Trägersysteme für Leiterplatten können Ihr PCB-Design vor Ermüdungsproblemen schützen

Smart car interface with security and maintenance

Die Welt des Rennsports fasziniert mich, obwohl sie sich auch gleichzeitig meinem Verständnis entzieht. Auf der einen Seite ist es aufregend, Autos, die bis aufs kleinste Gewicht und höchste aerodynamischen Anforderungen hin ausgefeilt sind, auf einer Straße oder einer Rennstrecke entlangrasen zu sehen. Auf der anderen Seite kommt meiner Erfahrung nach der größte Nervenkitzel bei diesem Sport aus den vielen Berichten und dem Wissen im Vorfeld.

Es interessiert mich gar nicht so sehr, den Autos zuzusehen, wie sie ihre Runden drehen und einander langsam überholen. Faszinierender finde ich die Gefahren, die Siegprämien und die Unfälle. Ich kann Ihnen nicht viel darüber erzählen, wie Motoren genauestens abgestimmt werden oder wie es die Mechaniker schaffen, die richtigen Ersatzreifen auszuwählen und sie innerhalb von Sekunden am Auto zu montieren. Aber ich bin mir sicher, dass ein Rennmechaniker Ihnen auch nicht viel über elektrische Schaltkreise und das Leiterplatten-Design erzählen könnte.

Denen mögen wir wie Zauberer vorkommen. Aber PCB-Designer sind noch viel mehr: Sie müssen so viele verschiedenen Funktionen, Werkzeuge und Bauteile kennen, die für den allgemeinen Gebrauch zu speziell sind, aber sich für ihren jeweiligen Bereich als besonders hilfreich und kostensparend erweisen können. Trägersysteme für Leiterplatten gehören zu diesen Spezialgebieten, und die Kenntnis ihrer Vorteile für eine gut entwickelte Leiterplatte kann für jeden Designer von Vorteil sein.

Barrieren beseitigen, ohne das Trägersystem Ihrer Leiterplatten zu beschädigen

Eine Sache, die ich über Autos weiß, ist, dass sie mit nur einigen wenigen grundlegenden Bestandteilen wie einem Motor und Rädern fahren können, aber ohne die vollständige Karosserie wohl nicht sehr weit kommen würden. Eine Leiterplatte ohne Trägersystem zu bauen, ist wie mit einem Go-Kart an einem IndyCar-Rennen teilzunehmen. Sicherlich könnte sie ein für den Markt verwendbares PCB abgeben, aber Sie werden nur unter "ferner liefen" landen, wenn es nichts für den Halt und den Betrieb des Ganzen gibt.

Mit dem Trägersystem, das Ihre Leiterplatten einfasst, können Sie Ihr Produkt nicht nur sicher halten und bedienen, sondern auch die empfindlichen Bauteile auf der Leiterplatte vor fortlaufenden Stößen schützen, die Ihr Produkt während seines Einsatzes übersteht (oder auch nicht). Umweltgefahren, Strahlung und Störbeeinflussungen könnten Ihre PCBs im Laufe der Zeit beschädigen. Ein Trägersystem kann die gewünschte Abhilfe schaffen.


Chassis of a car

Eine Leiterplatte ohne Trägersystem könnte vielleicht erfolgreicher sein als ein Auto ohne Karosserie , aber warum sollten Sie es darauf ankommen lassen?

Ein Trägersystem kann beim Schutz vor elektromagnetischen Störungen helfen

Ein Gehäuse, das Ihre Leiterplatte umgibt, schützt nicht nur die Schaltung vor mechanischen Schäden, sondern kann auch als Schutzschild gegen elektromagnetische Störbeeinflussungen dienen. Je nach der speziellen Anwendung Ihres PCB-Designs kann eine Masseverbindung helfen oder auch nicht, aber in den meisten Fällen ist dies von Vorteil.

Das Verbinden Ihrer Leiterplatte mit der Masse des Trägersystems erfolgt typischerweise an einem einzelnen Punkt. Mehrere Massepunkte mit Ihrem Trägersystem zu verbinden, ist aufgrund eventuell auftretender Masseschleifen in der Regel nicht empfehlenswert. Die leicht unterschiedlichen Spannungspotentiale der einzelnen Punkte führen zu einem Stromfluss durch das Trägersystem und damit zu den gefürchteten Erdschleifen.

Wenn Sie Ihr Trägersystem an einem Punkt erden, fließt dagegen kein Strom, da es bei nur einem Punkt physikalisch keine Spannungsdifferenz geben kann. Beim Umgang mit der Masseverbindungs-Architektur Ihres Systems ist besondere Vorsicht geboten, insbesondere bei nicht isolierten Stromversorgungen.

Berührungsschutz Ihres PCB unabhängig von der Spannung

Ihr Trägersystem kann nicht nur vor Hochfrequenz- und elektromagnetischen Störungen schützen, sondern auch als Hochspannungs-Berührungsschutz für die Bediener fungieren. Das gilt hauptsächlich für nicht isolierte Stromversorgungen, die spezielle Anforderungen an die Masseverbindung stellen.

Mit ähnlichen Masseverbindungstechniken wie bei den oben beschriebenen elektromagnetischen Störgrößen hält eine Masseverbindung an einem einzelnen Punkt Masseschleifen in Schach und bietet gleichzeitig externen Benutzern oder Bedienern Schutz vor Stromschlägen.

 

Electrical shock warning sign

Das Trägersystem kann auch zum Schutz des Bedienungspersonals vor Stromschlägen beitragen.

Ganz gleich, ob Sie für Ihre Leiterplatte nach mechanischem Schutz, Signalschutz und/oder Schutz des Bedienungspersonals streben, kann ein Trägersystem Ihrem Design zugutekommen und sollte somit immer eine Überlegung wert sein. Wenn Sie mit einer sicheren und leistungsfähigen, durchgängigen Designumgebung arbeiten möchten, ist es wichtig, Ihre PCB-Designsoftware im Blick zu behalten. Mit seinem Analysewerkzeug für die Spannungsversorgung, seiner intelligenten Design-Regelprüfung und seinem automatischen interaktiven Routing ist Altium Designer die richtige Software für Sie.

Wenn Sie neugierig auf die Funktionen sind, die Ihnen Altium für das Design Ihrer Trägersysteme bieten kann, dann sprechen Sie am besten noch heute mit einem Experten von Altium

Über den Autor

Altium Designer

PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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