{"id":39019,"date":"2021-03-19T13:37:00","date_gmt":"2021-03-19T18:37:00","guid":{"rendered":"https:\/\/flex.com\/resources\/thermal-system-design-boosted-by-enhanced-tools"},"modified":"2026-03-17T03:16:21","modified_gmt":"2026-03-17T08:16:21","slug":"thermal-system-design-boosted-by-enhanced-tools","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/flex.com\/de\/resources\/thermal-system-design-boosted-by-enhanced-tools","title":{"rendered":"Verbesserte Werkzeuge optimieren die Auslegung von W\u00e4rmesystemen"},"content":{"rendered":"
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\n\t\t\tFlex<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tRessourcen<\/a>\n\t\t\t<\/svg>\n\t\t\tVerbesserte Werkzeuge optimieren die Auslegung von W\u00e4rmesystemen<\/a>\n\t\t<\/div>\n\t\t

Verbesserte Werkzeuge optimieren die Auslegung von W\u00e4rmesystemen<\/h1>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\tVer\u00f6ffentlicht am
\n\t\t\t\t19. M\u00e4rz 2021\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tBlog<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tKommunikation<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tStromversorgung f\u00fcr Rechenzentren<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tLeistung<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tLeistungsmodule<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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In der Datenkommunikation und Telekommunikation besteht ein stetig wachsender Bedarf an mehr Leistung. Insbesondere Rechenzentren, Cloud- und 5G-Anwendungen stellen erh\u00f6hte Anforderungen an Leistungsmodule, die zudem h\u00e4ufig auf immer kleinerem Raum untergebracht werden m\u00fcssen. <\/p>\n\n\n\n

Mehr Leistung bedeutet nat\u00fcrlich auch mehr W\u00e4rme. <\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr Entwicklungsingenieure bedeutet dies, dass sie sich mehr denn je mit dem W\u00e4rmemanagement auseinandersetzen und ein detaillierteres Verst\u00e4ndnis der thermischen Leistung ihrer Systeme erlangen m\u00fcssen. Um eine \u00dcberhitzung der Leistungsmodule zu verhindern, ben\u00f6tigen sie m\u00f6glicherweise komplexere W\u00e4rmemanagementmechanismen wie Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchlung und Heatpipes, anstatt sich lediglich auf die K\u00fchlung der Module mit einem L\u00fcfter zu verlassen.<\/p>\n\n\n\n

Bei Flex Power Modules bedeutet dies, dass wir immer mehr Anfragen erhalten, immer ausgefeiltere Werkzeuge bereitzustellen, die unseren Kunden helfen, die thermische Leistung einzelner Komponenten zu modellieren, und nicht nur die des gesamten Systems.<\/p>\n\n\n\n

Bedeutung von Leistungsreduzierungskurven<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Leistungsreduzierungskurven sind eine g\u00e4ngige Kennzahl, die von unseren Kunden verwendet wird. Schlie\u00dflich ist die Leistungsf\u00e4higkeit von Wandlern durch ihre maximale Betriebstemperatur begrenzt, und die innerhalb dieser Grenze erreichbare Ausgangsleistung h\u00e4ngt von der Umgebungsluft- und Systemtemperatur sowie vom Luftstrom ab.<\/p>\n\n\n\n

Zur Bestimmung dieser Grenzen verwendeten Ingenieure traditionell Leistungsreduzierungskurven. Diese Kurven zeigen die Leistung, die bei einer bestimmten Umgebungslufttemperatur erreicht werden kann, ohne die maximal zul\u00e4ssige Betriebstemperatur zu \u00fcberschreiten. Typische Diagramme zeigen mehrere Kurven, die verdeutlichen, wie sich der Luftstrom bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf die Leistungsreduzierung auswirkt (siehe unten).<\/p>\n\n\n\n

\"Eff-Webinar\"<\/figure>\n\n\n\n

Diese Leistungsdiagramme k\u00f6nnen hilfreich sein und erleichtern den Vergleich verschiedener Systeme. <\/p>\n\n\n\n

Die Standard-Derating-Kurve l\u00e4sst sich jedoch verbessern, und wir haben begonnen, unseren Kunden die M\u00f6glichkeit zu bieten, mit dem Flex Power Designer die Verlustleistung und die Wirkungsgradkennlinien eines bestimmten Moduls in Abh\u00e4ngigkeit von Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Ausgangsstrom oder Temperatur grafisch darzustellen. Dies ist ein besonders n\u00fctzlicher Satz von Kennzahlen f\u00fcr Hochleistungsmodule, und das FPD-Tool bietet Kunden hervorragende Flexibilit\u00e4t, um bei Bedarf erweiterte thermische Messungen durchzuf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Die Derating-Kurve basiert auf einer Analyse der Umgebungstemperatur. Sie zeigt nicht das Verhalten einzelner Komponenten wie des DC\/DC-Wandlers oder des K\u00fchlk\u00f6rpers und gibt daher keinen Aufschluss dar\u00fcber, wie die Leistung der Module durch den verwendeten Pr\u00fcfstand beeinflusst wird. <\/p>\n\n\n\n

