Was ein thermischer Prüfbericht enthalten muss: Prüfaufbau, Leistung, Luftstrom, Berechnung des Wärmewiderstands sowie Mess- und Simulationswerte.
Prüfbericht Kühlkörper: Inhalt des Datenpakets
Direkte Antwort: Ein brauchbarer thermischer Prüfbericht nennt fünf Größen: die abgeführte Verlustleistung, die Umgebungstemperatur, den Luftstrom am Lamelleneintritt, das Interface-Material mit Schichtdicke und die gemessene Sockentemperatur an der Footprint-Fläche. Daraus wird der Wärmedurchlasswiderstand in C/W berechnet. Ein Bericht, der nur einen Widerstandswert ohne Prüfbedingungen angibt, ist mit nichts vergleichbar und sollte nicht angenommen werden.
Was ein vollständiges Datenpaket enthält
Die Gliederung folgt dem Weg von der Probe zur Kennzahl. Fehlt ein Abschnitt, lässt sich das Ergebnis später nicht mehr nachrechnen.
| Abschnitt | Inhalt | Warum er zählt |
|---|---|---|
| Teileidentifikation | Zeichnungsrevision, Werkstoff, Oberfläche, Probenherkunft (Prototyp oder Serienlos) | Ohne Revision und Los beschreibt das Ergebnis möglicherweise nicht das Teil, das Sie kaufen |
| Geometrieprotokoll | Gemessene Lamellendicke, Teilung, Sockeldicke, Außenmaße | Erklärt die Streuung zwischen diesem Bericht und dem nächsten |
| Prüfaufbau | Heizertyp und -größe, Anpresskraft, Interface-Material und -Dicke, Einbaulage | Die Lage allein kann Ergebnisse bei natürlicher Konvektion um 15-25% verändern |
| Bedingungen | Leistung in Watt, Umgebung in C, Luftstrom in m/s oder CFM am Lamelleneintritt | Die drei Größen, die den Betriebspunkt definieren |
| Messungen | Sockentemperatur in der Footprint-Mitte, Umgebung, Position der Thermoelemente | Die Position entscheidet, ob Spreiz- oder Grenzflächenwiderstand gemessen wird |
| Berechnetes Ergebnis | Wärmedurchlasswiderstand in C/W, mit dargestellter Formel | Muss aus den Rohdaten reproduzierbar sein |
| Simulation, falls vorhanden | CFD-Annahmen, Netz, Randbedingungen und die Differenz zum Versuch | Simulierte und gemessene Werte müssen getrennt gekennzeichnet sein |
Gemessen und simuliert getrennt halten
Beide Werte sind nützlich, aber nicht austauschbar. Eine Messung beschreibt ein konkretes Teil unter konkreten Bedingungen, eine Simulation beschreibt ein Modell unter Annahmen. Sobald beide in einer Spalte stehen, ist nicht mehr erkennbar, welche Zahl belastbar ist. Fordern Sie den Simulationsbericht separat an, mit Netzstudie und Randbedingungen.
Wie der Wärmedurchlasswiderstand berechnet wird
Der Widerstand ergibt sich aus der Temperaturdifferenz zwischen Sockentemperatur in der Footprint-Mitte und Umgebung, geteilt durch die abgeführte Leistung. Entscheidend ist, dass die Leistung tatsächlich gemessen und nicht aus dem Datenblatt des Heizers übernommen wird. Zusätzlich muss angegeben sein, ob Verluste über Kabel und Halterung abgezogen wurden, sonst fällt der Widerstand zu niedrig aus.
Prüfbedingungen, die eine echte Einkaufsentscheidung tragen
| Bedingung | Warum anfordern |
|---|---|
| Natürliche Konvektion, Kühlkörper vertikal | Der Referenzfall für passive Auslegungen; die Lage ist entscheidend |
| Natürliche Konvektion, Kühlkörper horizontal, Lamellen nach oben | Häufige Einbaulage, weicht von vertikal teils deutlich ab |
| Zwangsluft bei Ihrem tatsächlichen Luftstrom | Eine Lüfterkennlinie und eine Gehäuseeinschnürung sind nicht dasselbe wie ein Katalog-CFM |
| Zwei Leistungsstufen | Der Widerstand ist nicht konstant; ein einzelner Punkt verbirgt den Verlauf |
| Mit Ihrem Interface-Material | Der Grenzflächenwiderstand kann 20-40% des Gesamtwerts ausmachen; ein anderes Material entwertet den Vergleich |
| Gealtertes Teil, falls relevant | Eloxierung und Interface-Materialien verändern sich; eine frische Probe ist der Bestfall |
Zuverlässigkeitsdaten neben dem thermischen Bericht
Sinnvoll sind Angaben zu Temperaturwechselbeständigkeit, Feuchteprüfung der Eloxierschicht und, bei Baugruppen, Dichtheitsprüfungen. Diese Daten ersetzen keine thermische Messung, zeigen aber, ob das Teil seine Kennzahl über die Lebensdauer hält. Ohne sie bleibt der Widerstand ein Momentwert.
Warnsignale in einem Lieferantendatenpaket
Ein Widerstand ohne Bedingungen, eine Temperaturdifferenz ohne Angabe der Messstelle, eine Leistung ohne Messmethode und ein Diagramm ohne Achsenbeschriftung. Ebenso auffällig: Werte, die für alle Baugrößen identisch sind, oder ein Bericht ohne Revisionsbezug. In diesen Fällen fehlt die Grundlage für einen Vergleich.
Häufig gestellte Fragen
Reicht ein einzelner Widerstandswert?
Nein. Ohne Leistung, Umgebungstemperatur, Luftstrom und Interface ist der Wert nicht einordenbar und taugt weder für den Vergleich noch für die Auslegung.
Warum zwei Leistungsstufen messen?
Weil der Widerstand nicht konstant ist. Zwei Punkte zeigen den Verlauf, ein Punkt verdeckt ihn und führt bei anderen Lasten zu Fehlannahmen.
Darf ich simulierte Werte im Datenblatt verwenden?
Ja, wenn sie klar als Simulation gekennzeichnet sind und die Randbedingungen danebenstehen. Werte ohne diese Kennzeichnung sind für eine Freigabe nicht verwendbar.
Wie viel macht das Interface aus?
Der Grenzflächenwiderstand kann 20-40% des Gesamtwiderstands betragen. Deshalb muss mit dem Material gemessen werden, das Sie später einsetzen.
Senden Sie uns Zielwiderstand, Luftstrom und Interface-Aufbau. Wir stellen ein Prüfprogramm zusammen, das diese Bedingungen abbildet, und liefern Rohdaten mit, damit Sie das Ergebnis nachrechnen können.
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