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Embedded-Systeme entwärmen Passgenau kühlen

30.09.2016

Da die Rechenleistungen von Embedded-Systemen und Industrie-PCs stetig steigen, ist eine effektive Kühlung so wichtig wie nie. Denn Kühlkörper erhöhen die Lebensdauer dieser Systeme und vermeiden Fehlfunktionen, die durch überhitzte Bauteile auftreten können. Allerdings macht der geringe Bauraum die Suche nach einer passenden Kühllösung schwierig. Unterstützung bietet hier EKL mit seinem breiten Kühlkörper-Sortiment und der Möglichkeit, anwendungsspezifische Lösungen zu entwickeln und zu produzieren.

Der Kühlkörperhersteller EKL beherrscht vielfältige Fertigungstechnologien an: Neben Extrusion, Kalt-schmieden, Crimpen, Löten, Druckguss, Skived-Fin- und Heatpipe-Lösungen runden verpresste Kühlrippen und Flüssigkeitskühlkörper das Sortiment ab. Abhängig von der zu kühlenden Anwendung steht so immer die optimale Fertigungstechnologie bereit. Welche am besten geeignet ist, lässt sich einfach über eine thermische Simulation ermitteln.

Ideale Wärmeleitung durch Heatpipes

Abhängig von der jeweiligen Anwendung kann eine Heatpipe-Lösung zum Einsatz kommen. Die thermisch höchstleitenden Kupferrohre arbeiten mittels Phasenwechsel des beinhalteten Mediums und können Hot Spots in Systemen sehr schnell an eine passende Wärmesenke abführen. Erhältlich sind hier einzelne Baugruppen als Montageset oder auch fertig verlötete Heatpipekühler.

Mit und ohne Lüfter

Aktive Kühler werden dann eingesetzt, wenn eine passive Lösung angesichts einer zu hohen Verlustleistung nicht ausreichend ist. Der Lüfter unterstützt den Kühlkörper dabei, die erwärmte Luft im Gehäuse abzuführen. Er trägt somit ebenfalls zur Kühlung der Komponenten bei. Damit für jede Anwendung der richtige Lüfter bereit steht, hat EKL eine große Auswahl an Lüftern von unterschiedlichen Herstellern im Programm.

Kühlung für Fujitsus Kit Solution

Die neue Kit Solution von Fujitsu umfasst ein neu entwickeltes Gehäuse (250 mm x 52 mm x 191 mm), die Mini-ITX-Mainboards D3433-S oder D3434-S der 6. Intel-Core-Generation sowie eine PCIe-Riserkarte. Alle diese Bestandteile sind auf Systemebene CE und FCC/B zertifiziert. Die Boards sind für den industriellen Einsatz und den Dauerbetrieb im Temperaturbereich von 0 bis 60 °C ausgelegt. Die Mainboards sind mit einem DDR4-Arbeitsspeicher ausgestattet, der bis auf 32 GB aufgerüstet werden kann. Die Modelle verfügen über mPCIe und einen M.2-Anschluss, über den sich neue SSDs direkt aufs Mainboard platzieren lassen. Beim D3433-S ist der mPCIe mit mSATA geteilt.

Die beiden Mainboards erlauben die Nutzung aller Intel-CPUs der 6. Generation von 35 bis zu 65 W. Das D3433-S mit Intel-Q170-Chipsatz unterstützt bis zu drei unabhängige Displays sowie out-of-band-Management via Intel vPRO 2015 und Intel AMT 11.0. Zudem bieten die beiden Boards neben einem PCI Express x16 Gen3 und einem Mini-PCIe-Steckplatz auch externe und interne USB-3.0- und USB-2.0-Anschlüsse. Für Anforderungen ohne speziellen Management-Funktionen eignet sich das günstigere D3434-S mit dem Intel-H110-Chipsatz. Dieses Modell unterstützt zwei unabhängige digitale Displays. Sowohl das D3433-S als auch das D3434-S verfügen über eine mehrstufige WatchDog-Funktion. Zwei Intel-Gigabit-Ethernet-Anschlüsse, LVDS/eDP und ein TPM-V2.0-Modul von Infineon (D3433-S) runden die Ausstattung ab. Zur optimalen Kühlung wird der Kühler EKL 21923 empfohlen, mit welchem die Kit Solution getestet und freigegeben wurde.

Optimale Kühlleistung auf kleinstem Raum

Durch die geringe Höhe von 30 mm eignet sich der Kühler für alle kompakten PC-Systeme im Small Form Factor (SFF). Gerade in diesem Größenbereich ist es oft schwierig, einen leistungsstarken und zugleich leisen Kühler zu finden. Das Zusammenspiel aus einem Aluminiumprofil mit einem eingepressten Kupferkern und einem PWM-gesteuerten Lüfter sorgt für eine ruhige und sehr effektive Wärmeabfuhr. Er ist für CPUs mit einer Verlustleistung von bis zu 84 W TDP freigegeben. Der verbaute Lüfter mit PWM-Funktion lässt sich bequem über das Mainboard steuern. Dies ermöglicht einen regelbaren Drehzahlbereich von 500 bis 2.700 U/min.

Befestigt wird der Kühler mittels einer robusten Schraubmontage. Die Bodenplatte ist bereits mit einer Hochleistungswärmeleitpaste versehen. Somit muss der Kühler nur noch auf das Mainboard verschraubt werden.

Bildergalerie

  • Der Aluminiumkühlkörper mit Kupferkern wird mit robusten Schrauben befestigt.

    Bild: EKL

  • Die Bodenplatte des Kühlers ist bereits mit einer Hochleistungswärmeleitpaste versehen.

    Bild: EKL

  • Die Kit Solution von Fujitsu mit dem eingebauten Kühler von EKL. Das Gehäuse hat die Maße 250 mm x 52 mm x 191 mm.

    Bild: EKL

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