Hi Zusammen, wie schon erwähnt habe ich ein Gehäuse mit einer elektronischen Schaltung, welche passiv gekühlt werden muss. Die Elektronik verbraucht bei 10V ca. 1A, also 10Watt Leistung. Nun wäre meine Frage, wie man berechnen kann, wie warm es im Gehäuse maximal werden kann. Die Anforderung ist, dass die Gehäuseinnentemperatur 55°C nicht übersteigen darf. Dazu besteht eine Gehäusewand komplett aus Alu, wo noch zusätzliche Kühlkörper angeschraubt werden können. Die Hotspots innerhalb der Schaltung/Gehäuse liegen direkt an der Aluwand an, um die Wärme direkt an die metallische Oberfläche abzugeben. Wie geht man in so einem Fall vor, wenn man die Wärmewiderstände der gesamten Schaltung nicht kennt. Der einzige bekannte Faktor ist die elektrische Leistung und der Formfaktor von dem Gehäuse. Kann man davon ausgehen, dass die 10Watt in Wärme umgesetzt werden, wenn die Schaltung aus aktiven und passiven Elementen besteht? Bin für jeden Tipp sehr dankbar. Besten Dank und Grüße Spice
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Verschoben durch Admin
Spice schrieb: > Bin für jeden Tipp sehr dankbar. einfach testen. Viel wichtiger als das Innenleben ist die Umgebung. Kommt genug Luft an das Gehäuse, oder wird es sogar in der Sonne montiert?
Ja Sonneneinstrahlung ist gegeben, aber genauso ist eine ausreichende Luftzufuhr an das Alublech gewährleistet....
Wie immer zuwenige Infos: - Wie groß ist die Platine ? - Wie groß das Gehäuse ? - Was für Kühlkörper können wie und wo angeflanscht werden ? - Luftlöcher möglich/vorhanden ? - Kann die Schaltung/Gehäuse so montiert werden das Konvektion greift ? Fragen über Fragen ... Wenn's Wasserdicht ist könnte man einfach den Gartenschlauch drankleben :-P
Spice schrieb: > Ja Sonneneinstrahlung ist gegeben, aber genauso ist eine ausreichende > Luftzufuhr an das Alublech gewährleistet.... hilft aber wenig wenn das ding schwarz ist und eine Stunde in der Wüste hängt. Dann musst du innen aktiv kühlen. Wenn es am Nordpol hängt, sollte es passen.
Spice schrieb: > Kann man davon ausgehen, dass die 10Watt in Wärme umgesetzt werden, wenn > die Schaltung aus aktiven und passiven Elementen besteht? Nach dem Satz von der Energieerhaltung kannst du da ganz sicher sein - natürlich abzüglich der Energie, die als "Nutzleistung" abgegeben wird, z.B. Schall, Licht oder die Ausgangsleistung eines Netzteils. Die ist aber in vielen Fällen vernachlässigbar. Berechnen der Abgabe eines Gehäuses (also der Wärmewiderstand gegenüber der Umgebung) ist praktisch hoffnungslos, da spielen viel zu viele Parameter mit. Auch die Gehäuse-Hersteller können i.A. keine Angaben dazu machen, und wenn doch haben sie es gemessen, wie auch die Hersteller von Kühlkörpern. Mach einen Widerstand rein, belaste ihn mit 10 W und miss die Innentemperatur unter verschiedenen Bedingungen. Georg
Du kannst davon ausgehen, das die gesamte Leistung in Waerme umgesetzt wird. D.h. draussen sinds ja auch mal 40 Grad, damit hast Du max 15 K Waermeunterschied. Du braucht somit einen Kuehlkoerper mit einem Waermewiderstand von weniger als 1,5 K/Watt. (Jetzt mal ohne Sonne geschaetzt)
Spice schrieb: > Gehäuseinnentemperatur 55°C nicht übersteigen darf. Dazu besteht eine > Gehäusewand komplett aus Alu, wo noch zusätzliche Kühlkörper > angeschraubt werden können. Die Hotspots innerhalb der Schaltung/Gehäuse > liegen direkt an der Aluwand an, um die Wärme direkt an die metallische > Oberfläche abzugeben. Dass sollte grob zu berechnen sein, falls Du an der Aluwand von aussen einen fertigen Kühlkörper hast. Jeder Kühlkörper hat vom Hersteller einen Thermischen Widerstandswert in °K/W angegeben. Mit der Leistung, der Umgebungstemperatur und der Gehäuseinnentemperatur ist die Rechnung einfach. Nur solltest du genau im Datenblatt lesen, unter welchen Bedingungen der °K/W Wert gilt (Konvektion, Zwangsbelüftung etc.).
