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Gehäusetechnik

Embedded-Systeme aus Standardkomponenten aufgebaut

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Zwei Kriterien für die effiziente Kühlung

In den meisten Fällen wird der Kühlungsbedarf und die Art der Kühlung anhand von zwei Kriterien gewählt: der Höhe der Verlustleistung und dem Aufstellort. Stimmen die Randbedingungen, sind die Luftkühlung durch Konvektion und die forcierte Luftkühlung in vielen Fällen das Mittel der Wahl. Betrachtet man die Kosten, ist sie auch am günstigsten.

Reicht diese Art der Kühlung nicht aus, kommen Conduction Cooling und Wasserkühlung ins Spiel, entweder auf Schrank- oder auf Systemebene. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn das System einen sehr hohen IP- oder Störschutz aufweisen muss, denn diese Anforderungen wirken einer effektiven Luftkühlung entgegen.

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Bei dem beschriebenen Laborsystem werden in einem Bereich die Steckkarten über Conduction Cooling gekühlt und die Wärme über Lüfter an der Seite des Systems abgeführt. Die normalen Leiterkarten des Systems werden nur durch diese Lüfter gekühlt.

Das Titan ATR-System bietet eine noch effektivere Möglichkeit der Kühlung. Auch hier erfolgt die Wärmeableitung durch eine Kombination aus Conduction Cooling und Luftkühlung. Die Wärme wird von den Leiterkarten über einen einfachen Leiterkarten-Rahmen oder einen geschlossenen Rahmen (Clamshell) zur Gehäuseoberfläche mit Kühlrippen geleitet.

Die Kühlkörper sind mit Blech verkleidet und im hinteren Bereich des Gehäuses ist ein Lüfter mit Ansaugraum integriert. Durch die Blechverkleidungen entsteht ein Luftkanal. Mit dem eingebauten Lüfter wird nun die Luft durch die Kühlkörper geblasen und abgeführt.

Auch für den Fall, dass zwar kein besonders hoher IP-Schutz, aber eine hohe Berührsicherheit auf Kartenebene gefordert ist, gibt es eine passende Kühllösung. Die Leiterkarten werden dann z.B. in ein Clamshell eingeschlossen, das im unteren und oberen Bereich entsprechende Luftöffnungen hat. Durch diese Luftkanäle wird dann Luft gepresst und die Wärme an den Karten abgeführt. Eine andere Möglichkeit ist die Flüssigkeitskühlung von Hot-Spots auf den Leiterkarten in Kombination mit forcierter Luftkühlung.

Breites Portfolio an Bustechnologien und Netzgeräten

Für ein komplettes System werden natürlich auch Backplanes und Netzgeräte benötigt. Auch hier kann der Kunde aus einem breiten Spektrum an Standard-Komponenten wählen. Es stehen leicht zu modifizierende Standard-Backplanes für unterschiedliche Bustechnologien (z.B. VME, VPX, VXS, CompactPCI, CompactPCI Plus IO, CompactPCI Serial) und eine Auswahl an Standard-Netzteilen zur Verfügung, die die Leistungsanforderungen unterschiedlicher Applikationen abdecken.

Durch das breite Portfolio an Standard-Komponenten für die Mechanik, Kühlungsmöglichkeiten, IP- und Störschutz-Lösungen sowie Standard-Backplanes und -Netzgeräten können so Systeme mit den unterschiedlichen Rugged-Levels nach Vorgabe der Kunden konfiguriert werden.

* Dipl.-Ing. Christian Ganninger ist Produktmanager Systems bei der Pentair – Schroff GmbH in Straubenhardt.

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