DE19613559C1 - Elektronikgerät - Google Patents
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektronikgerät, insbesondere
für den Einsatz in militärischen Landfahrzeugen, der im
Oberbegriff des Anspruch 1 genannten Art.
Elektronikgeräte für militärische Landfahrzeuge, wie z. B.
elektronische Rechner für die Feuerleitung in Kampfpanzern,
müssen aufgrund ihres rauhen Betriebseinsatzes nicht nur
staub- und spritzwasserdicht sein, sondern auch in einem
breiten Betriebstemperaturbereich einwandfrei arbeiten, der
sich mitunter bis in extreme Minustemperaturen hinein
erstreckt. Solche Temperaturbereiche können nur von hierfür
speziell ausgelegten Bauteilen eingehalten werden, die
aufgrund ihrer hohen Fertigungskosten bei vergleichsweise
geringen Stückzahlen sehr teuer sind. Im Handel verfügbare
bauteilbestückte Leiterkarten für die recht preiswerten
Rechner im zivilen Bereich erfüllen nicht die für den
militärischen Einsatz geforderten
Temperaturspezifikationen.
Bei solchen Elektronikgeräten ist es bereits bekannt
(DE 42 23 935 A1), für den Staub- und Spritzwasserschutz
jede Leiterkarte in eine bis auf Steckeröffnungen allseits
geschlossene Kassette einzupacken und zur Einhaltung ihres
zulässigen oberen Temperaturgrenzwertes, der unterhalb des
vom Elektronikgerät geforderten Grenzwertes liegen kann,
die von den Elektronikbauteilen erzeugte Verlustwärme von
der Leiterkarte schnellstmöglichst abzuziehen. Hierzu ist
die eine Seitenwand der Kassette mit in Einbaulage sich
vertikal erstreckenden Kühlrippen ausgestaltet und der
Zwischenraum zwischen Leiterkarte und der die Kühlrippen
tragenden Seitenwand mit elektrisch isolierenden
Wärmeleitmatten vollständig ausgefüllt, die sowohl an der
Innenwand der Seitenwand als auch an der Leiterkarte bzw.
an deren elektronischen Bauelementen eng anliegen. Dadurch
wird eine direkte Wärmeleitung von der Oberfläche der
Elektronikbauteile zu den Kühlrippen mit einem sehr guten
Wärmeleitkoeffizienten geschaffen, was eine Senkung der
Temperatur an der Oberfläche der Elektronikbauteile um bis
zu 20°C mit sich bringt.
Es ist eine elektronische Schaltung mit einem
Schaltungsträger und einem auf diesen zusammen mit weiteren
elektronischen Bauelementen und Leiterbahnen aufgebrachten
temperaturstabilisierten Schaltkreis bekannt
(DE 43 40 583 A1), der einen mittels eines Heizelements,
eines thermischen Sensors und einer Regelschaltung
temperierten Baustein aufweist. Die Heiztemperatur wird
dabei auf einen konstanten Wert gehalten, der oberhalb der
maximalen Umgebungstemperatur liegt, so daß der Baustein,
der beispielsweise eine exponentielle
Temperaturabhängigkeit aufweist, auf eine von der
schwankenden Umgebungstemperatur unabhängige konstante
Betriebstemperatur gehalten und damit seine funktionelle
Temperaturunabhängigkeit eliminiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Elektronikgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das
bei Gewährleistung der von ihm geforderten Funktion in
einen zu extremen Minusgraden hin ausgedehnten, breiten
Umgebungstemperaturbereich, z. B. von -40°C bis +80°C,
zwecks Senkung der Herstellkosten den Einsatz von
kommerziell verfügbaren bauteilbestückten Leiterkarten
ermöglicht, deren spezifizierter unterer
Temperaturgrenzwerte für die Betriebstemperatur weit höher
liegt.
