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16 Elektronik 04 2024 StromverSorgung ein statistischer Durchschnitt der Aus fallrate über die Zeit Es handelt sich um zwei völlig unterschiedliche Messgrö ßen die nicht miteinander in Beziehung stehen Und Beim Vergleich verschie dener Geräte muss unbedingt darauf geachtet werden dass dieselben Werte für Umgebungstemperatur Eingangs spannung und Ausgangsleistung ver wendet werden Andernfalls werden die Ergebnisse schwer vergleichbar 2 Optimale Positionierung des Netzteils innerhalb eines Schaltschranks oder einer Maschine Stromversorgungen werden im All gemeinen in Schaltschränken oder Maschinen in industriellen Anwendun gen installiert Elektrokonstrukteure optimieren die Verdrahtung innerhalb Bild 3 Versuchsaufbau zur Bestimmung des idealen Seitenspiels zur Optimierung der Wärmeverteilung Bild 4 Netzteile nicht übereinander stellen des Schaltschranks oder Geräts was jedoch in der Regel dazu führt dass der Standort für die Stromversorgung nicht optimal ist Im Inneren eines Schalt schranks kann die Durchschnittstem peratur viel höher sein als außerhalb des Schranks Außerdem kann es ein erhebliches Temperaturgefälle zwi schen dem Boden und der Oberseite des Schranks selbst geben Ein Netz teil im kühleren unteren Bereich zu platzieren ist darum sehr vorteilhaft Außerdem ist der Kamineffekt – heiße Luft steigt auf und zieht kühle Luft an – viel ausgeprägter wenn die Strom versorgung die Wärme auf natürliche Weise in den oberen Bereich steigen lässt Der Kamineffekt sorgt für mehr Luftbewegung im Schaltschrank was zu einer besseren Temperaturvertei lung und zur Verringerung von Hot Spots führt Alternativ kann bei der Wahl der Stromversorgungsposition ein Kühlgebläse im Schaltschrank in stalliert werden um mehr Flexibilität zu bieten 3 Bestimmung der Abstände um die Stromversorgung Stromversorgungen werden immer kompakter und leistungsfähiger was nicht selten zu einem HotSpotBauteil im Schaltschrank führt Stromversor gungshersteller versuchen die Wärme aus dem Inneren des Geräts über die Gehäusewände nach außen abzufüh ren Aus diesem Grund muss ab einer Belastung von etwa 50 Prozent ein Mindestabstand zu benachbarten Bau teilen eingehalten werden Wird dieser Abstand nicht eingehalten kann das zur Beschädigung des Geräts oder einer verkürzten Lebensdauer führen Jedoch können die erforderlichen Mindest abstände variieren und hängen auch davon ab ob benachbarte Komponen ten selbst Wärme erzeugen wie etwa ein anderes Netzteil oder nicht Am Beispiel einer DINSchienenStrom versorgung wurden mehrere Aufbau ten verwendet um die Auswirkungen verschiedener Abstände zu bewerten Diese sind bei Systemarchitekten in der Regel unbeliebt da sie wertvollen Ein bauraum beanspruchen Daher wurden die Tests unter Bedingungen durchge führt die so wenig zusätzlichen Platz wie möglich erfordern Aus den Ergeb nissen geht hervor dass schon wenige Millimeter seitlicher Abstand deutliche thermische Vorteile bringen aber alles über 5 mm bringt im Allgemeinen keine weiteren Verbesserungen mehr Wenn ein benachbartes Bauteil ebenfalls eine Wärmequelle ist wird empfohlen den Abstand zu verdoppeln 10 mm Auch der natürliche Luftstrom für die Konvektion darf nicht behindert wer den Bild 3 Daher müssen unter dem Gerät mindestens 20 mm und über dem Gerät mindestens 40 mm frei bleiben Auf jeden Fall aber sollte man die In stallation von Netzteilen übereinander die dazu führt dass das obere Gerät durch das untere Gerät erwärmt wird vermeiden Bild 4 4 Überlegungen zur Überdimensionierung eines Netzteils Verlängert sich die Lebensdauer eines Netzteils wenn es überdimensioniert ist und nur im Teillastbereich einge setzt wird? Diese Frage lässt sich nicht schnell beantworten denn dazu müs sen die Wirkungsgradkurven und das Gerätedesign untersucht werden Über geordnetes Ziel sollte in jedem Fall die Senkung der Temperatur sein die durch den Wirkungsgrad und die Größe der Kühlfläche im Inneren des Netzteils beeinflusst wird Als Beispiel dienen zwei Szenarien für eine Anwendung mit 24 Vund 10 A ➔ ➔ In Szenario Awird ein Netzteil mit 24 V 10 Aund einem Wirkungsgrad von 94 Prozent verwendet was zu einer Verlustleistung von 15 3 Wführt Bild T DK -Lam bd a Bild T DK -Lam bd a