Auswahl der richtigen Sicherung für eine Leiterplatte

Ich experimentiere mit der Herstellung einer Leiterplatte und habe beim Verkabeln von allem einige Kurzschlüsse erzeugt, die eine der Spuren gebraten haben. Ich habe mich gefragt, ob es eine gute Idee wäre, in der nächsten Iteration eine Sicherung einzubauen, um zu vermeiden, dass die gesamte Platine kaputt geht, wenn ich einen weiteren Fehler machen sollte. Kann mir jemand empfehlen, ob dies eine gute Idee ist und wenn ja, wie würde ich die richtige Sicherung auswählen? Die Schaltung läuft mit einer Lithiumbatterie, also 4,2 V - 3,3 V, und ich erwarte keine Stromaufnahme von etwa 0,5 A. Vielen Dank.

Ein PTC wäre eine gute Idee, hol dir einen Haufen, du kannst auch parallel schalten digikey.ca/products/en/circuit-protection/ptc-resettable-fuses/…
Sie sollten wahrscheinlich versuchen, so viele Details wie möglich zu erklären. Können Sie "einige Kurzschlüsse" definieren? Wie hast du sie kurzgeschlossen und wie lange? Können Sie "eine der Spuren gebraten" definieren? Was ist eigentlich damit passiert? Meinst du eigentlich, dass eine der Komponenten ausgefallen ist oder dass die Spur buchstäblich geschmolzen ist?
Es war eine der Spuren, die tatsächlich schmolzen, glaube ich, als ich sie mit einem Draht umleitete und es funktionierte. Die Spur war sehr dünn (zu dünn, wurde für die Zukunft angegangen).

Antworten (3)

Sehen Sie sich eine rückstellbare Sicherung wie einen PTC an:

http://www.littelfuse.com/products/resettable-ptcs.aspx

Der PTC wird in regulären Paketen wie 0805 und Durchgangsloch geliefert, genau wie Ihre anderen Kondensatoren und Widerstände. Wenn der Strom durch den PTC eine bestimmte Grenze überschreitet, erwärmt er sich und der Widerstand steigt, wodurch der Strom zu Ihrer Platine reduziert wird.

Sobald Sie den Strom ausschalten und der PTC abkühlt, nimmt der Widerstand ab und nach einer Weile können Sie ihn wieder verwenden, wodurch er zurückgesetzt werden kann. Es ist nicht perfekt. Wenn Sie also den PTC wiederholt auslösen, müssen Sie ihn möglicherweise irgendwann ersetzen, aber er ist gut für ein paar Anwendungen.

Ich würde empfehlen, eine LED vor und nach dem PTC zu haben, damit Sie erkennen können, wann die Eingangsleistung angelegt wird (erste LED leuchtet auf) und wann der PTC ausgelöst hat (zweite LED erlischt).

Um Ihren PTC auszuwählen, müssen Sie sich Folgendes ansehen:

  1. Die Spannung, die von der Schaltung auf Ihrer Leiterplatte verwendet wird
  2. Der Haltestrom, wie viel Strom kann normalerweise durch den PTC fließen (Ihre erwartete maximale Last)
  3. Der Auslösestrom, wie viel Strom benötigt wird, damit der PTC den Widerstand erhöht und den Strom zu Ihrer Leiterplatte begrenzt.

Sie können bei den meisten Herstellern eine parametrische Suche durchführen, um sich auf die Produkte zu konzentrieren, die sie anbieten und die Ihren Anforderungen entsprechen.

Danke für diese (und jede andere Antwort). Ich habe mir gerade die von Ihnen empfohlene Website angesehen und versuche herauszufinden, welche SMD-Sicherung die richtige für mich wäre. Da ich eine Lithium-Batterie verwenden werde, beträgt die maximale Spannung 4,2, also würde ich dann die Sicherung mit maximal 6 V wählen, die vermutlich meiner maximalen Spannung am nächsten kommt. Wie kann ich den Auslösestrom für meine 4,2-Volt-Spannung berechnen, die niedriger als die 6-V-Nennspannung ist? vielen Dank.
(oder löst die Sicherung bei dem angegebenen Strom unabhängig von der Spannung aus?)
Ein 6-V-PTC funktioniert, wählen Sie einfach einen, der gleich oder größer als Ihre Betriebsspannung ist. Wählen Sie für den Auslösestrom aus, wie weit Sie bereit sind, über Ihren maximalen Betriebsstrom hinauszugehen, bevor der PTC auslöst. Zwischen diesen beiden besteht normalerweise eine beträchtliche Lücke. zB kann ein PTC mit 250mA Haltestrom bei 500mA auslösen. Das bedeutet, dass es garantiert kontinuierlich bei 250 mA läuft, ohne auszulösen, aber erst bei 500 mA auszulösen beginnt. Ihr Spitzenkurzschlussstrom kann bis zu 500 mA betragen, bevor der Schutz eingreift.
danke, das ist sehr hilfreich, ich bestelle einige und experimentiere. Eine Sache, die mich in Bezug auf Spannung und mA geworfen hat, ist, dass ich einige 250-V-500-mA-Sicherungen habe, die ich mit 5 V und 600 mA durchbrennen wollte, und es hat nicht funktioniert. Es könnte eine lange brennende Sicherung gewesen sein, als der von mir verwendete Widerstand zu rauchen begann, also hörte ich auf ... (irgendwelche Gedanken?) Außerdem hätte eine herkömmliche Sicherung (im Gegensatz zu PTC) eine kleinere Lücke zwischen dem Betriebs- und dem Auslösestrom ? sind diese in der smt-variante erhältlich? Danke noch einmal.
Ich hatte noch keine Gelegenheit, eine herkömmliche Sicherung zu entwerfen oder damit zu experimentieren, daher bin ich mir nicht sicher, wie sie funktionieren. Ja, PTCs sind auch im SMT-Formfaktor, 1206, 0805 usw.

