Auswahl, Design und Layout von PCB-Relais in Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Erstellt: February 3, 2021  |  Aktualisiert am: July 28, 2021
PCB Relay Selection, Design, and Layout are Easy in Altium Designer

Der Schutz von Schaltkreisen ist für die Benutzersicherheit sowie zum Schutz der Leiterplatte vor elektrischen Schäden unerlässlich. Unabhängig davon, ob Sie mit einer kleinen Leiterplatte mit mäßiger Leistung oder einem großen elektromechanischen System mit hoher Spannung arbeiten: Stromstöße oder Fehler können Komponenten zerstören und stellen eine Gefahr für die Benutzer. PCB-Relais sind der beste Weg, um sicherzustellen, dass Ihr nächstes Gerät vor Hochspannungs-ESD und großen Stromstößen geschützt ist.

Im Vergleich zu großen Relais, die auf einem Metallgehäuse montiert werden, kann ein PCB-Relais als Durchsteckkomponente direkt auf Ihrer Leiterplatte angebracht werden. Damit haben Sie eine einfache Möglichkeit, um Ihre Platine und deren Komponenten vor elektrischen Gefahren zu schützen. Atium Designer macht es Ihnen einfach, ein PCB-Relais in Ihrem nächsten System zu platzieren. Mit Altium Designer können Sie Ihre Hochspannungs-/Hochstrom-Designs prüfen und Ihren Beschaffungsprozess beschleunigen.

ALTIUM DESIGNER®

Die einzige Anwendung mit den branchenweit besten Designtools für die Auswahl, das Layout und Routing von PCB-Relais in Hochspannungs-/Hochstrom-Leiterplattendesigns.

Wann immer Sie mit einem Hochspannungs- oder Hochstromsystem arbeiten, muss die Sicherheit an erster Stelle stehen. Die mit Hochstromsystemen verbundenen Gefahren sind zu groß, um die Zuverlässigkeit der Komponenten dem Zufall zu überlassen. Es gibt jedoch viele Möglichkeiten, wie PCB-Designer sich und ihre Geräte vor einer Hochspannung-/Hochstromentladung während des Betriebs schützen können.

Ein Standardbauteil, das in jedem Hochspannungssystem verwendet wird, ist ein Relais. Diese Schalter gibt es in verschiedenen Größen und auch als PCB-Relais, das auf eine Leiterplatte montiert werden kann. Relais geben Hochspannungssystemen den notwendigen Schutz, um zuverlässig zu arbeiten und Stromstößen während des Betriebs standzuhalten.

Was ist ein PCB-Relais?

Ein PCB-Relais ist ein kleines Relais, das direkt auf einer Leiterplatte montiert wird. Diese Relais haben in der Regel hohe Spannungswerte und können aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts als durchkontaktierte Komponenten auf der Leiterplatte angebracht werden. Ein Relais wird immer dann eingesetzt, wenn ein Hochspannungsstromkreis mit einem zweiten Stromkreis mit geringer Leistung gesteuert werden muss. Der zusätzliche Vorteil eines Relais ist die galvanische Trennung, die bei transistorbasierten Schaltungen nicht gegeben ist.

PCB-Relais funktionieren wie jedes andere Relais, sind aber in der Regel kompakter und haben geringere Spannungswerte. Sie sind in allen Standarddesigns erhältlich, die Sie auch in größeren Relais finden würden. Dazu gehören:

  • Hochspannung: Diese Relais sind für den Betrieb mit sehr hoher Spannung und Stromstärke ausgelegt.
  • Überstrom: Dieser Relaistyp öffnet, um zu verhindern, dass hohe Ströme in die falsche Richtung durch einen Stromkreis fließen.
  • Halbleiter: Diese Solid-State-Relais schalten elektronisch.
  • Zeitverzögert: Diese Relais lösen für eine begrenzte Zeitspanne aus.
  • Thermisch: Diese Relais lösen aus, sobald die Temperatur einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
  • Differentialschutz: Diese Art von PCB-Relais löst aus, wenn zwei verschiedene Teile eines Schaltkreises unterschiedliche Spannungen oder Ströme aufweisen.
  • Frequenzschutz: Diese Halbleiterrelais lösen aus, wenn die Frequenz eines Wechselstroms zu hoch oder zu gering ist.

Jeder Relaistyp wird in bestimmten Anwendungen verwendet, aber normalerweise sind sie in Hochspannungs-PCBs und Hochstromkreisen zu finden.

Hochspannungsschutz in Ihrer Leiterplatte

PCB-Relais können als kritischer Schutz verwendet werden. Sie lösen aus, wenn hoher Strom durch die Ankerspule fließt, und hinterlassen einen offenen Stromkreis, der den Stromfluss im Gerät unterbricht. Relais sind jedoch nicht die einzige Möglichkeit für den Schutz gegen ESD in Hochstromkreisen.

