Zuckerle meinte

Fällt mir noch was auf...
Mit welcher Fräsergröße soll das Teil gefräst werden?
Diese winzigen spitzen Ausfräsungen könnte man sich wahrscheinlich sparen.
Und macht die Stege bei den Ausfräsungen nicht zu schmal. Das wird auch in FR4 schnell labil.
Schon mal einen 1mm breiten Streifen in der Hand gehabt?

Grüße,
Friedhelm

Die Stege haben eine Funktion - da werden die Kabel zu den Motoren geführt !

Gruss
Andreas

So, nach längerem rechnen sind wir auf folgendes Ergebnis gekommen:

Mit der Leiterbahnbreite von 3,5mm kann ich nicht ausschließen, dass bei Strompitzen (Abfangen des Kopters aus großer Höhe etc) Probleme auftreten können.

Dem entgegenwirken könnte man, indem man Leiterplattenmaterial mit 70µm Kupfer statt 0,35µm nutzt.

Leider spielen zu viele Faktoren bei der Berechnung eine Rolle (Abfluggewicht, Leitungslänge, Temperatur, Motoren, Propeller etc) als das ich meine Hand für die Platine ins Feuer legen würde.

Berechnet hatten wir etwa 32A die die Leiterbahn auf die komplette länge bei 35µm Kupfer kurzzeitig aushält, bevor sie verdampft.

Falls jemand nachrechnen möchte:

Länge der + - Leitung 22cm (entspr. 0,32Ohm),
Länge der - - Leitung 26,3cm (entspr. 0,382Ohm),
resultierender Querschnitt der Leiterbahn: 0,1225mm²,
Verlustleistung etwa 18W

Möglich wäre es, die stromführenden Leiterbahnen mit einem Kupferdraht zu verstärken. Dadurch wäre der Strom kein Problem mehr.

Edit:
uwe_p fliegt mit der Version vor der Revision und wurde durch die Platine noch nicht vom Himmel geholt.
Wer Rechenfehler findet, darf sie behalten (nachdem er sie hier gepostet hat)

Ich wäre dafür, die Extra-Kosten zu investieren und 70µm Kupfer zu bestellen.

Jeder der Regler schafft bis zu 20 A Spitze, nehmen wir die Regelreserve raus kann ein Mikrokopter immer noch bis zu 70 Amper kurzfristig aufnehmen.

Selbst wenn Uwe_P keine Probleme mit den dünnen Leiterbahnen hat: Durch die Verlustleistung in den Leiterbahnen nimmt ja auch die Flugdauer ab, und das will sicher keiner!

Was ist das Problem einfach dickere (70µm?) zu verwenden? Das wird die ganze Sache ja nun nicht wesentlich teurer machen. (auch auf die Menge von rund 100 Stück gesehen)

Alternativ könnte man die Leiterbahnen nicht lackieren und dann kann sie jeder selber verzinnen. Das verdoppelt locker den Querschnitt.

Oli82 meinte

resultierender Querschnitt der Leiterbahn: 0,01225mm²,
Verlustleistung etwa 18W

Öhm,

Ihr wollt euern wuchtigen Kabelbaum mit 1,5mm² wegrationalisieren mit einer wuchtigen Platine, und habt danach 1/100stel des Querschnitts???
Was ist das fürn Käse?

Nehmts doch gleich geschmeidige Nessel-0,5mm², damit lässt sich eine schicke "schlanke" Verdrahtung hinbekommen, und man hat ausreichenden Querschnitt!

Wenn ich bei manchen Nachbauten sehe, was da für Monster-Kabel dran rumbaumeln, am besten noch in Schleifen aufgewickelt und mit dicken Steckern dran!? Mit Durchdachten und sinnige Querschnitten lässt sich da sicherlichan dem ein oder anderen Kopter noch 100g sparen, nur an Kupfer und Lot.

Grüße

just my 2 cent

Jumpjet meinte

Wenn ich bei manchen Nachbauten sehe, was da für Monster-Kabel dran rumbaumeln, am besten noch in Schleifen aufgewickelt und mit dicken Steckern dran!? Mit Durchdachten und sinnige Querschnitten lässt sich da sicherlichan dem ein oder anderen Kopter noch 100g sparen, nur an Kupfer und Lot.

Ufo-Juergen ist ansteckend. Mift *Maskeaufsetz*


8-) grüße

der_oschni meinte

Wenn ich bei manchen Nachbauten sehe, was da für Monster-Kabel dran rumbaumeln, am besten noch in Schleifen aufgewickelt und mit dicken Steckern dran!? Mit Durchdachten und sinnige Querschnitten lässt sich da sicherlichan dem ein oder anderen Kopter noch 100g sparen, nur an Kupfer und Lot.

