Всем добрый день, нужно по плате прогнать токи до 100А, даже при 105 фольге получаются очень широкие проводники и неудобства с трассировкой. плюс токи надо на плату заводить. В результате я решил объединить вводной клемник с токоведущей дорожкой в одно целое и получилось вот что



Кто делал что то подобное поделитесь опытом на сколько надёжное решение? На входе в плату клеммник впаивается выводами в плату, дальше идёт полоса,реле устанавливается на плату и потом контакты реле пропаиваются вместе с медной шиной, и плюс шину планируется облудить и припаять про всей длинне на плату.

Интересует не приключится ли чего при тепловых расширениях ( не оторвётся ли шина от платы), видел подобные решения в автомобильных платах, но там шинки короткие.

Условия эксплуатации в шкафу с электрооборудованием, вибрация практически отсутствует.

Пошёл на такое решение так как нужно вписаться в определённый габарит в который не вписываюсь никак со 105 медью, на заказ конечно можно и 175 фольгу и 240 и спец решения для сильно нагруженных токовых плат, но это дорого и у меня не серия. Думаю что имея станки мне нарезать меди будет дешевле.

многослойка по 105мкм?

вскрыть от маски и пролудить?

В мощных ИП делают вертикальные шины, впаивающиеся в плату в нескольких местах. Штампом делать можно в серии, а опытные образцы легко отлаживать, напаивая на шины проволочные отводы.

Раз уж решили медь нарезать, ну так нарежьте вертикальные шины с отводами под пайку и впаяйте пинами там где группы контактов реле, и никаких трасс по плате.
У буржуев они называются "high current bus bar" наберите в поиске каких только чудес не делают, и по картинкам можно много разузнать, особенно актуально для моторов.

Делаем так же, медные шины на плате, прикрученные к ним тиристорные блоки. Токи -- 40 - 100А все нормально работает. Шины припаиваем к дорожкам платы, но полагаю что можно просто прижать в двух или более местах винтами.

Тут все верно пишут в комментариях, что обычно делают шины на ребре с шипами для пайки в отверстия платы.
Но это вчерашний день. Лучше просто делать многослойку с полигонами. Типа "бутерброд". Есть серийное изделие (выпрямитель\3х-фазный инвертор) мощностью 150\270 кВА целиком на печатной плате. Токи на плате до 300А (RMS), напряжения 750В (DC). Плата 12 слоев по 140 мкм.
Преимущество в практически полном отсутствии паразитных индуктивностей, и соответственно, шпилек в питании и на транзисторах. Разводить должен хороший спец, а не просто трассировщик, либо в плотном контакте с ведущим инженером.

Судя по тому, что на плате предполагается коммутация при помощи реле, речь не идет о высокоскоростном дизайне и представляется, что данном случае "Плата 12 слоев по 140 мкм" будет не оправданно дорогое решение.

Совершенно верно, это плата предзаряда конденсаторов, пихать туда 12 слоёв по 140 мкм как то дороговато для стоящей задачи.

Я обзванивал производителей, в принципе медь делают до 500 мкм, но это экзотика - а у меня прототип, стандартно производимая медь 105 и 175 мкм, с ней получаются очень широкие проводники, плюс реле уже компактно не встанут.
Как уже писал ранее с клемников мне всё равно надо вести ток на PCB, а значит делать соединитель.

От сюда вытекает неудобство вертикальной впаиваемой шины - мне надо произвести клемники + вертикальные шины, потом всё это соединить с силой. Поэтому было выбрано такое решение и оно будет проверяться в жизни.

Что получилось по итогу, плата с фольгой 105, на которой стоит всё что неудобно делать навесным монтажом. На проводниках платы вскрытия от маски. Контакты сделаны как на рисунке, то есть повторяют дорожки - они вставляются в плату и всё запаивается. В результате на плате есть шины которые при сборке устройства просто надеваются на входные клемники и прикручиваются гайками (очень удобно сборщику), а с другой стороны выход для подключения 3-х фазного моста.

Ну и самая важная плюшка которая получилась - компактный дизайн и не требуется увеличение габаритов. У меня просто нет места что бы сделать проводники только на плате.

