Kühllösungen Niederdruckzerstäubungs-System als Wärmesenke

Kühlkörper mit Integrierten Düsen
Kühlkörper mit Integrierten Düsen

Ein zentrales Problem bei leistungsintensiven Applikationen ist die Wärmeentwicklung und somit die Zuverlässigkeit der elektronischen Komponenten. Bei einer Temperaturerhöhung von 20 K sinkt zum Beispiel die Zuverlässigkeit um etwa die Hälfte. Um die Zuverlässigkeit der einzelnen Bauelemente oder Baugruppen zu erhöhen, wird also ein effizientes Kühlsystem benötigt.

Das Anbringen von zusätzlichen Kühlelementen wirkt sich als erstes natürlich auf das Gewicht und die Kosten der jeweiligen Baugruppe aus. Die herkömmlichen Kühlplatten, die für die Leistungselektronik verwendet werden, sind zum einen schwer und zum anderen haben diese einen hohen Druckabfall. Der thermische Widerstand (Rth-Wert) liegt im Bereich 0,02 K/W bis 0,09 K/W, je nach Ausführung und Anwendung. Wenn diese Kühlplatten auch noch aus Aluminium gefertigt werden, erhöht sich automatisch der thermische Widerstand.

Um nun aber Systeme effizient zu gestalten, Kosten zu sparen und das Gewicht so niedrig wie möglich zu halten, hat Wolf Engineering lange nach einer Lösung gesucht. Nach mehreren Versuchen entschied man für das Niederdruckzerstäubungssystem. Bei diesem werden die Wärme der Hotspots punktuell effektiv abgeführt und so lokale Überhitzungen vermieden.

Für das System kann ein Aluminiumgehäuse mit integriertem Kühlkörper (Bild 1) verwendet werden. Trotz dieses Kühlkörpers aus Aluminium werden bessere Werte erreicht als bei herkömmlichen Kühlkörpern aus Kupfer.