Neue Grafiken zeigen mehr Daten<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Um diese Einschr\u00e4nkungen zu \u00fcberwinden, hat Flex Power Modules ein neues Verfahren entwickelt, das die thermische Leistung in dreiachsigen Derating-Diagrammen darstellt (siehe unten). Wir verwenden diese Diagramme nun auch in den Datenbl\u00e4ttern neuer Produkte, um detailliertere Informationen zur thermischen Leistung eines Ger\u00e4ts bereitzustellen. Dies ist insbesondere f\u00fcr das fortschrittliche W\u00e4rmemanagement von Hochleistungsger\u00e4ten von gro\u00dfem Nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Um das Diagramm zu erstellen, analysieren wir das Verhalten des Wandlers an vordefinierten Testpunkten. Dabei variieren wir die Umgebungstemperatur der Pins (X-Achse) und die Temperatur der Grundplatte (Z-Achse). F\u00fcr jeden dieser Testpunkte passen wir die Last so lange an, bis ein Temperatursensor am Wandler seinen maximal zul\u00e4ssigen Messwert erreicht. Im stabilen Zustand gibt dieser Wert an, welche Ausgangsleistung der Wandler unter diesen Bedingungen liefern kann.<\/p>\n\n\n\n

\"3-Achsen-Diagramm\"<\/figure>\n\n\n\n

Sobald diese Punkte eingetragen sind, erhalten wir ein 3-Achsen-Diagramm, wie abgebildet. Die farbigen B\u00e4nder im Diagramm zeigen Bereiche der Ausgangsleistung an, wie in der Legende am unteren Rand des Diagramms angegeben. <\/p>\n\n\n\n

Diese neuen 3-Achsen-Diagramme erm\u00f6glichen es Ingenieuren, die Systemleistung detaillierter zu analysieren und das Verhalten einzelner Komponenten zu modellieren, um die maximale Leistung unter bestimmten Betriebsbedingungen zu ermitteln. Dies erlaubt eine noch umfassendere K\u00fchlk\u00f6rperanalyse. Wei\u00df ein Entwickler beispielsweise, dass die Pin-Temperatur in seinem System 80 \u00b0C nicht \u00fcbersteigt und die maximale Temperatur der Grundplatte 85 \u00b0C betr\u00e4gt, kann er anhand des obigen Diagramms die maximale Ausgangsleistung des Wandlers auf der Z-Achse ablesen. <\/p>\n\n\n\n

FloTHERM-W\u00e4rmesimulation<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Leistungsreduzierungsdiagramme sind selbstverst\u00e4ndlich nur ein weiteres Werkzeug, mit dem Ingenieure das thermische Verhalten ihres Systems verstehen k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus bieten wir jetzt thermische Modellierungsfunktionen f\u00fcr Komponenten in unserer Software Flex Power Designer an. Wir stellen au\u00dferdem detaillierte, editierbare thermische Modelle f\u00fcr alle unsere neuen Produkte zur Verwendung in der FloTHERM-Software von Mentor bereit. Durch die Integration dieser Modelle erhalten unsere Kunden eine umfassendere thermische L\u00f6sung und profitieren von einer pr\u00e4zisen, schnellen und komfortablen thermischen Analyse.<\/p>\n\n\n\n

Sehen Sie sich unser aktuelles Webinar an.<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

M\u00f6chten Sie mehr dar\u00fcber erfahren, wie Flex-Leistungsmodule Sie bei der Systemk\u00fchlung unterst\u00fctzen k\u00f6nnen? Am 18. M\u00e4rz 2021 veranstalteten wir ein Webinar, das einen \u00dcberblick \u00fcber unsere Leistungen im Bereich W\u00e4rmemanagement bot. Es enthielt Informationen zu unseren neuen 3-Achsen-Diagrammen zur thermischen Leistungsreduzierung sowie weitere Modellierungsinformationen. Flex Power Designer<\/a> GUI sowie Informationen \u00fcber die FloTHERM <\/a>Modelle, die wir anbieten.
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Wenn Sie mehr Einblicke gewinnen m\u00f6chten, k\u00f6nnen Sie sich unsere Designhinweis zur thermischen Charakterisierung<\/a> von Flex Leistungsmodulen.<\/p>\n\n\n\t\t<\/div>\n\t\t

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