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10 DESIGN&ELEKTRONIK 11 2020 www designelektronik de Bild thodonal stock adobe com alle anderen Bilder Fischer Elektronik Elektromechanik Wärmemanagement Lebensversicherung fürs System Temperaturbedingte Ausfälle von elektronischen Bauelementen oder kompletten Funktionseinheiten sind neben Vibrationen und Feuchtigkeit einer der häufigsten Gründe Daher ist ein effizientes thermisches Wärmemanagement beispielsweise mit Extrusionskühlkörpern wie eine Lebensversicherung für das elektronische System Jürgen Harpain Entwicklungsleiter bei Fischer Elektronik Bei der Entwicklung eines Elektronikdesigns ist es absolut notwendig eine effiziente und auf die Applikation angepasste Entwärmung einzuplanen Wie die Erfahrung zeigt wird dies leider vielfach vernachlässigt Je nach Art und Weise des benötigten Konzeptes der Entwärmung beeinflusst dies den benötigten Platz bzw das Volumen des zur Verfügung stehenden Einbauraums sowie das Gewicht der gesamten Funktionseinheit unmittelbar Überschlagsmäßige thermische Berechnungen helfen dabei thermische Belange im Vorfeld zu ermitteln Hierdurch ist es dem Anwender möglich das Kühlsystem in etwa vorzubestimmen gleichzeitig die Baugröße dessen mit einzuplanen Allgemein bekannt und durch Literaturangaben sowie Praxisversuche oftmals bestätigt hängen Temperaturstress und Lebensdauer eines elektronischen Bauteils direkt voneinander ab Ein stromdurchflossener Halbleiter erzeugt Abwärme die sogenannte Verlustwärme die durch den elektrischen Widerstand durch Zusammenstöße der Elektronen und Atome beim Schalten binärer Zustände entsteht Folglich verursachen frequenzbedingte Ladungsverschiebungen einen erhöhten Energiebedarf und je häufiger geschaltet wird desto mehr Wärme entsteht Ein mangelnder Temperaturhaushalt der elektronischen Komponenten wenn also die im Datenblatt des Herstellers genannte maximale Bauteiltemperatur dauerhaft überschritten wird führt unweigerlich zu Fehlfunktionen oder gar zur Zerstörung des Bauteils bzw der gesamten Funktionsbaugruppe Passende Lösungsansätze zur Entwärmung einzelner elektronischer Bauteile oder Systeme liefern sogenannte Strangkühlkörper auch Extrusionskühlkörper genannt Bild 1