Tubed Cold Plates (Wasserkühler) von Miba

Rohre nahe am Hotspot

 

Eine Tubed Cold Plate ist eine Kühlplatte für die Flüssigkühlung. Sie bettet Kupfer- oder Edelstahlrohre in einen Aluminium-Grundkörper ein und führt Verlustwärme aus Leistungselektronik direkt in ein strömendes Kühlmedium ab.

Miba stimmt Rohrmaterial, Rohrdurchmesser, Rohrführung und Grundplatte auf Ihre Anwendung ab. Teilen Sie uns Ihre Modulpositionen und Hotspots mit. Wir prüfen die passende Ausführung.

Icon Wärmeabfuhr
Wärmeabfuhr direkt an der Quelle

Gebogene und präzise eingebettete Rohre lassen sich nahe an Hotspots führen. So wird Wärme dort in das Kühlmedium übertragen, wo sie entsteht, angepasst an die Materialanforderungen der Kundensysteme.

Icon Tube Geometrie
Rohrmaterial und Geometrie anpassbar

Kupfer- oder Edelstahlrohre lassen sich in Aluminium-Grundkörper integrieren und auf Kühlmedium, thermische Last und Bauraum abstimmen.

Icon alle aus einer Hand
Entwicklung, Validierung und Fertigung unter einem Dach

Miba begleitet Ihr Projekt von der Auslegung über die thermische und mechanische Validierung bis zur Fertigung. Inhouse-Testmöglichkeiten reduzieren Schnittstellen und erleichtern die Abstimmung im Projekt.

Herausforderungen bei der Auslegung von Tubed Cold Plates

Individuell abgestimmte Materialien und Ausführungen ermöglichen eine wirtschaftliche Flüssigkühlung für kundenspezifische Systeme im mittleren Kühlleistungsbereich der Flüssigkühllösungen. Materialien, Auslegung und Fertigung müssen an das jeweilige Kundensystem sowie an bestehende Vorgaben und Zeichnungen anpasst werden.

 

Miba achtet bei der Auswahl auf folgende Punkte:

  • Bauteiltemperatur: Hohe Temperaturen erschweren die thermische Auslegung.
  • Bauraum: Die Kühlplatte muss in den verfügbaren Einbauraum passen.
  • Druckverlust: Der Kühlkreislauf darf nicht durch einen kritischen Druckverlust begrenzt werden.
  • Wärmeableitung: Eine unzureichende Wärmeabfuhr kann Schäden, Ausfälle, Reparaturen, höheren Energieverbrauch und kürzere Lebensdauer verursachen.

Gemeinsam lösen wir Ihre Herausforderungen rund um die Kühlung Ihrer Leistungselektronik

Florian Feiertag

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Vorteile von Tubed Cold Plates als Flüssigkühltechnologie

Tubed Cold Plates bieten eine Flüssigkühllösung für Anwendungen mit mittleren Leistungsanforderungen. Rohrmaterial, Rohrführung und Grundplatte lassen sich dabei gezielt auf das Kundensystem abstimmen.

Wirtschaftliche und anpassbare Flüssigkühlung

Tubed Cold Plates eignen sich für Anwendungen, bei denen eine bedarfsgerecht ausgelegte Flüssigkühlung gefragt ist. Im Vergleich zu aufwendigeren Kühlstrukturen ermöglichen sie eine flexible und wirtschaftlich interessante Ausführung.

Druckverlust berücksichtigt

Rohrdurchmesser, Rohrführung und Kühlmedium werden auf die jeweilige Anwendung abgestimmt. So lässt sich der Druckverlust bereits in der Auslegung berücksichtigen.

Entwicklung, Prüfung und Fertigung unter einem Dach

Abgestimmte Entwicklungs-, Prüf- und Fertigungsprozesse können Schnittstellen reduzieren und die Zusammenarbeit im Projekt erleichtern.

Technische Spezifikationen von Tubed Cold Plates

 

Rohrmaterial und Grundkörper

Die Rohre bestehen typischerweise aus Kupfer oder Edelstahl. Als Grundkörper kommen meist Aluminiumplatten zum Einsatz

 

Rohrführung und Ausführungen

Miba passt Rohrlayout, Rohrdurchmesser und Grundplatte an Bauraum und Modulpositionen an.

