Wie eben angekündigt, hier die Möglichkeit zur Fortsetzung des Teilthemas.
Ich fange mal an:
Die Kühlplatte ist ein Wärmekontakt zur evtl. Anbringung zusätzlicher Kühlmittel, sie ist selbst aber kein (notwendiges) Kühlmittel.
Verluste an einem ESC mit BEC, wie dem JIVE, entstehen zum Einen durch Teillastbetrieb (ja, der JIVE IST teillastfest), zum Anderem am BEC, dieser Buck-Regler (Step-Down-Schaltregler) hat natürlich auch nur ein endliches Eta.
Ob zusätzliche Kühlmittel im jeweiligen Modell sinnvoll sind, hängt neben Obigem von den Gegebenheiten im Modell ab.
Rennboote und Flächenmodelle werden zumeist "digital" betrieben, 100% PWM, wenig/keine Schaltverluste durch Teillast.
In einem Rennboot werde ich keinen Kühlkörper wie in einem Heli anbringen wollen, stattdessen eine Wasserkühlung.
Die Konvektion in einem Flächenmodell (Zwangskonvektion durch Propeller) macht einen zusätzlichen Kühlkörper meist nicht erforderlich.
Einzig in einem Heli ist die Konvektion zumeist sehr schwach, Strahlungskühlung eh marginal (oft hat der KK die falsche Farbe dafür
), natürliche Konvektion zu mager, - dafür aber dauerhafter Teillastbetrieb mit Schaltverlusten (Governor-Mode). Es bleibt mMn auch festzustellen, dass ein KK hier deshalb i.Allg. nur ein "thermischer Kondensator" ist, er kann ohne Zwangskonvektion (Lüfter) seine Wärme nicht adäquat loswerden. Die schicken Rippen eines monströsen Zalman wären lieber ein Aluklotz. Das funktioniert, solange man dem Kondensator zw. den Flügen genug Zeit zum Abkühlen lässt.
(Der JIVE macht erst ab 101°C dicht, nimmt die PWM (DZ) innerhalb von ca. 15s straight gegen Null.)
Ergo: Den Wärmekontakt in Form der "Kühlplatte" anzubieten, macht Sinn. Zusätzliche Kühlmittel und deren Ausführung aber lassen sich nicht auf den gemeinsamen Nenner eines Addon-Produktes bringen.
Die Kühlplatte:
Die Platte muss in Wärmekontakt mit der erwärmten Masse darunter gebracht werden, als da sind: Die Gehäuse der DirectFETs unmittelbar unter der Platte (3x6 bei einem JIVE 80) und über sehr gute Wärmeleitung die DirectFETs auf der anderen Seite der Platine (die anderen drei Halbbrücken), dazu die Kupfermasse der Platine.
Die 3 Reihen FETs (Halbbrücken) zur Kühlplatte hin dürfen sich galvanisch nicht berühren, ergo muss der Kontakt zwar bestmöglich wärmeleitend aber elektrisch isoliert erfolgen.
Dafür gäbe es nun zwei Möglichkeiten: Ein wärmeleitendes Pad, beidseitig klebend, wärmeleitender 2K-Kleber.
K entschied sich für den Kleber, experimentierte mit einer speziellen (Eigen-)Mischung, die einerseits angesichts der erhabenen FET-Gehäuse den notwendigen Isolationsabstand gewährleistet, in Serie und automatisiert verarbeitet, andererseits hinsichtlich Alterung und zur Kompensation des thermischen Arbeitens verbundener Komponenten auch dauerhaft genügend Flexibilität gewährleistet. Das klappte anfänglich nicht sofort, Veränderung seitens des Klebers wurde erforderlich, letztendlich aber doch, denn es gibt über die Masse der im Einsatz befindlichen JIVEs quasi KEINE gemeldeten Ausfälle der Klebverbindung.
Nun hatten sich bei Frank gestern wohl zusätzlich 3 Leute gemeldet, denen das auch passierte, zzgl. @neodym. Ich frage mich nun, warum diese Leute aber alle nicht reklamiert haben? War da vielleicht auch etwas Bewusstsein von Mitschuld dabei? Übrigens, bei K sagte man mir, man hätte die Platte an Franks JIVE sang- und klanglos wieder angeklebt, wenn der nicht aus ganz anderen Gründen eh tot gewesen wäre, - anderes Thema.
Der Witz ist doch der: Klebe ich einen KK entsprechender Masse mit gutem 2K auf die Außenseite der Platte, passiert doch Folgendes:
- Aufgrund der ebenen Fläche zw. KK und Platte wird die Klebverbindung hier höhere Belastbarkeit haben als die zw. den unebenen FETs und der Innenseite der Platte.
- Im Falle einer impulshaften Belastung wird die Kraft, die durch die Beschleunigung der Masse des KK entsteht, in einigen Fällen ausreichen, so eine Klebverbindung zu überlasten. Die schwächere der beiden Verbindungen gibt nach, also die zw. Platte und FETs i.Allg. Ein hartes Aufsetzen kann da schon ausreichen, ein Einsemmeln des Modells allemal.
K hat dazu, wie man mir sagte, auch einige Erfahrung. Im Falle defekter JIVEs entfernt man in Absprache den KK und schickt ihn dem Kunden zurück. Dabei muss meist rohe Gewalt angewendet werden, der JIVE im Schraubstock, stumpfe Schläge auf den KK. In einigen Fällen hängt danach die Platte noch am KK.
MMn ist die Moral aus der Geschicht daher die: Kühlkörper entsprechender Masse müssen unbedingt mechanisch gegen den Körper des JIVE und/oder das Chassis abgefangen werden! Reine Klebverbindungen mögen zwar "ästhetisch" sein, ich erinnere mich an etliche stolz eingestellte Fotos mit riesigen goldfarbenen KK mit ziemlos sinnlos großen Kühlrippen, aber im Sinne funktionaler Zuverlässigkeit eindeutig kontraproduktiv.
So, das war mein Initialsenf dazu. Nun Ihr, bitte.
Tom
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