реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Алюминиевая плата и мощные разъёмы
Dikoy
сообщение Mar 13 2018, 21:06
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 249
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Привет всем!
Имею диссонанс.

Проектируется плата управления BLDC мотором, DC, 48 вольт, 100А.
На плате будет массив транзисторов, что-то вроде такого, только лучше http://forum.ixbt.com/post.cgi?id=attach:48:12191:0:8.jpg
Разумно делать всю эту бороду на алюминии. Транзисторы выделяют немного и плата заберёт и рассеет это тепло легко.
Но встаёт вопрос крепления разъёмов. Стоамперные разъёмы на SMD не запаяешь, а трухольного монтажа на алюминии, насколько понимаю, нет.
Разъёмы, кстати, такие https://www.youtube.com/watch?v=mtrBHwoXrDE

Вот и встал вопрос - что делать? Уходить на текстолит и лепить радиаторы на номакон, или придумывать как установить силовые разъёмы на люминь?

Может кто что подскажет?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
V_G
сообщение Mar 14 2018, 00:26
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 806
Регистрация: 15-10-09
Из: Владивосток
Пользователь №: 52 955



Искать разъемы с выводами под поверхностный монтаж, но с креплением к плате на винтах. Контакты на разъеме запараллеливать для получения требуемого тока

P.S. Посмотрел видео, там как раз есть SMD-вариант, но с дополнительной платой из стеклотекстолита, на которой размещены межплатные thruhole разъемы (и любые другие). Так что наиболее рационально - дополнительная платка чисто для размещения разъемов, с креплением к основной плате на винтах, уголках и пр.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ikm
сообщение Mar 14 2018, 06:35
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 25-12-06
Из: С-Пб
Пользователь №: 23 894



Можно использовать запрессовочный крепеж (шпильки гайки) под печатные платы. Есть медные алюминиевые. В общем на любой вкус. Для макета запрессовать можно в тисках (с приспособами).


--------------------
ОБХОДЯ РАЗЛОЖЕННЫЕ ГРАБЛИ - ТЫ ТЕРЯЕШЬ ДРАГОЦЕННЫЙ ОПЫТ!!!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vladec
сообщение Mar 14 2018, 06:39
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 148
Регистрация: 3-10-05
Из: Москва
Пользователь №: 9 158



Цитата
Проектируется плата управления BLDC мотором, DC, 48 вольт, 100А.

Вообще гонять 100А токи по печати не очень здорово, лучше привинтить тонкие медные шины в виде пластин, на них же можно попробовать запрессовать за пределами платы те же самые Вюртовские разъемы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tiptop
сообщение Mar 14 2018, 08:19
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 46
Регистрация: 24-05-12
Пользователь №: 71 984



Здравствуйте. Ответил здесь https://www.rezonit.ru/forum/index.php?PAGE...ly#message36517
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dikoy
сообщение Mar 14 2018, 09:45
Сообщение #6


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 249
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Цитата(V_G @ Mar 14 2018, 03:26) *
Искать разъемы с выводами под поверхностный монтаж, но с креплением к плате на винтах.

Об этом думали, но не нашли подходящих разъёмов.
Что касается дополнительной платы - вариант интересный. Можно будет сделать переход на алюминиевую плату большой площади через пропайку полигонов.

ikm
Болт не лучшее решение (кстати, а где продаются медные? не встречал).
Тут основная проблема больших токов на ПП, это площадь перехода с разъёма на медь. Один болт М6 даст небольшое по площади кольцо контакта с 35-70 мкм слоем. Значит, точку потерь и нагрева. А 30 мелких 0,8мм лапок даёт бОльшую площадь, поэтому немецкие разъёмы такие. К тому же они ещё и обходят слой припоя, т.к. запресовываются прямо в переходные отверстия. Припой уже не несёт основную нагрузку.

