, auch die Anschlusstechnik ist vermehrt gefordert, muss sie doch hohe Ströme zuverlässig übertragen und eine mechanisch stabile Verbindung zur Platine sicherstellen. Gleichzeitig soll die Handhabung komfortabler werden. Lösungspakete aus einer Hand spielen da ihre Vorteile aus.

Gut 30% der Entwicklungskapazität sind durch Änderungen gebunden. Diese entstehen etwa zur Hälfte nicht durch technische Veränderungen, sondern durch Missverständnisse, Desinformation, falsche Einschätzungen und Unwissen. In diesem sich stetig verändernden Umfeld müssen alle beteiligten Personen und Hersteller während des Produktentstehungsprozesses möglichst optimal zusammenarbeiten, um funktionelle und kostengünstige Baugruppen in einer möglichst reibungslosen Produktion zu erstellen.

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Um dem Entwickler bei diesen Herausforderungen unterstützend zur Seite zu stehen sind Häusermann und Weidmüller eine Kompetenzpartnerschaft eingegangen. Über den gesamten Lebenszyklus vom Baugruppendesign, der Fertigung und Verarbeitung bis zum Endprodukt kann dabei eine vereinfachte Kommunikation zwischen den einzelnen Partnern und eine optimierte technische Gesamtlösung sichergestellt werden. Im besonderen Fokus steht dabei eine effiziente Beratung, die auf Häusermanns Leiterplattentechnik HSMtec und Weidmüllers Geräteanschlusstechnik Omnimate Power basiert.

Dadurch ergeben sich interessante Vorteile für den Entwickler: Vom Lastenheft über Entwicklung und Design bis hin zur Zulassung und Serie werden mit der Integration von Hochstromleiterplatte und -Anschlusstechnik der Projektaufwand sowie die Time-to-Market erheblich reduziert. Somit kann der Entwickler vom umfangreichen Know-how beider Partner profitieren. Wesentlicher Vorteil dieser Kompetenzpartnerschaft ist auch, dass über das gesamte Projekt ein zentraler Ansprechpartner zur Verfügung steht. Im Hintergrund interagieren beide Unternehmen nahtlos, sodass sich Fragestellungen im Abstimmungsprozess wechselseitig und ohne Zeitverlust auch auf Basis zahlreicher Referenzdesigns beantworten lassen.

Hierbei unterstützt das Häusermann-Team mit Designvorschlägen, Layoutberatung oder Layouterstellung für Leiterplatten mit Hochstrom- und Entwärmungsanforderungen. Auf Basis der Erfahrung aus zahlreichen realisierten Projekten werden Berechnung und Dimensionierung von Strombelastbarkeit und thermischen Widerständen unterschiedlichster Layout-Geometrien sowie thermographische Messungen durchgeführt. Mit der Unterstützung von Weidmüller lassen sich die zur Anwendung passenden Anschlusslösungen finden, wodurch der Anwender schließlich Lösungspakete aus einer Hand erhält.

Ein typisches Beispiel etwa sind intelligente Leistungsanwendungen wie Motorsteuerungen, Wechselrichter oder Smart Meter. Die digitalen Stromzähler speichern in regelmäßigen Intervallen die Verbrauchswerte in Echtzeit und verfügen über die Möglichkeit der Fernauslesung. Zudem sollen sie den Ausbau von Smart Grids zügig vorantreiben – intelligente Stromnetze, die Stromspitzen vermeiden und Ökostrom wie Windkraft und Solarenergie passgenau in die Stromversorgung mit einbeziehen.

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