Die Aufgabe ist bei einem Elektronikgerät der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung
erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des
Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Elektronikgerät hat den Vorteil, daß
durch die den in einer Kassette hermetisch verpackten
Leiterkarten zugeordneten Heizelemente in Verbindung mit
einem entsprechenden Temperaturmanagement unter Einsatz von
Temperatursensoren und elektrischen Schaltern für die
Heizelemente bei niedrigen Umgebungstemperaturen die
Betriebstemperatur der Leiterkarten im Elektronikgerät
soweit angehoben wird, daß sie oberhalb des für die
Leiterkarten zulässigen unteren Temperaturgrenzwertes
liegt. Das Temperaturmanagement kann dabei von einer
zentralen Steuereinheit nach einem vorgegebenen Programm
ausgeführt werden, wobei die elektrischen Schalter
entsprechend den von den Temperatursensoren gemeldeten
Temperaturwerten betätigt werden, oder dezentralisiert
durchgeführt werden, indem die Temperatursensoren und die
elektrischen Schalter zu Bimetallschaltern zusammengefaßt
sind, die bei geeignet gestuften Temperaturwerten mehr oder
weniger Heizelemente zu- oder abschalten. Bei ausreichend
hohen Umgebungstemperaturen, also bei Temperaturwerten
oberhalb des unteren Grenzwerts der zulässigen
Betriebstemperatur der kommerziellen Leiterkarte, bleibt
das Temperaturmanagement inaktiv und die Kühlplatte mit
angeformten Kühlrippen sorgt für eine schnelle Abfuhr der
von den Bauteilen erzeugten Verlustwärme, so daß in keinem
Fall der obere Grenzwert der zulässigen Betriebstemperatur
der Leiterkarte überschritten wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Elektronikgeräts mit zweckmäßiger Ausgestaltungen und
Verbesserungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
der Heizkörper aus einer auf den Rahmen aufschraubbaren
Grundplatte und einem, vorzugsweise über Stützen, an der
Grundplatte befestigten Isolierkörper aus schlecht
wärmeleitendem Material, auf dessen von der Grundplatte
abgekehrten Oberfläche die als Heizfolien ausgebildeten
Heizelemente aufgeklebt sind. Zur Verbesserung des
Wärmeübergangs wird dabei noch vorteilhaft zwischen den
Heizfolien und der Leiterplatte eine Zwischenlage aus einem
elastischen, gut wärmeleitenden, elektrisch isolierenden
Material eingelegt, die sich an die Heizfolien und an die
Leiterplatte andrückt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die
Temperatursensoren und vorzugsweise auch die elektrischen
Schalter für die Heizelemente auf der der bauteilbestückten
Seite der Leiterkarte zugekehrten Innenwand der Kühlplatte
angeordnet. Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit zu der
Kühlplatte hin ist nicht nur der Zwischenraum zwischen
Kühlplatte und Leiterkarte mit Wärmeleitmatten aus
elastischem, elektrisch isolierendem Material ausgefüllt,
sondern können bei Bedarf auch noch Kühlfinger an dem
Rahmen aus wärmeleitendem Material angeschraubt werden, die
in die Zwischenräume zwischen den Elektronikbauteilen auf
der bauteilbestückten Seite der Leiterkarte hineinragen.