Eine Sicherung könnte helfen, aber zuerst sollten die Leiterbahnen auf der Leiterplatte so ausgelegt werden, dass sie mit dem maximalen Fehlerstrom umgehen können. Dazu gibt es Leiterbahnbreiten-/Temperaturanstiegsrechner, die Sie verwenden können. Eine Alternative zu Sicherungen sind elektronische Schutzschalter, die den Vorteil haben, präziser zu sein und viel schneller zu reagieren als eine Sicherung. Linear Tech, TI und andere stellen ICs her, die dies tun.

Es ist Unsinn, so breite Leiterbahnen zu erstellen, damit sie mit dem Strom umgehen können, den das Netzteil liefern kann. Eine Sicherung ist ein Gerät für diese Aufgabe. Die Spuren müssen für die richtigen Bedingungen breit genug sein.
Dies wird ständig durchgeführt, in vielen Fällen ist es nicht praktikabel oder notwendig, eine Sicherung oder eine andere Schutzvorrichtung an jedem Strombus einer Leiterplatte anzubringen. Ich habe nicht gesagt, keine Sicherung zu verwenden, und selbst bei einer Sicherung müssen die Leiterbahnen so ausgelegt sein, dass sie den Strom bewältigen können, der auftreten kann, bevor die Sicherung durchbrennt, oder die Leiterbahnen werden vor der Sicherung durchbrennen. Selbst eine flinke Sicherung kann lange brauchen, um über ihren Nennstrom hinaus durchzubrennen.
Ich habe Ihre Aussage kommentiert, dass Leiterbahnen mit jedem Fehlerstrom umgehen sollten und dass diese Sicherung keine Rolle spielt. Was ich für Unsinn hielt.

Sie haben dies wahrscheinlich bereits getan, aber nur für den Fall: Wenn Sie CAD zum Entwerfen verwenden (ich sage das, weil ich einmal gesehen habe, wie ein Typ eine Ätzmaske auf einer leeren Leiterplatte mit einem Marker entworfen hat), ist manchmal die Auto-Route-Funktion aktiviert Eagle oder andere CAD-Software haben Probleme und führen etwas falsch oder haben ein paar Spuren zu nahe. Ich erinnere mich, dass Eagle einmal versucht hat, alle meine Drähte automatisch als Masse zu kennzeichnen. Überprüfen Sie dies immer doppelt und lassen Sie im Zweifelsfall in der nächsten Iteration möglicherweise mehr Platz zwischen den Spuren.

Ich stimme den anderen zu, insbesondere Rosinenwrangler, ich würde immer eine Art Sicherung verwenden ( möglicherweise eine Brechstangenschaltung in der letzten Iteration für zusätzliche Robustheit hinzufügen, wenn Sie möchten ), Ihre Leiterplattenverkabelung erneut überprüfen UND ich würde auch einen Weg finden um die Dicke des Kupfermantels auf der Leiterplatte zu überprüfen.

Ich weiß nicht, woher Sie die kupferbeschichteten Platinen haben, aber ich weiß, dass einige chinesische Hersteller oft Abstriche machen und eine schlechte Qualitätskontrolle haben. Sie hätten also eine Leiterplatte mit einer dünneren Umhüllung erhalten können, als Sie dachten , was die Berechnung der Leiterplattendicke aus dem Gleichgewicht bringen könnte und dazu führen würde, dass die Leiterbahnen der Leiterplatte den Strom nicht bewältigen können.

Ein Beispiel für chinesische Qualität: Ich habe einmal eine chinesische Lötstation als Geschenk von einem Nicht-Elektroniker bekommen. Eng. relativ. Ich warf einen Blick ins Innere und stellte fest, dass einige der Kühlkörper für einige fingerbrennend heiße T0-220-Transistoren fehlten, der Lötkolben und die Heißluftpistole nicht wie angekündigt ESD-sicher waren und der Schrumpfschlauch an einigen Anschlüssen keine Wärme hatte noch angewendet.

Ich vermute jedoch, dass ein Mikrometer die Dicke der Verkleidung überprüfen könnte? Ich habe schon früher Platinen entworfen, aber in der Vergangenheit habe ich normalerweise einen Platinenhersteller mit der Herstellung beauftragt. Trotzdem ist es eine Option, die Sie bei der Bestellung von Boards für die nächste Iteration berücksichtigen sollten. Vielleicht könnten Sie die Verkleidungsdicke verstärken oder einen anderen Hersteller der kupferbeschichteten Platinen auswählen, um ein Problem mit der Verkleidungsdicke zu lösen, falls vorhanden.

Das ist alles, was ich vorschlagen kann. Hoffentlich hilft das. Viel Glück bei der nächsten Iteration.

BEARBEITEN: wollte den Herstellerteil der kupferkaschierten Platine verdeutlichen und den Mikrometerteil fett formatieren

Danke für diesen guten Rat. Das Problem kam von mir, da ich die Pfade, die durch die Verwendung einer Grundebene erzeugt wurden, nicht gewissenhaft überprüfte. Dennoch würde eine Sicherung in Zukunft hoffentlich als zweite Chance fungieren.
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