Gehäuse Ein neuer Standard für Kühl- und Gehäuselösungen

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„embeddedNUC“ heißt der neue Standard für Industrieapplikationen, der von der Arbeitsgruppe SDT.03 des Standardisierungskonsortiums SGET erarbeitet wurde. Was bedeutet dies für die Automation?

Prozessoren werden immer kleiner, leistungsfähiger und sparsamer. Das NUC-System (NUC – Next Unit of Computing) von Intel ist ein gutes Beispiel hierfür. Es vereint viele PC-Funktionen auf einem nur ca. 100 mm x 100 mm großen Basisboard und wurde für Consumer-Anwendungen entwickelt.

Um die Vorteile dieses Systems auch für Industrieapplikationen zu nutzen, hat die Arbeitsgruppe SDT.03 des Standardisierungskonsortiums SGET e.V. auf dieser Grundlage den für Industrie-Applikationen nutzbaren Standard „embeddedNUC“ erarbeitet und veröffentlicht. Dieser berücksichtigt beispielsweise die für Industrieanwendungen relevanten Schnittstellen, die Langzeitverfügbarkeit von Prozessoren und anderen elektronischen Bauteilen sowie die ausfallsichere Kühlung ohne Lüfter über Kontaktkühlung.

Damit werden diese kleinen, leistungsfähigen PC-Einheiten nun auch beispielsweise für dezentrale Steuerungs- und Überwachungseinheiten in der Automation nutzbar. Pentair hat jetzt das erste kompakte Gehäuse inklusive Kühllösung aus dem Schroff-Portfolio für diesen neuen Standard auf den Markt gebracht.

Als Mitglied im Standardisierungskonsortium war Pentair mit seinen Fachleuten in der Arbeitsgruppe SDT.03 aktiv. Besonders bei der Konzeption möglicher Gehäuse und einer effektiven, passiven Kühlung haben die Spezialisten ihr Knowhow eingebracht.

Elektrische und mechanische Parameter des Standards

Neben den elektrischen Parametern zu Steckverbindern, Stromversorgung, Schnittstellen usw. wurden in der Spezifikation mechanische Parameter wie die Größe des Boards (101,60 mm x 101,60 mm) mit den Befestigungslöchern und die Höhen und Positionen der elektronischen Komponenten auf Vorder- und Rückseite des Boards definiert.

Die Grundabmessungen (Breite und Tiefe) eines Gehäuses orientieren sich an der Boardgröße. Die Gehäusehöhe bleibt variabel, da sie je nach Höhe der elektronischen Komponenten und für Kontaktkühlung angepasst werden muss. Auch die Positionen möglicher Ausbrüche an der Front- oder Rückseite des Gehäuses für Steckverbinder etc. bleiben offen, da diese applikationsabhängig sind. Der definierte Temperaturbereich für den Betrieb liegt bei 0 bis 60°C bzw. erweitert bei –40 bis 85°C.

Eigenschaften des Gehäuses „embeddedNUC“

Das jetzt in Straubenhardt entwickelte „embed­dedNUC“-Gehäuse basiert auf der Gehäuseplattform Schroff Interscale. Es besteht aus drei Teilen (Korpus, Deckel und Frontplatte) und bietet als Standard-Plattform die gewohnte Flexibilität bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen, Farbe, Bedruckung etc..

Das geschirmte Gehäuse ist leicht zu montieren und wird mit zwei Schrauben fixiert. Im Gehäusedeckel sind Kühlkörper für die Kontaktkühlung integriert. Zur Wärmeübertragung von den Prozessoren zur Gehäuseoberfläche wurden spezielle Wärmeleitkörper aus Metall entwickelt und zum Patent angemeldet.

Diese Wärmeleitkörper sind in der Höhe flexibel, so dass zum Beispiel unterschiedliche hohe Prozessoren durchgehend kontaktiert werden können und auftretende Höhentoleranzen keine Rolle spielen.

Die Verlustwärme wird durch Wärmeleitung zuverlässig zu den Kühlkörpern transportiert und dort durch Konvektion beziehungsweise Wärmestrahlung an die Umgebung abgegeben.

Ein weiterer Vorteil dieser Kühllösung sind verbesserte Leistungen und höhere Taktraten der Prozessoren aufgrund der effektiven, direkten Wärmeabfuhr.

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