Soldar un cable de alta potencia a una PCB

12

Quiero hacer una conexión de alimentación entre mi PCB y un acumulador. Lo necesito para manejar hasta 100 A, y ser mecánicamente muy fuerte, porque estará a bordo de un modelo de coche con errores.

En el prototipo que hice con un Perfboard (punto pcb) dividí el cable grande en 16 secciones más pequeñas, y paso cada una de ellas a través de un agujero diferente. Luego sueldo todos juntos en la parte inferior.

Dos cables grandes divididos en 16 porciones pequeñas No cabe una barra de bus de PCB

Los alambres y conectores son estándar del modelo hobby:

Eso funciona muy bien, ya que es fuerte y acomoda el cable grande en una huella bastante pequeña. He usado una técnica similar para recuperar la corriente de salida de los medios puentes debajo del disipador.

Ahora me gustaría hacer un circuito impreso, y me gustaría replicar el mismo tipo de conexión, pero no estoy seguro de cómo proceder:

  • La creación de un componente que contiene múltiples agujeros pasantes, demasiado cerca uno del otro, genera un montón de errores de reglas de diseño.
  • Mi editor de PCB (Proteus - Ares) cree que cada orificio pasante es un conector diferente, por lo que es incómodo crear un componente.
  • Prefiero seguir siendo lo más estándar posible porque ordeno mi PCB a un fabricante comercial.
  • Algunos comentarios sugieren utilizar una barra de bus de PCB. Entiendo que esto haría una gran conexión, pero no veo cómo podría encajarlos en un circuito que va a bordo de un automóvil modelo. Circuit es un controlador BLDC y tiene 2 entradas de potencia y 3 salidas de potencia.

Agradecería cualquier idea, incluida la creación del conector de una manera diferente o el uso de un editor de PCB diferente.

Editar

Chris Stratton sugirió mirar un módulo ESC comercial real. Debería haber comenzado por eso. Aquí está el desmontaje de uno:

Desmontaje de 550X ESC - HeliFreak Desmontaje de 550X ESC - HeliFreak

Ahora tengo más preguntas:

  • Parece que los cables de alimentación están soldados a un área metálica reforzada con pequeños puntos. Alguien sabe lo que es?
  • En la otra cara hay una especie de losa. ¿Es este un bus de energía?
power-supply pcb-design connector wire jmgonet
fuente
3
No me convencerás de que la traza de PCB tiene la misma sección transversal que el cable.
Marko Buršič
66
Los cables soldados directamente no son los mejores para la vibración; desea barras de bus de PCB con terminales: electronics.stackexchange.com/questions/59735/…
pjc50
1
La barra del autobús o el refuerzo es definitivamente una buena idea. También puede agregar algunos recortes en el smask y verterles soldadura, a veces puede ver eso en rastros de alta corriente. También considere usar varias capas para el trazado. Y, por supuesto, mantenga las pistas cortas . De todos modos, los problemas que estás encontrando están relacionados con cad y deben resolverse de manera trivial, he hecho algo similar con KiCad, por lo que cualquier herramienta puede hacerlo.
Vladimir Cravero
1
Estoy usando cables estándar específicamente diseñados y fabricados para autos modelo del mismo tamaño y potencia que los míos.
jmgonet
1
Parece un proyecto genial! Eché un vistazo rápido y parece que puedes soldar EC5 y conectores de bala a una PCB, tal vez tengas un poco de tiempo y puedas hacer algunas pruebas de ajuste. Todavía estoy bastante convencido de que necesitas encontrar espacio para los bares. Intenté algunos números rápidos y obtuve 6W disipados en la pista, no estoy seguro de si esto es aceptable.
Vladimir Cravero

Respuestas:

13

Según las fotos, parece que está diseñando un controlador sin escobillas para un automóvil RC, el motor del automóvil RC y las baterías están dimensionados para pulsos cortos de alta corriente y no continuos, por lo que el límite en su caso no son los rastros de PCB.

PERO de todos modos presentaré algunos de los métodos utilizados:

  1. El uso de una PCB de cobre de alto o MUY alto espesor (4 oz a 20 oz) probablemente sea la más costosa y no esté disponible en ningún lugar

  2. Barras de cobre soldadas o atornilladas en PCB

  3. Alambres de cobre soldados a PCB

  4. Mecha / trenza de soldadura, este es mi favorito, ya que no requiere la cantidad de calor que utilizan los métodos anteriores, lo que conduce a una curva permanente de PCB.

muy compacto ESC de alta corriente

refuerzos de pcb de barra de bus

barras de cobre

Cable

barra de bus atornillada

MI solución preferida:

trenza de soldadura

EDITAR: terminación de PCB agregada

Elementos de potencia de Wurth Electronics

wurth elementos de potencia

o conectores de cable PCB de lugsdirect

lugsdirect

Electrones
fuente
JOOI, si se sueldan las barras de cobre, se les pre-calentar en un horno o tal?
Andrew Morton
personalmente no sé cómo el proceso correcto
ElectronS
Gracias por esta respuesta práctica sobre las capas. He usado una trenza en mi Perfboard actual, y puedo confirmar que es fácil de implementar y no dobla (demasiado) el circuito. Sin embargo, mi pregunta original era sobre cómo conectar los cables de alimentación a la PCB. He visto en una de tus fotos que usas un perno y un tornillo más un terminal de cable. ¿Me podría dar una idea?
jmgonet
1
@jmgonet, haga una almohadilla grande, digamos que para el tornillo m6, la almohadilla debe ser (agujero: 6-6.5 mm y anillo exterior de aproximadamente 12-14 mm), luego use un tornillo de latón y una tuerca para bloquear el tornillo, si puede usar soldadura ambos para asegurarlos en su lugar. luego pones la orejeta de alambre y la aprietas con una segunda tuerca. Hay algunos productos listos que agregaré en mi respuesta que también resuelven este problema
ElectronS
6

Parece que los cables de alimentación están soldados a un área metálica reforzada con pequeños puntos. Alguien sabe lo que es?

Parece que esos son vias-in-pad. Mi conjetura es que están cosiendo la capa de metal superior hasta el fondo para una buena conductividad eléctrica e integridad estructural. Sugeriría usar todas las capas de metal en la almohadilla.

Daniel V
fuente