Absolut!
Da reichen als Zuleitung für die BLCs irgendwas <1mm², und zu den Motoren locker 3x0,5²

Ich hatte (habe ) bei meinem Großen auch noch richtig fette Zuleitungen, und auch noch den hochflexiblem Silikonkram. Bei meinem nächsten Kopter wird das deutlich schlanker!

2² vom Akku zum Verteiler, in Hochflexibel, aber nur ca 5cm oder so
1,5² vom Verteiler zum Regler, PVC-Litze
0,5² vom Regler zum Motor, ebenfalls normales PVC-Zeugs.

Das macht bei nem 500er Rahmen dann schlanke 68g oder so aus. Das ist ne halbe Kompakt-Kamera!

Hallo,
also nach der Kalkulation nach die ich bekommen hatte würde das 7€ mehr kosten, also knapp 21€, jetzt weiß ich aber nicht, was jetzt überhaupt bei 100 Platinen kostet, müsste man sowieso neu kalkulieren lassen. Im besten Fall kostet das dann mit 70µ bei 100 Platinen immernoch so um die 15€, versprechen will ich aber nichts.

Gruß
yaschix

21€ Platine in Relation zu 500€+ die zu Boden fallen..... Ich denke ich kann mir den Rest sparen

[OT]
Ich habe:

Akku's & Zuleitungen 0,75mm²
Verteiler zu BL's 0,5mm²
BL-Motor 3*0,34mm²

Langt dicke für nen standard 500g-Kopter mit Roxxys. Schwebestrom ist ja unter 5A. Fürn Lastesel kann man ja eine Leitungsdicke höher für alles nehmen, das sollte auch für 1,2kg locker reichen
[/OT]

Zum Thema: Mag euch nicht die Platine madig reden, war halt nur so ein Denkanstoss...

Das Problem ist doch, das eigentlich keiner Ahnung hat, welcher Querschnitt notwendig ist:

Die Fragestellung sollte sein: Was ist der Mindestquerschnitt, damit die Verlustleistung in der Zuleitung unter 1% der Leistungsaufnahme der Regler liegt?


Ich hab das ganze jetzt mal nachgerechnet, und in der Rechnung von Oli82 sind noch einige Fehler drin:

Ersteinmal die Rechnung zum resultierenden Querschnitt der Leiterbahn:

0,01225 mm² bei einer Dicke von 35µm² ergibt eine Leiterbreite von 0,35 mm

Das das nicht stimmt, kann ja jeder am Platinenlayout nachvollziehen --> Die richtige Breite wird wohl 3,5mm sein. Damit kommen wir auf eine Leiterquerschnitt von 0,1225 mm².

Was die Länge der Leiterbahn angeht: Da der Strom ja in der Mitte der Leiterbahn eingeleitet wird und anschließend sternförmig verteilt wird, wird die zu betrachtende Länge maximal 6 cm entsprechen.
´
Damit kommen wir auf einen Widerstand von R=(0,0178 Ohm*mm²/m) * (0,06m) / (0,1225mm²) = 8,7 mOhm

Nun rechne ich weiter mit Spitzenströmen von 18 Amper / Regler:

Die aufgenommene Leistung des Reglers liegt also bei: P=U*I=12V*18A=216 W

Die Verlustleistung pro Zuleitung in unserer Platine: P=U*I=R*I²=8,7mOhm*(18A)²= 2,82 W

P verlust / P regler = 2,82W/216W = 1,3 % --> Die Verlustleistung in der Zuleitung entspricht 1,3% der aufgenommen Leistung.

Für mich ist´s damit klare Sache, die Beschichtung mit 35µm Kupfer reicht damit knapp aus. Würden wir 70µm Kupfer nehmen, kommen wir auf 0,7% Verlustleistung. Das sind 5 Sekunden mehr Flugzeit.
Aber ok, gehen wir auf Nummer sicher und bestellen die 70µm!

Ja, das mit dem Querschnitt kommt schon eher hin.
Aber 6cm*2 (+-) macht rund 17mOhm. Trotzdem noch wenig...

Vor allem fliessen da ja keine 18A Dauer, sondern, Hmm, 3A bei nem schweren Kopter!? Und da halten sich dann die Verluste wirklich im vernachlässigbaren Bereich!