Spice schrieb: > welche passiv gekühlt werden muss. Die Elektronik verbraucht > bei 10V ca. 1A, also 10Watt https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltschrankklimatisierung#Passive_Klimatisierung mal runterscrollen zu Schaltschrank-Oberfläche, Effektive Schaltschrankoberfläche
Ansatzpunkt für die Suche: reduziere die oben abgeschätzten 1,5 K/W auf 1 K/W für den Kühlkörper - es kommen ja auch noch Übergangswiderstände, ungünstige Bedingungen für den Kühlkörper etc. hinzu. Das gilt natürlich nur, wenn die oben angenommene maximale Umgebungstemperatur zutrifft, ansonsten entsprechend anpassen. http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/public/$configId/fischer/$language/de/$country/DE/$branch/cool/$category/A01/search.xhtml bietet als Suchkriterium u.A. den Wärmeübergangswiderstand an. Vorsicht - der gilt für optimale Bedingungen (Lamellen senkrecht, Wärmeeinleitung gleichmäßig über die ganze Fläche)!
Was bringt das außen anbringen von Kühlkörpern wenn die Fläche für die Übertragung der Wärme vonder Platine zum Gehäuse nicht größer wird. Ich denke, da brachts zur verstärkten Aufnahme der innen abgegebenen Wärme an die Gehäusewand an der der KK außen montiert ist auf der Innenseite ebenfalls einen KK.
Es gibt da so ein Granulat (sieht aus wie Styroporkügelchen) aus Aluminumoxyddingsbums... das leitet die Wärme wie Sau ist aber elektrisch isolierend... Das kann man in das Gehäuse schütten, verteilen und schon wird die Wärme im ganzen Gehäuse und natürlich auch nach außen geführt. (Habe das mal in der Sendung mit der Maus über Panzer gesehen - die schütten das Zeugs da in den Bordcomputer zum kühlen) Problem wäre... Ich habe keine Ahnung wo es das Material gibt... aber das will jetzt nix bedeuten... :O)
Ja und da gibt es noch Heatpipes, Pelztiere oder den guten alten Linde ... Wenn man ja wüßte was am meisten Hitze verbrät und wo das auf der Platine ist könnte man ja mal überlegen, da aber keine Infos ... Destilliertes Wasser mit Umwälzpumpe geht auch oder in Öl absaufen lassen oder oder oder ... Wo liegt also das wirkliche Problem ?
Spice schrieb: > wie schon erwähnt habe ich ein Gehäuse mit einer elektronischen > Schaltung, welche passiv gekühlt werden muss. Die Elektronik verbraucht > bei 10V ca. 1A, also 10Watt Leistung. Kannst du denn innerhalb des Gehäuses aktiv kühlen? http://www.conrad.de/ce/de/product/189344/SEPA-Miniaturluefter-SEPA-MFB25B12-B-x-H-x-T-25-x-25-x-65-mm-Betriebsspannung-12-VDC?ref=searchDetail Dann kannst du die Abwärme innerhalb des Gehäuses mit einem kleinen Lüfter verteilen. Dann kleine Flachkühlkörper an der Innenseite des Gehäuses kleben damit die ganze Abwärme besser an das Gehäuse verteilt wird. http://www.conrad.de/ce/de/product/188255/Kuehlkoerper-85-KW-L-x-B-x-H-51-x-19-x-48-mm-DIL-14-DIL-16-DIL-18-DIL-20-DIL-22-DIL-24-DIL-26-DIL-28-DIL-30/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1 Außen am Gehäuse hast du ja schon Kühlkörper geplant. Ich habe das mal für einen LED-Spot verwendet. Der sollte sehr klein, fast unsichtbar und wasserdicht sein. LED waren 4x3W Luxeon. Hatte innen und außen Flachkühlkörper aufgeklebt.
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