 

Kühlmedien

Geeignete Kühlmedien sind Wasser und Wasser-Glykol. Je nach Anwendung können deionisiertes oder demineralisiertes Wasser eingesetzt werden

„Eine Tubed Cold Plate ist sinnvoll, wenn eine High-End-Lösung nicht erforderlich ist. So bleibt die Flüssigkühlung anpassbar und der Druckverlust kontrollierbar.“

 

- Thomas Pfeiffer -

Head of R&D

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Florian Feiertag

Teilen Sie uns Ihre Anforderungen mit. Wir prüfen, ob diese Lösung für Ihre Anwendung passt.

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Wasserkühler für Leistungselektronik: Produkte im Überblick

Tubed Cold Plates sind Teil eines breiten Portfolios an Flüssigkühllösungen. Welche Technologie am besten geeignet ist, hängt von den kundenspezifischen Anforderungen ab – etwa von thermischer Last, Kühlmedium, Druckverlust und verfügbarem Bauraum. Unser Solution Team unterstützt Sie gerne bei der Auswahl der passenden Lösung.

 

 

 

Produktbild Rührreibgeschweißte Cold Plates
Rührreibgeschweißte Cold Plates

In einen Grundkörper aus Aluminium werden Kühlkanäle gefräst und mit einer Deckplatte per Rührreibschweißen verschlossen. Das Verfahren verbindet die Teile im festen Zustand. Der geringe Wärmeeintrag hält den Verzug klein und unterstützt Ebenheit und Dichtheit. Die Kanalführung wird auf die Hotspots von IGBT-, MOSFET- und SiC-Modulen abgestimmt. Miba legt sie per CFD-Simulation aus.

 

Zu den rührreibgeschweißten Cold Plates

 

Produktbild Vakuumgelötete Cold Plates
Vakuumgelötete Cold Plates

Eine Grundplatte mit eingebrachten Kühlstrukturen wird im Vakuumofen flussmittelfrei mit einer Deckplatte verlötet. So entstehen komplexe Kanalgeometrien, die gezielt an den Hotspots liegen. Das ist ideal für hohe Leistungsdichten bei IGBT-, SiC- und Batterieanwendungen.

 

Zu den vakuumgelöteten Cold Plates

Produktbild Gebohrte Cold Plates
Gebohrte Cold Plates

Bei gebohrten Cold Plates werden Kühlkanäle durch Bohrungen in den Grundkörper eingebracht und anschließend zu einem geschlossenen Strömungspfad verbunden. Kanalverlauf und -durchmesser lassen sich an die thermischen Anforderungen der Anwendung anpassen. Diese Bauweise eignet sich für Anwendungen mit mittleren Leistungsanforderungen zur Kühlung von Leistungselektronik.

 

Zu den gebohrten Cold Plates

Häufige Fragen zu Tubed Cold Plates

Mögliche Kühlmedien sind Wasser und Wasser-Glykol. Je nach Anwendung können deionisiertes oder demineralisiertes Wasser eingesetzt werden.

Miba integriert typischerweise Kupfer- oder Edelstahlrohre in einen Aluminium-Grundkörper. Material und Ausführung werden auf die Kundensysteme abgestimmt.

 

Die Rohrführung lässt sich gezielt an die Position der thermischen Hotspots anpassen. Dadurch kann das Kühlmedium nahe an den Halbleitern geführt und die Wärme direkt an der Entstehungsstelle aufgenommen werden

Tubed Cold Plates sind eine passende Alternative, wenn die Werkstoff- und Korrosionsanforderungen des Kundensystems durch eine gezielte Kombination aus Rohrmaterial und Grundkörper erfüllt werden können. Eine vakuumgelötete oder gebohrte Kanalstruktur ist insbesondere dann nicht erforderlich, wenn sich die benötigte Kühlleistung mit einer anwendungsspezifisch ausgelegten Rohrführung erreichen lässt.

 

Für die Auswahl sind daher die Materialvorgaben des Kundensystems sowie thermische Last, Kühlmedium, Korrosionsbeständigkeit, zulässiger Druckverlust und verfügbarer Bauraum maßgeblich.

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