Grüße

Ok, die Rechnung von mir ist vielleicht doch zu optimistisch:

Ersteinmal hat Jumpjet recht, und die Leitungslänge muss verdoppelt werden. Desweiteren hab ich mir noch mal das Platinenlayout angeschaut, die Zuleitung erfolgt ja doch nicht Sternförmig, da ja der Schalter noch mit dabei ist.

Das bedeutet, wir haben einen kurzen Teilbereich der Zuleitung, durch die die vollen 70 Amper fließen. Durch P=R*I² geht die Stromstärke zum Quadrat in die Verlustleistung ein, wir haben also in diesem Teilstück durchaus eine höhere Leistungsabgabe.

In dem kurzen Stück Zuleitung zwischen Akkuanschluss + über Schalter und ersten Regler ist die Verlustleistung also extrem hoch (bis zu 30 Watt Verlust bei 70 Amper Zuführungsstrom) --> ich würde empfehlen dieses Stück OHNE Lötstoppmaske fertigen zu lassen und anschließend per Hand mit dem Lötkolben ordentlich zu verzinnen. (@yaschix/Oli82: Ist das möglich?)

(Dies ist auch genau der Bereich, der bei Oli82 durchgebrannt ist!)



Die anderen Leitungen sind unkritisch, da sich durch die Verzweigung zu den einzelnen Reglern die Stromstärke aufteilt und somit nur noch ein Bruchteil der Verlustleistung entsteht.

Insgesamt sollte also doch eine 70µm Kupferbeschichtung erfolgen!

Danke Fry3199 für die Korrektur. Bin immer wieder froh, dass es Leute gibt, die nicht alles geschriebene als "gegeben" hinnehmen.

Fry3199 meinte

Ok, die Rechnung von mir ist vielleicht doch zu optimistisch:
....


(Dies ist auch genau der Bereich, der bei Oli82 durchgebrannt ist!)
....
RICHTIG, aber woher weißt du das

Insgesamt sollte also doch eine 70µm Kupferbeschichtung erfolgen!
....
Sag ich doch

Sorry, das mit dem Querschnitt war ein Schreibfehler. In meiner Berechnung steht der richtige Wert.

Zitat

anschließend per Hand mit dem Lötkolben ordentlich zu verzinnen. (@yaschix/Oli82: Ist das möglich?)

Verzinnen bringt dir nicht wirklich was, da Zinn schlechter leitet als Kupfer. Ich würde die stelle frei lassen und dann ein Stück Kupferader darauf löten.

Die Zuführung zum Schalter und vom Schalter weg kann ich so ändern, dass sie ohne Lötstop gefertigt wird und evtl noch etwas breiter machen, dafür I²C dünner.
Leider schaff ich das heute nicht mehr, mache es dafür morgen früh als erstes.

Jumpjet meinte

Vor allem fliessen da ja keine 18A Dauer, sondern, Hmm, 3A bei nem schweren Kopter!?

Es ist nicht die dauerlast, die das Problem darstellt, sondern die Peaks, die auftreten, wenn du z.b. deinen Kopter aus 30m Höhe fallen lässt und ihn 3m vom Boden durch Vollgas abfängst

Oli82 meinte

Danke Fry3199 für die Korrektur. Bin immer wieder froh, dass es Leute gibt, die nicht alles geschriebene als "gegeben" hinnehmen.

Fry3199 meinte

Ok, die Rechnung von mir ist vielleicht doch zu optimistisch:
....


(Dies ist auch genau der Bereich, der bei Oli82 durchgebrannt ist!)
....
RICHTIG, aber woher weißt du das

Das hast du doch geschrieben, in einem Beitrag in diesem Fred.

Oli82 meinte

Verzinnen bringt dir nicht wirklich was, da Zinn schlechter leitet als Kupfer. Ich würde die stelle frei lassen und dann ein Stück Kupferader darauf löten.
Die Zuführung zum Schalter und vom Schalter weg kann ich so ändern, dass sie ohne Lötstop gefertigt wird und evtl noch etwas breiter machen, dafür I²C dünner.

Mit dem Verzinnen hab ich nochmal nachgeschaut, und du hast Recht. Sn60Pb, mit dem ich (noch) löte, leitet fast 10x schlechter als Kupfer!