Wenn Ihre nächste Platine mit Hochspannung betrieben wird und Schutz erfordert, benötigen Sie möglicherweise mehrere Schutzvorrichtungen wie TVS-Dioden, Sicherungen und Gasentladungsröhren, um Stromstößen standzuhalten. Zusätzlich zu den Sicherheitskomponenten muss das Layout von Hochspannungsdesigns nach bestimmten Sicherheitsregeln erfolgen, um Entladungen innerhalb des Systems und zum Endanwender zu verhindern. Mit der richtigen PCB-Layout-Software ist es ganz einfach, diese Designregeln zu befolgen und Schutzvorrichtungen in Ihrer Leiterplatte zu platzieren.

  • Eine regelbasierte Design-Software hilft Ihnen, die Industriestandards für Hochspannungs-PCBs einzuhalten und Ihre Platine im Betrieb zu schützen.

Erfahren Sie mehr über Hochspannungsdesign in Altium Designer.

  • Wenn Ihre Leiterplatte mit Hochstrom betrieben wird, müssen Sie einige bewährte Verfahren für das Design von Leiterbahnen beachten, um einen übermäßigen Temperaturanstieg zu vermeiden.

Erfahren Sie mehr über Designregeln und Industriestandards für Hochstrom-Leiterplatten.

  • Relaisschaltungen auf einer Leiterplatte benötigen möglicherweise zusätzliche Komponenten, um einen ausreichenden Schutz gegen Überspannung/Überstrom zu gewährleisten.

Erfahren Sie mehr über die Verwendung einer Freilaufdiode in Ihren PCB-Relaisschaltungen.

PCB relays

Dichte Hochspannungsdesigns benötigen Überspannungs- und Überstromschutz mit PCB-Relais und anderen Komponenten.

PCB-Relais finden und beschaffen

Wie können Leiterplattendesigner bei so vielen verschiedenen PCB-Relaistypen auf dem Markt das richtige Relais für Ihre Leiterplatte finden? Sie sollten nicht mühevoll die Websites von Händlern oder Herstellern durchsuchen müssen. Stattdessen benötigen sie Lieferketten-Tools, die in ihre PCB-Design-Software integriert sind und ihnen helfen, die richtigen Relais zu finden und in das Design einzufügen.

Altium Designer bietet Ihnen eine umfassende Lieferketten-Transparenz, um die richtigen Relais für Ihre Hochstromleiterplatte zu finden. Die Lieferketten-Funktionen in Altium Designer zeigen dabei nicht nur Komponentenlisten an. Sie können die gesamte Lieferkette mit Filterfunktionen durchsuchen, nach Bauteiltyp/Beschreibung suchen und die Bestände der Distributoren ansehen. Mit den Lieferketten-Funktionen in Altium Designer finden Sie schnell und einfach die richtigen PCB-Relais zum Schutz Ihrer Hochspannungsschaltungen.

Altium Designer hilft Ihnen, Ihre Stromversorgungssysteme für die Fertigung vorzubereiten

Sobald Sie die richtigen PCB-Relais platziert und Ihr Leiterplattenlayout fertiggestellt haben, helfen Ihnen die Fertigungsfunktionen von Altium Designer bei der schnellen Vorbereitung für die Serienproduktion. Unabhängig davon, ob Sie eine Hochstromplatine oder ein modernes digitales System entwerfen: Mit den Beschaffungs- und Fertigungsfunktionen von Altium Designer können Sie jedes neue Design für die Produktion vorbereiten.

  • Mit dem vollständigen Design-Toolset in Altium Designer haben Sie Zugriff auf die Elektronik-Lieferkette und können schnell geeignete PCB-Relais für Ihre neue Leiterplatte finden.

Erfahren Sie mehr über das kosteneffiziente Design von Hochspannungs-Leiterplatten mit Transparenz in der Lieferkette.

  • Sobald Sie die richtigen Komponenten und Relais für Ihre Leiterplatte ausgewählt haben, können Sie Ihren Produktionsauftrag und Ihr Budget mit dem ActiveBOM-Dienstprogramm in Altium Designer fertigstellen.

Erfahren Sie mehr über die Verwendung von ActiveBOM, um Sie bei der Beschaffung von Komponenten zu unterstützen.

  • Das Panel „Manufacturer Part Search“ in Altium Designer hilft Ihnen, schnell und einfach PCB-Relais für Ihr nächstes elektromechanisches System zu finden. Sie können die Relais sofort in Ihre Bauteilbibliotheken herunterladen und sie in Ihrem PCB-Layout platzieren.

