Bildergalerie
Bild 1: Temperaturverteilung am Han-Fast Lock.
Bild 2: Konzentration der Temperaturverteilung bei eingelöteten PCB-Adaptern.
Bild 3: Industriesteckverbinder Han Q 4/2 in Verbindung mit Han-Fast Lock als Hochstrom-Leiterplattenanbindung.
Bild 4: Han-Fast Lock-Kontakte auf einer Leiterplatte.

Auf einen Blick

Mit der steckbaren Anschlusstechnik Han-Fast Lock werden hohe Anforderungen an Steckverbindungskonzepte für Leiterplatten erfüllt. Die Anschlusspunkte auf der Leiterplatte sind frei positionierbar. Für den Anschluss wird lediglich ein Kontaktloch in Standardgröße und Standardausführung benötigt. Es sind keine zusätzlichen Verarbeitungsschritte notwendig und der Kontakt ist bei Bedarf ent- und wieder verriegelbar.

Die Übertragung von hohen Strömen auf Leiterplatten ist eine besondere Herausforderung, da aufgrund unterschiedlicher Übergangswiderstände jeder Anschluss besondere Auswirkungen auf das Platinen-Layout hat. Je nach Ausführung des Kontakts ergeben sich andere Lösungen für ein optimales Wärmemanagement der Leiterplatte.

Generell gilt, je länger die Leiterbahnen, desto schlechter die Wärmeleitfähigkeit und desto größer das Risiko, dass sich auf der Leiterplatte „Hot Spots“ bilden. Diese Gefahr besteht auch, wenn mehrere Hochstromkontakte zu nahe beieinander positioniert sind. Die Designer von „Printed Circuit Boards“ (PCBs) sind deshalb normalerweise bemüht, die Leiterbahnen für die Leistungsversorgung kurz zu halten und die Kontakte möglichst nahe an den Verbrauchern wie Transformatoren, Transmitter und Leistungstransistoren (zum Beispiel IGBT) zu platzieren.

Die Schwierigkeit besteht darin, die Fläche für den Kontaktpunkt auf der Platine möglichst klein zu halten und zugleich genügend Platz zu belassen, um die Verbindungen steckbar ausführen zu können. In der Vergangenheit bestand die Lösung stets darin, ein weiteres Bauteil auf die Leiterplatte zu bringen und den Kontakt zu löten oder per Einpressverbindung aufzubringen.

In wenigen Arbeitsschritten zum Leiterplattensnschluss

Mit Han-Fast Lock besteht nun die Möglichkeit, all diesen Herausforderungen auf der Leiterplatte mit nur einem Bauteil und in wenigen Arbeitsschritten zu begegnen. Die Leiterplatte wird dazu mit einer Standardbohrung und einem Auflagepad versehen. Die Innenfläche der Bohrung dient als Kontaktbereich. Einzelkontakte und Kabel lassen sich außerhalb der Leiterplatte mit einer Crimpzange gleichmäßig und kraftschlüssig verbinden.

Eine schnelle Verarbeitung von Han-Fast Lock-Kontakten auf Rolle ermöglicht der Crimpautomat Typ BC-SC von Harting. Er ist als Stripper-Crimper ausgelegt, nach Sensorauslösung wird automatisch der Leiter abisoliert und der Kontakt angecrimpt. Der Automat zeichnet sich durch eine schnelle Arbeitsweise aus und stellt sicher, dass die Crimpung reproduzierbar und gasdicht ist.

Bestücker können den Crimpkontakt lötfrei in einem Standardloch mit einem Durchmesser von 4,4 mm auf der Leiterplatte befestigen, einfach durch Niederdrücken eines Verriegelungsstifts. Aber auch Kontakte ohne Stift lassen sich mithilfe eines Kunststoffadapters schnell positionieren. Ströme mit bis zu 60 A Stärke, bei einer 10 mm2 Litze, können mit Han-Fast Lock auf die Leiterplatte gebracht werden.

Für Ströme bis zu 60 A

Zur Anbindung der Platinen stehen Industriesteckverbinder mit Modulen beziehungsweise Kontakteinsätzen für passende Ströme zur Verfügung. Im Vergleich zu Han DD-Kontakteinsätzen mit PCB-Adapter ergibt sich für das Design von Geräten ein erheblicher Vorteil: Die Leiterplatte lässt sich weiter entfernt vom Steckverbinder positionieren. In bestehenden Anwendungen sind mithilfe von Han-Fast Lock schon Distanzen von bis zu 50 cm überbrückt worden. Beim alternativen Einsatz eines PCB-Adapters für die Leistungsanbindung wäre eine Positionierung der Platine parallel zur Schaltschrankwand in engem Abstand nötig, um den Kontakt herzustellen.

Über Han-Fast Lock lassen sich auch mehrere Steckverbinder oder eine Schnittstelle mit verschiedenen Leiterquerschnitten verwenden. Das Lochbild auf der Leiterplatte bleibt gleich.

Applikationen bei Theater und Film

Han-Fast Lock findet zum Beispiel in der Beleuchtungs- und Bühnentechnik vielfache Anwendung. Szenisches Beleuchtungsequipment für Theater und Opernhäuser profitiert ebenso vom steckbaren Leiterplattenanschluss wie die Steuerungen für die Beleuchtungssysteme und Maschinerien in Fernsehstudios. Für die Anschlusspunkte der drei Phasen und den Neutralleiter sind dabei auf der Leiterplatte Standardkontaktpads vorgesehen. Die Kontaktpunkte werden möglichst nah an den Transformatoren platziert, um die Leiterbahnen kurz zu halten und die Entstehung von „Hot Spots“ zu vermeiden. Han-Fast Lock kann in solchen Applikationen den Vorteil ausspielen, dass steckbare Anschlüsse schnell hergestellt und im Servicefall auch rasch wieder gelöst werden können.

Die Eigenschaften von Han-Fast Lock

  • Möglichkeit, hohe Ströme auf die Leiterplatte zu bringen
  • alle Steckverbinder lassen sich auf die Platine bringen
  • flexible Positionierung der Kontaktanschlusspunkte auf der Leiterplatte
  • mehr Spielraum für die Positionierung der Leiterplatte im Gerät/Schaltschrank
  • unterschiedliche Anschlussquerschnitte in einer Schnittstelle verwendbar
  • lötfreier Gesamtprozess/Anschluss
  • Standard-Herstellungsverfahren für die Leiterplatte
  • optimales Wärmemanagement auf der Leiterplatte möglich
  • Zusammenlegung von Einzelquerschnitten möglich
  • schnelle Montage/zerstörungsfreie Demontage des Kontakts
  • Uneingeschränkter Einsatz aller Kontakte (Phase+PE+Nullleiter)
  • maschinelle Verarbeitung möglich
  • Standard B-Crimpung
  • identisches Lochbild auf der Leiterplatte bei unterschiedlichen Anschlussquerschnitten.