Ich würde also jedem Empfehlen, den Akku + Anschluss direkt am Schalter anzulöten bzw noch eine Kupferader im Gelb eingezeichneten Bereich zu verlöten

Hier eine Quick´n Dirty Revision. Morgen früh mach ichs anständig ( )
Leiterbahn ist nun 4,1mm breit, aber noch mit Lötstop

teilbereiche verzinnen oder per draht bruecken,...?

genau das will man doch nicht. die verdrahtung per kabel als stern funktioniert 100% und ist zuverlaessig. in dem punkt will ich definitiv keine kompromisse eingehen.
der reiz an einer stromverteiler platine liegt fuer mich ausschliesslich in der moeglichkeit, das ganze sauberer und schicker aufzubauen.

auf grund der tatsache, dass hier doch noch einiges umendschieden wird, wuerde ich die organisatoren bitten abschliessend, wenn alle details geklaert sind per verbindlicher bestaetigung noch mal eine liste zufuehren und die bisherigen anmeldungen als interessentenliste zu fuehren.

thx fuer die organisation!

Hallo

Ich finde auch man sollte die Stromverteilung eher pessimistisch als zu optimistisch betrachten.

Die Verteilung ist das Herzstück des Kopters. Wenn da was ausfällt oder durchbrennt, kommt der runter wie ein Stein.

Die 0,1xx mm² Querschnitt will ich noch nicht einmal erwähnen. Oder würdet ihr auch Klingeldraht für die Verkabelung nehmen.
Klingeldraht hätte aber den Vorteil etwas mehr Querschnitt zu besitzen.

Gruß Wolfgang

wowie das hatten wir doch heute schonmal. Hab grad ein Dejavü

Irgendjemand hat anscheinend mal die Regel aufgestellt, das es mind. 1,5mm² Kupfer zum Regelanschluss sein müssen. Das ist Quatsch! Widerstand berechnet sich aus Spezifischen Widerstand, Länge und Querschnitt. --> Das heißt, kurze Zuleitungen mit kleinem Querschnitt müssen nicht schlechter sein als lange mit großem Querschnitt!

Das Problem bei unserem Design ist einfach der Schalter - er muss außen sitzen, führt aber den kompletten Strom aller 4 Regler. Und gerade die Hinleitung zum Schalter und vom Schalter zum Verteilungspunkt an die Regler (gelbe Linien) ist einfach ein kritischer Stelle - und ich kann ja schlecht die Leiterbahn an dieser Stelle 5 Zentimeter breit machen...

Nächster Vorschlag: Den Akku+ Anschluss nach unten verlegen (siehe Grün in Zeichnung). Damit ist das kritische Stück noch kürzer, und man müsste nachträglich nur 2 kurze Kupferbrücken auflöten.
--> Das wir das überhaupt müssen, ist meiner Meinung nicht zu vermeiden (Physik ist Physik und keiner will seinen Kopter abstürzen sehen)



Mit den 70µm sind wir jetzt übrigens bei 0,25mm² Querschnitt

Ich setze das morgen mal um und poste dann das überarbeitete Layout

Viele Ideen hier sind gut, sei es hinsichtlich des Layouts oder des Gesamtdesigns der Platine.
Unsere Vorgabe ist aber das Gesamtkonzept des MK (hier FC, BL, Verkabelung, Akku und diese Platine).

Als Gesamtprojekt gesehen könnte man sicher an vielen Stellen ansetzen und Dinge verändern.
Da wir aber mit gegebenen Dingen auskommen müssen, finde ich den Vorschlag, die Spannungszuführung von unten mittels optionalen Steckern vorzunehmen für eine gute und praktikable Lösung.

Den Schalter hierzu würde ich allerdings (hier halte ich mich ein wenig an die Produktsicherheit) weder auf der FC noch auf der Platine platzieren.

Meiner Meinung nach gehört der "on/off" Schalter auf die höchste Stelle des MK, die "Kuppel" oder wie auch immer diese ausgeführt ist.
So kann vermieden werden, dass es mangels Absicherung/Fehlbedienung zu einem Einführen der Extremitäten in bewegliche Anbauteile kommt.

Die Platine kann doch an der Unterseite mit entsprechenden Kontaktflächen/Bohrungen ausgeführt werden, somit kann jeder selber entscheiden ob der die Kabel anlöten möchte und den Schalter frei verlöten.

Frage: Wozu dient eigentlich das Loch zwischen den beiden unteren Armen der Platine? Man könnte doch einen Teil dieses Loches schließen und so noch 1-2 wertvolle cm² schaffen!

Es spricht doch nix gegen ein symmetrisches Design und Loch könnte man in der Mitte ja dennoch eins machen. Oder habe ich da was Grundlegendes verpasst?!?

Hallo,

der Preis für die Platine bei Bilex ist mit Fräsen und 70µm Kupfer (vergoldet, schwarzer Stoplack) unter 8 Euro (zzgl. Steuern) - für so einen Preis würd ich dann auch eine nehmen...


Gruß, Thomas