Что касается 100А по печати - они будут разделены на 3 шины, каждая будет идти в 2-4 слоях с переходами. Даже для 70 мкм получается вполне приемлемо, а для 105 и выше - проблемы нет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ikm
сообщение Mar 14 2018, 11:04
Сообщение #7


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 25-12-06
Из: С-Пб
Пользователь №: 23 894



Цитата(Dikoy @ Mar 14 2018, 12:45) *
ikm
Болт не лучшее решение (кстати, а где продаются медные? не встречал).
Тут основная проблема больших токов на ПП, это площадь перехода с разъёма на медь. Один болт М6 даст небольшое по площади кольцо контакта с 35-70 мкм слоем. Значит, точку потерь и нагрева. А 30 мелких 0,8мм лапок даёт бОльшую площадь, поэтому немецкие разъёмы такие. К тому же они ещё и обходят слой припоя, т.к. запресовываются прямо в переходные отверстия. Припой уже не несёт основную нагрузку.

Возможно я спутал чисто визуально, на тех платах что я использовал были омеднёные. А из того, что сам запрессовывал были бронза. Код товара сейчас посмотреть не могу.
Это вы как то однобоко считаете.
Почему М6, а не 3 раза по М3 или 5 по M2 ведь вы готовы вести 30 проводов к SMD разъёму?
Во первых причем тут толщина меди (35-70мкм), к площади контакта это не имеет отношение.
Во вторых запрессовка дает контакт еще и по внутренней металлизации отверстия (если мы говорим о М3 и меньше, в большом отверстие металлизацию не все могут сделать).
Далее не понятно с каким именно разъёмом SMD вы сравниваете. Ведь у этого разъёма есть площади контактов на переходах соединения от вилки к розетке. И там обычно подпружиненный контакт на розетке, который касается довольно маленькой площадью со штырьком.


--------------------
ОБХОДЯ РАЗЛОЖЕННЫЕ ГРАБЛИ - ТЫ ТЕРЯЕШЬ ДРАГОЦЕННЫЙ ОПЫТ!!!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dikoy
сообщение Mar 14 2018, 14:40
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 249
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Цитата(ikm @ Mar 14 2018, 14:04) *
ведь вы готовы вести 30 проводов к SMD разъёму?

??? CUBE разъёмы трухольные, впаиваются в полигон с дырками. У них снизу ёжик из Х 2,54 (насколько понял) штырьков вместо одного большого.
Я считал исходя из того, что болт, впаянный в плату, имеет переход на медь в виде кольца высотой с толщину меди и диаметром с окончание припоя. Допустим, больт М6 впаян в пятак диаметром 10 и хорошо обпаян с горкой. Тогда кольцо будет диаметром 10 и высотой 35 мкм. И вот через это место пойдёт вся плотность тока в слой меди.
Допустим, 100А потянет медный болт диаметром 3мм вполне, но вот перехода на медь мы тут не обеспечим. 3х1мм обеспечат бОльшую площадь перехода.

Множество мелких разъёмов не подойдёт. От источника выходит один кабель и распушать его на множество мелких нетехнологично.

Сообщение отредактировал Dikoy - Mar 14 2018, 14:42
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ikm
сообщение Mar 14 2018, 15:37
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 25-12-06
Из: С-Пб
Пользователь №: 23 894



Цитата(Dikoy @ Mar 14 2018, 17:40) *
??? CUBE разъёмы трухольные, впаиваются в полигон с дырками. У них снизу ёжик из Х 2,54 (насколько понял) штырьков вместо одного большого.
Я считал исходя из того, что болт, впаянный в плату, имеет переход на медь в виде кольца высотой с толщину меди и диаметром с окончание припоя. Допустим, больт М6 впаян в пятак диаметром 10 и хорошо обпаян с горкой. Тогда кольцо будет диаметром 10 и высотой 35 мкм. И вот через это место пойдёт вся плотность тока в слой меди.
Допустим, 100А потянет медный болт диаметром 3мм вполне, но вот перехода на медь мы тут не обеспечим. 3х1мм обеспечат бОльшую площадь перехода.

Множество мелких разъёмов не подойдёт. От источника выходит один кабель и распушать его на множество мелких нетехнологично.