Über die Kühlfinger und den Rahmen sowie über die
Wärmeleitmatten wird das Temperaturgefälle zwischen
Elektronikbauteilen und Kühlplatte minimiert und die
Schnelligkeit der Wärmeübertragung maximiert, so daß die an
der Kühlplatte angeordneten Temperatursensoren nur einen
geringen zeitlichen Meßverzug aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens, die
rechtwinklig zu den die Öffnungen für die Stecker tragenden
Rahmenseiten verlaufen, Keilverschlüsse aus gut
wärmeleitendem Material vorgesehen, die zum Führen und
Festsetzen des Rahmens längs der Ober- und Unterseite des
Gehäuses des Elektronikgerätes in dort vorgesehenen
Einschubschienen dienen. Mit diesen Keilverschlüssen wird
einerseits eine einfache Montage erreicht und andererseits
ein guter Wärmeübergang zwischen Kassettenrahmen und
Gehäuse des Elektronikgeräts hergestellt. Die
Keilverschlüsse werden bevorzugt dabei so ausgebildet, daß
sie beim Lösen eine Axialverschiebung der Kassette relativ
zum Gehäuse bewirken, so daß die Kassetten von der Rückwand
des Gehäuses abgedrückt werden kann und dadurch die
Steckverbindung zwischen den gehäusefesten und
leiterplattenfesten Steckern bequem gelöst werden kann.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Elektronikgeräts,
teilweise geöffnet,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer im
Elektronikgerät gemäß Fig. 1 enthaltenen
Kassette,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine Ansicht der Kassette in Richtung Pfeil V in
Fig. 2 bei abgenommener Kühlplatte und fehlender
Leiterkarte,
Fig. 6 eine Ansicht der Kassette in Richtung Pfeil VI in
Fig. 2 bei abgenommenem Heizkörper und fehlender
Leiterkarte.
Das in Fig. 1 in Frontansicht zu sehende Elektronikgerät
weist ein Gehäuse 10 mit einer Frontseite 101, einer hier
nicht zu sehenden Rückwand und zwei geschlossenen
Seitenteilen 103 und 104 auf. Wie hier nicht weiter
dargestellt ist, ist die geschlossene Rückwand doppelwandig
ausgebildet, wobei an der Innenseite der Rückwand
gehäuseseitig festgelegte elektrische Gegenstecker
zugänglich sind. Im Innern der doppelwandigen Rückwand
befindet sich eine Querverdrahtungsleiterkarte, die sog.
Mutterplatine, die die Gegenstecker trägt und mit einem an
dem Seitenteil 103 angeordneten Steckerfeld 11 elektrisch
leitend verbunden ist. Das Steckerfeld 11 dient zum
Anschluß des Elektronikgeräts im Fahrzeug. Das Gehäuse 10
ist durch eine sich parallel zu den Seitenteilen 103, 104
erstreckende Trennwand 102 in zwei Gehäusesegmente 12, 13
unterteilt. Jedem Gehäusesegment 12, 13 ist ein Lüfter 14,
15 zugeordnet. Die beiden Lüfter 14, 15 sind an der
Unterseite des Gehäuses 10 angeordnet und blasen jeweils
Kühlluft in die Gehäusesegmente 12, 13 hinein, die über
Öffnungen in der Oberseite des Gehäuses 10 entweicht. Das
Gehäusesegment 12 ist zum Einsetzen von in sog.
Kassetten 16 verpackten Leiterkarten 27 (Fig. 2 bis 4)
vorbereitet, die vertikal ausgerichtet in hier nicht
dargestellten Schienen an der Ober- und Unterseite des
Gehäuses 10 eingeschoben werden. Anschließend wird eine
Frontplatte 17 unter Zwischenlage einer Dichtung auf die
Frontseite 101 des Gehäuses 10 aufgeschraubt, die
Öffnungen 171 und 172 für Kabel 18 und für an der
Kassette 16 frontseitig vorhandene Stecker 19 aufweist.
Durch die Öffnungen 171 und 172 können Kabelverbindungen 18
vom Gehäuse 10 her zu den frontseitigen Steckern 19 der in
den Kassetten 16 verpackten Leiterkarten hergestellt
werden. Weiterhin sind auch elektrische Verbindungen von
Kassette 16 zu Kassette 16 durch gesteckte Brücken 20
möglich. Als äußerer Abschluß dient ein Deckel 21, der
unter Zwischenlage einer Dichtung auf die Frontplatte 17
aufgeschraubt ist und die Öffnungen 171 und 172
einschließlich der Kabel 18, der fronseitigen Stecker 19
und der Verbindungen 20 überdeckt. Jede der angesprochenen
Dichtungen zwischen Frontplatte 17 und Gehäuse 10
einerseits und Deckel 21 und Frontplatte 17 andererseits
gewährleistet Spritzwasser- und Staubschutz und ist
zusätzlich elektrisch leitend ausgebildet, um auch den
EMV-Schutz sicherzustellen.
