Zwischen einigen TO-220-Bauteilen auf einer Platine und einem Kühlkörper
an der Gehäuserückseite soll Wärme übertragen werden. Abstand ist etwa
20mm, zur Verfügung stehen 40x100mm Fläche auf dem Kühlkörper. Da könnte
man nun einfach einen Alublock zwischenschrauben, aber:
Um mechanischen Stress auf die Bauteile und die Platine
(Temperaturdehnung) zu minimieren und Fertigungstoleranzen auszugleichen
soll die Verbindung flexibel erfolgen. Es soll also eine Verschiebung um
+/-0.5 bis 1mm seitlich und in der Höhe möglich sein, wenn machbar auch
+/-0.5mm in Richtung Rückwand.
Gibt es eine Art Metallschwamm, flexible Kupferfolie... was auch immer,
welches diese Bewegungen mitmacht und gleichzeitig 10W mit etwa 3K/W
oder besser übertragen kann?
Die TO-Gehäuse können auf eine 4mm-Aluplatte fixiert oder direkt auf das
Material - so es dafür geeignet ist - geschraubt werden.
Btw: Nein, eine Wasserkühlung ist keine Option, es soll wartungsfrei
sein.
Mach eine Gelkompresse dazwischen, wie man sie bei Zerrungen und
Verstauchungen nimmt. Die sollte ebenso wie eine Heatpipe funktionieren
und ist absolut flexibel :-)
Die Heatpipes, die ich von PC-Kühlern und aus Laptops kenne, sind aber
schon recht steif.
Einen Versuch isses wert. Gibt es einen Anhaltspunkt für den
Wärmewiderstand einer Heatpipe, so pi mal Daumen, Länge und Querschnitt.
Oder hilft da nur das Experiment?
Timm Thaler schrieb:> Die Heatpipes, die ich von PC-Kühlern und aus Laptops kenne, sind aber> schon recht steif.>> Einen Versuch isses wert. Gibt es einen Anhaltspunkt für den> Wärmewiderstand einer Heatpipe, so pi mal Daumen, Länge und Querschnitt.> Oder hilft da nur das Experiment?
3mm, 0,8K/W, suche bei conrad,
vielleicht so Omegaförmig gebogen oder als kurze Spirale aufgewickelt
(keine ahnung wie eng man das machen kann)
HTH, bye uwe
Rechnunger schrieb:> Geht auch Gappad wie hier?
Im Prinzip ja. Wenn ich die Wärmeleitfähigkeit im DB auf Seite 22
hochskaliere, komme ich bei 20mm auf 6K/W*in². Also 1.5K/W bei 100x25.
Aber: 10mm zu überbrücken (10mm Alublock), bräuchte ich 3 oder 4 Lagen,
also 1 Sheet. Hast Du den Preis gesehen? ;-)
Ich werd mal die Heatpipe-Sache weiterverfolgen und morgen mal auf dem
Recyclinghof rumschnorcheln. Könnte halt mit den Biegeradien schwierig
werden.
Timm Thaler schrieb:> Um mechanischen Stress auf die Bauteile und die Platine> (Temperaturdehnung) zu minimieren und Fertigungstoleranzen auszugleichen> soll die Verbindung flexibel erfolgen.
mal noch ne ganz andere Idee:
Lagere die Leistungsbauteile die Deine Wärme erzeugen auf eine separate
Platine aus. Befestige die Leistungsbauteile direkt und fest am
Kühlkörper an dem Gehäuse. Diese Leistungsplatine schraubst Du nicht
zusätzlich noch am Gehäuseboden fest, sondern machst die restliche
Befestigung über Gummipuffer oder ähnliches.