Erfahren Sie mehr über das Panel „Manufacturer Part Search“ in Altium Designer.

PCB supply chain integration in Altium Designer

Das Panel „Manufacturer Part Search“ in Altium Designer gibt Ihnen einen guten Kostenvoranschlag und hilft Ihnen, PCB-Footprints für Ihre Bibliotheken zu finden.

Sie finden in Altium Designer alles, was Sie für PCB-Relais benötigen

Um die Sicherheit eines neuen Produkts zu gewährleisten, benötigen Design-Teams, die an Hochspannungssystemen arbeiten, umfangreiche Layout-, Evaluierungs-, Simulations- und Sourcing-Funktionen. Mit den Lieferketten-Tools von Altium Designer können Sie PCB-Relais einfach beschaffen und sofort in Ihr Leiterplattenlayout einfügen. Sie müssen nicht mehr zwischen verschiedenen Anwendungen wechseln, um hochwertige Leiterplatten zu entwerfen, Komponenten zu beschaffen und die Fertigung vorzubereiten. Alles, was Sie brauchen, ist in einer einzigen Anwendung vereint.

Die Integration von Altium Designer zwischen Design, Fertigung, Simulation und Evaluierung beruht auf der zugrunde liegenden regelbasierten Design-Engine. Alle Designfunktionen in Altium Designer basieren auf der gleichen Engine, die dieselben Designregeln in der gesamten Anwendung durchsetzt. Sie arbeiten in einem einzigen Programm und können Fehler daher unmittelbar erkennen, anstatt bis zur Fertigstellung des Designs warten zu müssen.

Regelgesteuertes Design für Hochstromleiterplatten in Altium Designer

Dank des regelbasierten PCB-Design-Toolsets können Designer sicherstellen, dass ihre Leiterplatten mit PCB-Relais den Sicherheits- und Zuverlässigkeitsstandards der Industrie entsprechen. IPC-, IEC/UL- und andere Normen können als Designregeln kodiert werden, die dann mit jedem PCB-Layout-Tool in Altium Designer verknüpft werden. Die DRC-Engine läuft, während Sie Ihre Leiterplatte erstellen, und markiert Fehler in Echtzeit. Auf diese Weise bleibt Ihr Design sicher und Sie können effizient arbeiten.

  • Der komplette Satz an PCB-Layout-Funktionen in Altium Designer ist ideal für den Aufbau Ihrer elektromechanischen Systeme, Hochleistungssysteme und digitalen Hochgeschwindigkeitssysteme. Erfahren Sie mehr über die Arbeit in der vereinheitlichten Umgebung von Altium Designer.
  • Simulationstools sind für Hochspannungsdesigns unerlässlich, das gilt auch für Designs, die Schutz vor Überspannung/Überstrom benötigen. Mit der PDN Analyzer-Erweiterung für Altium Designer erhalten Sie Simulationstools für die Evaluierung Ihrer Hochspannungsdesigns.

Erfahren Sie mehr über den PDN Analyzer in Altium Designer.

  • Wenn Sie die Altium 365-Plattform verwenden, haben Sie Zugriff auf eine Komplettlösung für die Verwaltung und Beschaffung von Bauteildaten. Alle Daten sind sofort in Altium Designer oder in einem Webbrowser zugänglich.

Erfahren Sie mehr über die Altium 365-Plattform.

PCB relays

Mit dem kompletten Satz an CAD-Funktionen in Altium Designer erhalten PCB-Relais-Designer eine realistische Ansicht ihrer Leiterplatten in 2D und 3D.

Verwenden Sie die branchenweit besten PCB-Designfunktionen in Altium Designer, wenn Sie das nächste Mal PCB-Relais für Ihre Leiterplatte suchen und diese platzieren und routen müssen. Mit Altium Designer erhalten Sie alles, was Sie brauchen, um die Kontrolle über Ihre Designs zu übernehmen und sie für die Fertigung vorzubereiten. Nach Fertigstellung des Designs können Sie Ihre Daten über die Altium 365-Plattform in der Cloud mit anderen Mitarbeitenden teilen. Keine andere Design-Anwendung bietet diese Art von vernetzter, kollaborativer Erfahrung.

Altium Designer auf Altium 365 bietet eine beispiellose Integration für die Elektronikindustrie, die bisher der Welt der Softwareentwicklung vorenthalten war. So können Designer von zu Hause arbeiten und ein noch nie dagewesenes Maß an Effizienz erreichen.

Wir haben nur an der Oberfläche dessen gekratzt, was mit Altium Designer auf Altium 365 möglich ist. Lesen Sie auf der Produktseite eine ausführliche Beschreibung der Funktionen oder nehmen Sie an einem der On-Demand Webinare teil.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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