Im Gehäusesegment 13 sind Leiterkarten 22 enthalten, die in
herkömmlicher Weise mit elektronischen Bauteilen bestückt
sind. Die Leiterkarten 22 sind ebenfalls vertikal
ausgerichtet in entsprechend ausgebildete Haltesysteme im
Gehäuse 10 eingeschoben. Zwischen den Leiterkarten 22 sind
elektrische Heizelemente tragende Heizkörper 23 angeordnet,
mit deren Hilfe eine für die Leiterkarten 22 spezifizierte
Umwelttemperatur im Gehäusesegment 13 geschaffen wird.
Außerdem wird durch die Heizkörper 23 eine Betauung der
Leiterkarten 22 verhindert. Wie nicht weiter dargestellt
ist, sind in den Luftkanälen zwischen den Leiterkarten 22
Temperatursensoren zur Erfassung der Leiterkartentemperatur
angeordnet. Die Heizkörper 23, der Lüfter 15, die
Temperatursensoren und entsprechende elektrische Schalter
zum Ein- und Ausschalten der Heizkörper sind Teile eines
Temperatursteuersystems, mit dessen Hilfe im
Gehäusesegment 13 eine für die Leiterkarten 22
spezifizierte Umwelttemperatur geschaffen wird, wobei die
Umgebungstemperatur des Elektronikgeräts außerhalb des für
die Leiterkarten 22 zulässigen Temperaturbereichs liegen
kann. Das Gehäusesegment 13 wird nach außen hin unter
Zwischenlage einer Dichtung 24 mit einem Deckel 25
verschlossen, der auf die Frontseite 101 des Gehäuses 10
aufgeschraubt wird. Die elektrisch leitfähige Dichtung 24
gewährleistet wiederum Spritzwasser-, Staub- und
EMV-Schutz.
Eine der in das Gehäusesegment 12 eingeschobenen
Kassetten 16 ist in Fig. 2 perspektivisch und in Fig. 3
und 4 in entsprechenden Schnitten dargestellt. Die
Kassette 16 weist einen Rahmen 26 aus gut wärmeleitendem
Material auf, in den die mit elektronischen Bauteilen
bestückte Leiterkarte 27 eingelegt ist. Auf der einen Seite
des Rahmens 26 ist eine Kühlplatte 28 mit außen angeformten
Kühlrippen 281 aufgeschraubt und an der anderen Seite des
Rahmens 26 ist ein elektrische Heizelemente 29 (Fig. 5)
tragender Heizkörper 30 befestigt. Zwischen Kühlplatte 28
und Rahmen 26 und Heizkörper 30 und Rahmen 26 sind zur
Gewährleistung des Spritzwasser-, Staub- und EMV-Schutzes
entsprechende Dichtungen 32 (Fig. 3) eingesetzt. An den
einander gegenüberliegenden Längsseiten 261 des Rahmens 26
ist der Rahmen 26 mit schlitzförmigen Öffnungen 31
versehen, über welche die auf der Leiterkarte angeordneten
kassettenseitigen Stecker 19 zugänglich sind. Bei in das
Gehäuse 10 eingeschobener Kassette 16 sind die auf der der
Rückwand des Gehäuses 10 zugekehrten Rahmenseite
angeordneten rückwärtigen Stecker 19 in die gehäuseseitigen
Gegenstecker an der Rückwand des Gehäuses 10 eingesteckt
und die auf der anderen Rahmenseite angeordneten
frontseitigen Stecker 19 an der Frontseite 101 des
Gehäuses 10 zur Herstellung von elektrischen Verbindungen
durch die Kabel 18 und Brücken 20 zugänglich. Um jede
Öffnung 31 herum ist wieder eine Dichtung 32 angeordnet,
wobei sich nach Einschieben der Kassette 16 in das
Gehäuse 10 die eine Dichtung 32 an die Rückwand des
Gehäuses 10 andrückt und die andere Dichtung 32 die
beschriebene Dichtung gegenüber der Frontplatte 17
herstellt. An den beiden einander gegenüberliegenden
Schmalseiten 262 des Rahmen 26 sind Keilverschlüsse 33 aus
gut wärmeleitendem Material angeordnet, über welche die
Kassette 16 in den gehäuseseitigen Schienen geführt und
gehalten wird. Im eingebauten Zustand der Kassette 16
werden die Keilverschlüsse 33 durch Drehen einer