Ну вот с разъёмами мы определились.
Те которые под пайку, там всего 4 контакта по углам.
Можно конечно паять те которые под запрессовку, но там тоже всего 16. Так что откуда вы взяли 30 мне не понятно.
Далее, если честно совсем не понял вашего рассуждения.
Если болт припаян к меди, то он припаян по всей площади соприкосновения шляпки и меди под ней (ведь мы же не будем закрывать эту часть маской). Соответственно плотность тока будет проходить через площадь образованную между двумя окружностями 13 мм (наружный диаметр шляпки болта 10мм и плюс 1.5мм на сторону чтобы паяльником подлезть) - 6 мм (диаметр резьбы). Так вот площадь через которую будет протекать ток от болта до слоя меди будет составлять 132-28~104 кв.мм.
Теперь что касается разъёмов:
При шаге контактов 2,54мм у вас в ряду 4 контакта, значит общая длина открытая от маски должна быть ~10мм, таким образом общая площадь получится 100 кв.мм, НО из нее надо вычесть диаметры отверстий под выводы (ведь у болта мы же вычитали 6мм), то получается 100-16=84 кв.мм И это при условии,что вы эту площадь зальете ровным слоем припоя между выводами.

Ну как то так.


--------------------
ОБХОДЯ РАЗЛОЖЕННЫЕ ГРАБЛИ - ТЫ ТЕРЯЕШЬ ДРАГОЦЕННЫЙ ОПЫТ!!!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vladec
сообщение Mar 15 2018, 07:11
Сообщение #10


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 148
Регистрация: 3-10-05
Из: Москва
Пользователь №: 9 158



Цитата
каждая будет идти в 2-4 слоях с переходами.

В таких решениях на внутренние слои надежда плохая. Возьмите любую многослойку и померьте сопротивление между двумя точками для любой внутренней трассы, я думаю, вы будете неприятно удивлены.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dikoy
сообщение Mar 15 2018, 14:12
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 249
Регистрация: 4-03-09
Из: Богота, Колумбия
Пользователь №: 45 676



Цитата(vladec @ Mar 15 2018, 10:11) *
В таких решениях на внутренние слои надежда плохая. Возьмите любую многослойку и померьте сопротивление между двумя точками для любой внутренней трассы, я думаю, вы будете неприятно удивлены.

Внутренние слои, как правило, тоньше внешних. Но там можно провести управление транзисторами, сигнальные проводники датчиков и т.п. А ток пустить по внешним, 105 мкм слоям. В любом случае речь не идёт об пропускании всех 100А через одну дорожку. Будет распараллеливание, да и принцип трёхфазного двигателя с дискретным управлением подразумевает работу каждой фазы не более 2/3 времени. Уже 1/3 тепловыделения теряется.

Ну и повторюсь - это не я придумал, такие вещи делают серийно и они работают. На фото в первом сообщении - китайский клон где бомбанули транзисторы, т.к. были на 60В вместо необходимых 80В. Такое же изделие, но от бренда, работает без проблем.

Цитата(ikm @ Mar 14 2018, 18:37) *
Можно конечно паять те которые под запрессовку, но там тоже всего 16. Так что откуда вы взяли 30 мне не понятно.

Эти разъёмы есть под разные токи, размеры отличаются.
Но, в целом, вашу идею понял. Возможно, вы и правы. Но в любом случае ёжик обеспечит ещё и бОльшую механическую прочность крепления к плате, чем болт. Болт при любом усилии работает на срез единственной кромки.
Что касается обпайки - сопротивление припоя намного больше меди и рассматривать его как альтернативу ей нельзя. На больших токах это хорошо видно ИК термометром. Припой лишь фиксирует и дополняет соединение медь-медь.

Сообщение отредактировал Dikoy - Mar 15 2018, 14:13
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ikm
сообщение Mar 16 2018, 06:55
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 25-12-06
Из: С-Пб
Пользователь №: 23 894



Цитата(Dikoy @ Mar 15 2018, 17:12) *
Что касается обпайки - сопротивление припоя намного больше меди и рассматривать его как альтернативу ей нельзя. На больших токах это хорошо видно ИК термометром. Припой лишь фиксирует и дополняет соединение медь-медь.

Тогда ситуация со множеством мелких штырьков еще хуже. Так как штырь квадратный, а отверстие круглое. поэтому минимальное расстояние медь-медь только на углах штыря. В остальном у нас залито оловом. И эти большие расстояния около 0,2мм. А зазор между шляпкой болта и медью менее 0,1 мм, так что тут олова меньше.


--------------------
ОБХОДЯ РАЗЛОЖЕННЫЕ ГРАБЛИ - ТЫ ТЕРЯЕШЬ ДРАГОЦЕННЫЙ ОПЫТ!!!
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st July 2018 - 05:33
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.00914 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016