Сдаётся мне что эта плата с медью мне обойдётся гораздо дешевле чем 12 слоёв по 140мкм да ещё и не с простым топологом (хотя чего там непростого ума не приложу, тупо силовые проводники на 50 Гц и кучка реле)

И по моим подсчётам такое решение по предзаряду конденсаторов обходится сильно дешевле решения с контактором в цепи постоянного тока



Между звеном постоянного тока и IGBT модулем у меня кастомная шина медная (busbar) с каптоновым изолятором, банки крепятся прямо к ней, модуль тоже. Паразитных индуктивностей и шпилек на ней тоже не ожидаю, там где у меня плата с медными шинами паразитные параметры вообще по барабану.

Я бы на ваше изделие с удовольствием глянул, хотя бы одним глазком. Я не очень представляю как современные IGBT модули на такие мощности "запузырить" на печатную плату.

Когда я писал свой предыдущий комментарий, то я имел в виду вот эту цитату автора: "Всем добрый день, нужно по плате прогнать токи до 100А, даже при 105 фольге получаются очень широкие проводники и неудобства с трассировкой."
Видимо я не достаточно подробно описал предлагаемый мной способ. Исправляюсь.
1. Трассировка полигонами - это значит, что либо полигон занимает весь слой от края до края, либо весь слой занимают два или три полигона, между которыми узкие полоски изоляции, соответственно требуему напряжению и не более. При такой конструкции вообще никаких проблем с расстановкой элементов не возникает. Особенно, если полигон на всю плату. Думаю, это понятно.
2. 12 слоев по 140 мкм - это для 300А. А для 100А при меди 175 мкм - хватит и четырех слоев. Причем только с одним дублированием, то есть средняя ширина проводника достаточна 20 мм. Но для трассировки и расположения элементов удобнее полигон.
3. Не ясен экономический вопрос: что дешевле - сделать 4-слойную плату по 175 или сделать двухслойную с фрезерованными шинами, которые в автоматическом режиме еще хрен запаяются (я не знаю). Вы что, делаете одиночное изделие вручную? В этом случае - да, с шиной проще и дешевле. Если серия - наоборот. Так думаю.


Вот, все что есть. И другого нет по НЕКОТОРЫМ причинам. Я понимаю, что самого интересного и нету.... У меня даже файла pcb нету. Зато хорошо видны индукторы выходных фильтров фаз. А на другом рисунке - это платы управления, контроля и защит. Сила под ними под экраном.

Благодарю.

Я с Вами согласен, на большую серию плата была бы предпочтительней, но у нас на этом изделии серия максимум штук 10-15 в год, с автоматом даже париться никто не будет. На такой маленькой серии получается дешевле так, чем платы с немассовой фольгой. С 4-я слоями действительно проблем с PCB не было бы, но всё равно пришлось бы делать контакты для присоединения.

Тут ещё получается что у меня на изделие идёт комплект изделий из медного листа, то есть под станок закидывается лист, и уже не сильно большая разница выходит в изготовлении этих шин. Наверное если бы нужно было только их, не стал бы париться.

В производство запустил, посмотрю что получится, не понравится потом на многослойку переделаю.

Жалко конечно, что силы не видно

Разыскал старый вариант трассировки. Там еще не была устранена проблема обламывания текстолита в районе переходных отверстий. Потом там разбили изоляционный фланец на два концентрических круга с медным ободком между ними в качестве упорного мостика. И т.д. - не очень понятно, наверное, но понятней долго.
Сам файл могу выслать, но он в PADS. А это у нас редкость.
Прилагаю скрины 1 и 2 слоев.
Кроме того, я хоте Вам посоветовать использовать силовые терминалы http://www.we-online.com/web/en/wuerth_elektronik/start.php
Они на плате и стоят и контачат с IGBT-модулями через винт.
Там в середине это диодные модули для dc-link.




Сообщение отредактировал SergM61 - Oct 6 2017, 10:45

Огромное спасибо, терминалы использую вюрфовские

Можно еще Rogers Corp и MERSEN посмотреть многослойные шины - http://www.efo-power.ru/products/?l2=8

Благодарю. В общем то сам подобную сделал, там где она нужна. В применении из этого топика busbar не подойдёт

А Вы не пробовали такое ? Отдельный интересующий меня вопрос - кратные броски тока длительностью несколько секунд - в такие моменты не стекает ли припой с платы, РАНЬШЕ ЧЕМ ПОЛОЖЕНО (ну, по какой нибудь неприятной причине, которую я не могу навскидку придумать). Он все же сильно легкоплавкий, да еще и проводимость по сравнению с медью у него хреновая.