frontseitig zugänglichen Schraube 34 in den Schienen
verspannt und bilden gleichzeitig die thermische Ankopplung
der Kassette 16 zum Gehäuse 10. Weiterhin sind die
Keilverschlüsse 33 so ausgebildet, daß sie beim Lösen der
Spannschraube 34 die Kassette 16 mit den Steckern 19 von
der Rückwand des Gehäuses 10 abdrücken und damit die
rückwärtige Steckverbindung zwischen den gehäuseseitigen
Gegensteckern und rückwärtigen Steckern 19 der Kassette 16
lösen.
Der Heizkörper 30 besteht, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich
ist, aus einer auf den Rahmen 26 aufgeschraubten
Grundplatte 35 und einem an der Grundplatte 35,
vorzugsweise über hier nicht zu sehende Stützen,
befestigten Isolierkörper 36 aus schlecht wärmeleitendem
Material, auf dessen von der Grundplatte 35 abgekehrten
Oberfläche die Heizelemente 29 in Form von Heizfolien
aufgeklebt sind. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, die eine
Ansicht der Kassette 16 bei fehlender Kühlplatte 28 und
Leiterkarte 27 darstellt, sind auf den Isolierkörper 36
insgesamt drei Heizelemente 29 als Heizfolien großflächig
aufgeklebt. Die Anschlußleitungen 37 zu den
Heizelementen 29 sind auf einen der kassettenseitigen
Steckern 19 gelegt. Zwischen der die Heizelemente 29
tragenden Oberfläche des Isolierkörpers 36 und der von der
bauteilbestückten Seite abgekehrten Rückseite der
Leiterkarte 27 ist eine Zwischenlage 38 aus einem sehr
elastischen, sehr gut wärmeleitenden, aber elektrisch
isolierenden Material eingelegt. Diese Zwischenlage 38
sorgt für eine konduktive Wärmeanbindung der Leiterkarte 27
an die Heizelemente 29.
Zur Steuerung der Heizleistung der Heizelemente 29 sind in
der Kassette 16 Temperatursensoren und elektrische Schalter
angeordnet, welche die Zuleitungen 37 zu den
Heizelementen 29 mit einer Stromquelle verbinden oder von
dieser trennen. Die Steuerung der elektrischen Schalter
kann dabei von einer zentralen Steuereinheit durchgeführt
werden, der die elektrischen Ausgangssignale der
Temperatursensoren zugeführt werden und die entsprechend
einer einzustellenden, erforderlichen Temperatur die
Heizelemente 29 zusammen oder einzeln ein- und ausschaltet.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Kassette 16
sind die Temperatursensoren und elektrischen Schalter zu
insgesamt drei Bimetallschaltern 39 mit unterschiedlichen
Ansprechschwellen zusammengefaßt (Fig. 6). Jeder dieser
Bimetallschalter 39 steuert eines der Heizelemente 29, wozu
die Bimetallschalter 39 über Leitungen 40 mit einem der
kassettenseitigen Stecker 19 verbunden sind. Durch
geeignete Verbindung des Steckers 19 in Fig. 5 und des
Steckers 19 in Fig. 6 mit einem gehäuseseitigen
Gegenstecker wird die elektrische Verbindung zwischen
Stromquelle, Bimetallschaltern 39 und Heizelementen 29
hergestellt. Die Bimetallschalter 39 sind auf der der
Leiterkarte 27 zugekehrten Unterseite der Kühlplatte 28
befestigt. Die Kühlplatte 28 ist entsprechend der
Topographie der Leiterkarte 27 konstruiert, wobei die
Kühlrippen 281 entsprechend den Erfordernissen der
einzelnen elektronischen Bauteile auf jeder Leiterkarte 27
ausgeführt sind. Bei erhöhtem Kühlbedarf können die
Kühlrippen 281 auch durch Kühlnadeln ersetzt werden. Die
von den Kühlrippen 281 abgekehrte Innenfläche der
Kühlplatte 28 ist der Topographie der mit elektronischen
Bauteilen bestückten Leiterkarte 27 so angepaßt, daß ein
