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Thermisches Management

Lüfter richtig einsetzen

09. Juni 2015, 08:58 Uhr   |  Ralf Higgelke


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Wenn Geräusche zu minimieren sind

Darüber hinaus werden bei Anwendungen mit Lüftern oft Staubfilter eingesetzt, um Verschmutzungen zu vermeiden. Ein Filter behindert den Luftstrom durch die Erhöhung des Gegendrucks, was bei der Auslegung in Betracht gezogen werden muss. Aber weitaus wichtiger zu beachten ist, dass sich durch das Verschmutzen des Filters der Luftstrom dramatisch reduzieren kann. So kann ein Lüfter, der zu Beginn die richtige Luftleistung lieferte, nach einiger Zeit im Gebrauch nicht mehr ausreichen. Aus diesem Grund müssen die Staubfilter regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden.

Der Einsatz eines Lüfters in einem System erzeugt immer hörbare Geräusche. In manchen Anwendungen wie Geräten in Krankenhäusern oder Tonstudios sind diese Geräusche nicht tolerierbar. Selbst in Anwendungen, die in lauter Umgebung eingesetzt werden, ist es manchmal gewünscht, die hörbaren Geräusche zu reduzieren. Dies lässt sich mit verschiedenen Maßnahmen bewerkstelligen. So sind Lüfter mit Kugellagern in der Regel leiser als solche mit Gleitlagern und bieten darüber hinaus noch eine höhere Lebensdauer. Es gibt allerdings Lüfter mit ölgetränkten Gleitlagern, die diese Vorteile ebenfalls bieten.

Auch ist bei einem bestimmten Volumenstrom ein Lüfter mit größeren Abmessungen leiser als ein kleiner, da bei diesem die Drehzahl niedriger ist. Zudem ist den Geräuschen Beachtung zu schenken, die entstehen, wenn sich die Lüfterblätter an nahen, feststehenden Teilen wie Lüftergittern oder Berührschutz oder ähnlichem vorbeibewegen. So lässt sich das Geräusch bereits reduzieren, wenn zum Beispiel das Lüftergitter mit etwas Abstand von den Lüfterblättern montiert wird.

Bild 3: Das Netzteil »GCS250« von XP Power benötigt nur 7 CFM Luftstrom
© XP Power

Bild 3: Das Netzteil »GCS250« von XP Power benötigt nur 7 CFM Luftstrom

Eine weitere Methode, das Geräusch zu minimieren, ist die Reduktion der Lüfterspannung. In der Lüfterspezifikation ist in der Regel ein Spannungsbereich angegeben, und bei DC-Lüftern ist die Drehzahl von der angelegten Spannung abhängig, wobei ein langsamer drehender Lüfter weniger Geräusche erzeugt.

Da das thermische Management bei modernen Netzteilen aufgrund der höheren Leistungsdichte und der kleineren Kühlkörper immer wichtiger wird, enthalten die Netzteildatenblätter heute Angaben zu Maximaltemperaturen für einige ausgewählte Bauteile. Diese sind für den für den Systementwickler wichtig, um sicherzustellen, dass die Geräte nicht mit zu hohen Temperaturen betrieben werden. Wenn der Lüfter mit der zuvor beschriebenen Methode ausgewählt ist, ist eine abschließende Prüfung durch die Temperaturmessung dieser Bauteile in der endgültigen Anwendung durchzuführen. Wenn sich dabei zeigt, dass die Bauteiletemperaturen die im Datenblatt angegebenen Werte übersteigen, sind Luftstrom und Luftrichtung neu zu bewerten.

Ein Beispiel für ein forciert gekühltes 250-W-Netzteil ist das »GCS250« von XP Power, das nur 7 CFM Luftstrom benötigt (Bild 3). Durch den geringen Luftstrom im Vergleich zu vielen anderen Geräten, die einen Luftstrom von bis zu 30 CFM benötigen, reduziert sich die Geräuschentwicklung.

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1. Lüfter richtig einsetzen
2. Kennlinien als Hilfe nutzen
3. Wenn Geräusche zu minimieren sind

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