Damit wird die Platine primär über die Leistungsbauteile am Kühlkörper
gehalten, alle anderen Ausdehnungen etc. sind ohne Schäden über die
Gummipuffer möglich. Außerdem musst Du jetzt nicht die Wärme zum
Propheten bringen, sondern den Berg ins Gehäuse (oder so ähnlich ;)
... schrieb:> Bauteile auf Kühlkörper schrauben und per flexibler Leitung mit der> Leiterplatte verbinden ist keine Option?
Ja genau am besten (mehrfach) eine Kupferlitze zwischen
Bauteil(-Kühlkörper) und dem eigentlichen Kühlkörper zwischen löten oder
klemmen.
Gerald B. schrieb:> Mach eine Gelkompresse dazwischen ...> Die sollte ebenso wie eine Heatpipe funktionieren
Dir scheinst das Energieübertragungsprinzip der Heatpipe nicht klar zu
sein. Die lebt von Phasenübergängen des Mediums, die du bei einer
Gelkompresse wohl lieber nicht haben möchtest. Mit Wärmeleitung in einem
festen/gelartigen Medium kommst du bei gleichem Querschnitt da nie ran.
https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmerohr
... schrieb:> Bauteile auf Kühlkörper schrauben und per flexibler Leitung mit der> Leiterplatte verbinden ist keine Option?
Zur Not ja, aber es sind recht viele (11) TOs, und ich wollte die
Leiterplatten eigentlich nicht auseinandernehmen.
Die Heatpipes vom Recyclinghof waren ein Reinfall, alle zerbeult. Aber
nachdem ich die gesehen habe, fürchte ich auch, dass ich die Biegeradien
sowieso nicht hinbekomme, weil zu geringer Abstand.
Ich bin über diesen Artikel
http://www.heise.de/ix/meldung/SilentPC-mit-Kupferschwamm-Kuehlung-2270452.html
auf Kupferschwämme gestoßen:
http://www.amazon.de/gp/product/B003EUBKKM?*Version*=1&*entries*=0
Kennt das jemand, sind die so dicht, dass sie eine passable
Wärmeübertragung ermöglichen könnten? Natürlich würde ich das erstmal
ausmessen, bevor ich es in einem Gerät einsetze.
Sobald der Kupferschwamm eine brauchbare Wärmeleitung hat, ist er so
flexibel wie ein Alublock. Der Vorteil von Kupferschaum als Kühlkörper
ist die große Oberfläche. Siehe auch
http://www.konstruktionspraxis.vogel.de/themen/werkstoffe/metalle/articles/312059/
Die Reinigungsschwämme haben damit garnichts zu tun, die kannst Du
höchstens als Abstreifer für den Lötkolben benutzen.
Eher als ein Kupferschwamm geht ggf. Kupfer Masseband. oder auch ein
relativ dünnes (0,1-0,5 mm) Kupfer Blech, dass in U- oder Omega-Form
gebogen ist. Bei ganz dünnem Blech müsste man ggf. 2-3 parallel haben.
Es ist allemal leichter, Strom "umd die Ecke zu bringen" als Wärme.
Montier deine Leistungsbauteile fest auf einen Kühlkörper und mach die
elektrischen Verbindungen flexibel.
Wenn du mit den Fourier'schen Gesetzen der Wärmeleitung nicht
einverstanden bist, wende dich an seine Nachlassverwalter, vielleicht
lassen die ja mit sich reden... ;=) Ich glaube viele Leute
würden eine Verbesserung der Gesetze der Wärmeleitung enthusiastisch
begrüßen.
... wenn ich nur daran denke mit was für einem Schlamassel die Herren
Ohm und Kirchhoff uns hier haben sitzen lassen...
@ Timm Thaler (timm-thaler)
Befestige die Platine mit den Leistungsbauteilen und den Treibern auf
dem Kühlblock.
Alles anderen, also Taster, Drehencoder, Display usw. werden auf einer
anderen Platine befestigt und die wird dann an das Gehäuse
geschraubt/gesteckt.
So hast du zwei Module die unabhängig voneinander sind, das ist gar
nicht mal so schlecht.