nur geringer Zwischenraum zwischen der Kühlplatte 28 und
der Bauteiloberseite verbleibt. Dieser Zwischenraum ist mit
elastischen, gut wärmeleitenden Isolationsmatten 41
ausgefüllt, so daß wiederum ein konduktiver Wärmetransport
hergestellt wird, und zwar von der Bauteiloberseite zu der
Kühlplatte 28. Die Isolationsmatten 41, die im Bereich der
Bimetallschalter 39 ausgespart sind, sind in Fig. 6 zu
sehen.
Zur Verbesserung des Wärmetransports von der
bauteilbestückten Leiterkarte 27 zum Rahmen 26 bzw. zur
Kühlplatte 28 sind sog. Kühlfinger 42 vorgesehen, wie sie
in Fig. 4 zu sehen sind. Diese Kühlfinger 42 ragen in noch
vorhandene, nicht von den Isolationsmatten 41 ausgefüllte
Zwischenräume zwischen den Elektronikbauteilen hinein, die
häufig dann entstehen, wenn die Leiterkarten 27 mit
Zusatzleiterkarten, sog. "piggybacks" bestückt werden.
Jeder Kühlfinger 42 besteht aus einem Aluminiumblech, das
beidseitig mit einem elastischen, sehr gut wärmeleitenden,
elektrisch isolierenden Material beschichtet ist. Die
Kühlfinger 42 sind an den Rahmen 26, der ebenfalls aus sehr
gut wärmeleitendem Material besteht, mittels Schrauben 43
befestigt.
Claims (11)
1. Elektronikgerät für den Einsatz in militärischen
Landfahrzeugen, mit einem Gehäuse (10) und einer
Mehrzahl von darin auswechselbar aufgenommenen, in
jeweils einer Kassette (16) verpackten Leiterkarten
(22, 27), die mit Elektronikbauteilen bestückt sind
und durch Öffnungen (31) in der Kassette (16)
zugängliche Stecker (19) zum Herstellen elektrischer
Steckverbindungen mit gehäuseseitigen Gegensteckern
tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassetten (16)
jeweils aus einem in das Gehäuse (10) einschiebbar
ausgebildeten Rahmen (26) aus gut wärmeleitendem
Material, einer den Rahmen (26) auf der
bauteilbestückten Seite der Leiterkarte dicht
verschließenden Kühlplatte (28) mit außen angeformten
Kühlrippen (281) und einem den Rahmen (26) auf der
anderen Seite der Leiterkarte (27) dicht
verschließenden Heizkörper (30) mit Heizelementen (29)
besteht und daß in den elektrischen Zuleitungen der
Heizelemente (29) mittels Temperatursensoren
gesteuerte elektrische Schalter angeordnet sind.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperatursensoren temperaturabhängige, elektrische
Ausgangssignale ausgeben und ausgangsseitig an einer
die elektrische Schalter steuernden Steuereinheit
angeschlossen sind.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperatursensoren und elektronischen Schalter zu
Bimetallschaltern (39) zusammengefaßt sind.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnungen (31) für den Zugang
zu den leiterkartenseitigen Steckern (19) im
Rahmen (26) an einander gegenüberliegenden Seiten
angeordnet sind.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Heizkörper (30) aus einer auf
den Rahmen (26) aufschraubbaren Grundplatte (35) und
einem, vorzugsweise über Stützen, an der Grundplatte
(35) befestigten Isolierkörper (36) aus schlecht
wärmeleitendem Material besteht und daß mehrere als
Heizfolien ausgebildete Heizelemente (29) auf der von
der Grundplatte (35) abgekehrten Oberfläche des
Isolierkörpers (36) aufgeklebt sind.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Heizfolien (Heizelemente 29) und der
Leiterplatte (27) eine Zwischenlage (38) aus einem
elastischen, gut wärmeleitenden, elektrisch
isolierenden Material eingelegt ist, die sich an die
