Stromversorgungen Worauf es bei der Kühlung von Netzteilen ankommt

Auch wenn die Stromversorgungen immer effizienter werden, muss dennoch für eine geeignete Abfuhr der verbleibenden Verlustleistung gesorgt werden. Wir verraten Ihnen, welche Möglichkeiten es gibt.

Anbieter zum Thema

Bicker Elektronik GmbH

CTX Thermal Solutions GmbH

RECOM Power GmbH

inpotron Schaltnetzteile GmbH

Heutiges Knowhow der Stromversorgungsentwicklung ermöglicht Wirkungsgrade von bis zu 95%, eine deutliche Erhöhung gegenüber vor 10 Jahren. Einher wird die Kompaktheit erhöht, oftmals auch über den damals gängigen thermischen Beanspruchungen hinaus.

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Die Entwicklung von Kühllösungen als Herausforderung

Die verbleibenden 5% der aufgenommenen Eingangsleistung ist reine Verlustleistung, die wiederum in Wärme umgesetzt wird, welche aus der Elektronikbaugruppe abgeführt werden muss. Die Entwicklung von Kühllösungen ist deshalb neben Elektronikentwicklung die Herausforderung um kompakte und effiziente Lösungen zu realisieren. Jedes Kühlkonzept ist dabei, wie jedes Netzteil von inpotron, kundenspezifisch und einzigartig. Der Kunde bestimmt die Einbaulage und die Einsatzbedingungen.

Schaltnetzteile werden im Verhältnis zu ihrer Größe zunehmend immer komplexer. Dadurch wird das relative Volumen innerhalb der Elektronik immer kleiner. Um dennoch gute und effektiv wirksame Entwärmungskonzepte zu erzielen, gilt es viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.

Die Werkstoffauswahl – Grundlage des Kühlkörpers

Der richtige Werkstoff ist maßgeblich für die Funktion des Kühlmediums. In der Regel fällt die Wahl auf Aluminium. Dieser Werkstoff ist kostengünstiger als beispielweises Kupfer, hat eine geringere Dichte und die Verfügbarkeit ist besser. Weiterer großer Vorteil von Aluminium ist die ausgezeichnete Verarbeitbarkeit.

Thermo-Isolierfolien – wenn die Oberfläche nicht plan ist

Elektrische Bauteile können aus Gründen der Isolation und zum Teil auch wegen der EMV-Beeinflussung meist nicht direkt auf den metallischen Kühlkörper geschraubt werden. Zudem sind Blechoberflächen sowie Bauteiloberflächen nicht absolut plan. Eine nicht plane Oberfläche wirkt äußert ungünstig einem guten Wärmeübergang entgegen. Aus diesen beiden Gründen nutzt man sogenannte Thermo-Isolierfolien. Diese Folien sind elektrisch isolierend, teilweise selbsthaftend sowie kompressibel und garantieren bei einer definierten Verdrückung einen guten und berechenbaren Wärmeübergang.

Ein entscheidender Faktor des Wärmeübergangs von einem Bauteil auf den Kühlkörper ist die Anpresskraft mit welcher das Bauteil gegen die Kühlkörperfläche gedrückt wird. Diese Kraft sollte nach Möglichkeit über die Zeit immer konstant sein. Federnde Klammern sind hierzu die sinnvollen, kostengünstigen Komponenten. Klammern garantieren stets den gleichen Anpressdruck des Bauteils auf die Kühlkörperfläche, auch bei häufigen Temperaturwechseln.

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