Heizfolien (Heizelemente 29) und an die
Leiterplatte (27) andrückt.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren und die
elektrischen Schalter (Bimetallschalter 39) für die
Heizelemente (29) auf der der bauteilbestückten Seite
der Leiterkarte (27) zugekehrten Innenfläche der
Kühlplatte (28) angeordnet sind.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß in Zwischenräumen auf der
bauteilbestückten Seite der Leiterkarte (27)
Kühlfinger (42) aus einem mit elastischem, gut
wärmeleitendem, elektrisch isolierendem Material
beschichteten Metallblech, vorzugsweise
Aluminiumblech, hineinragen, die mit dem Rahmen (26)
wärmeleitend, z. B. durch Schrauben (43), verbunden
sind.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß an gegenüberliegenden
Rahmenseiten (262) des Rahmen (26), die rechtwinklig
zu den die Öffnungen (31) tragenden Rahmenseiten (261)
verlaufen, Keilverschlüsse (33) aus gut wärmeleitendem
Material zum Führen und Festsetzen des Rahmens (26) an
der Ober- und Unterseite des Gehäuses (10) vorgesehen
sind.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß um die schlitzförmigen
Öffnungen (31) in den Rahmenseiten (261) elektrisch
leitfähige Dichtungen (32) angeordnet sind, die sich
auf die die gehäuseseitigen Gegenstecker umgebenden
Wandteile des Gehäuses (10) aufpressen.
11. Gerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Keilverschlüsse (33) so ausgebildet sind, daß
sie sich stirnseitig an einem die gehäuseseitigen
Gegenstecker umgebenden Wandteil abstützen und beim
Lösen den Rahmen (26) soweit im Gehäuse (10)
verschieben, daß die leiterkartenseitigen Stecker (19)
aus den gehäuseseitigen Gegensteckern ausgeschoben
werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996113559 DE19613559C1 (de) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Elektronikgerät |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE1996113559 DE19613559C1 (de) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Elektronikgerät |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19613559C1 true DE19613559C1 (de) | 1997-11-20 |
Family
ID=7790509
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1996113559 Expired - Lifetime DE19613559C1 (de) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Elektronikgerät |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19613559C1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014208529A1 (de) * | 2014-05-07 | 2015-11-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlereinheit zur Verwendung in einem Batteriemodul, Batteriemodul, Verfahren zu deren Herstellung und Fahrzeug mit Batteriemodul |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1029489B (de) * | 1955-10-17 | 1958-05-08 | Deutsche Elektronik Gmbh | Temperaturstabilisierte Hochfrequenzroehre zur Erzeugung oder Verstaerkung sehr kurzer Wellen |
| DE2532543A1 (de) * | 1974-11-01 | 1976-05-13 | Siemens Ag Albis | Mechanisch und elektrisch autonome radar-sender-einheit fuer den einbau in gepanzerte raeume |
| GB2038102A (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-16 | Ferranti Ltd | Circuit board temperature controller |
| US4288839A (en) * | 1979-10-18 | 1981-09-08 | Gould Inc. | Solid state device mounting and heat dissipating assembly |
| GB2163008A (en) * | 1984-08-08 | 1986-02-12 | Varian Associates | Miniature, temperature controlled phase detector |
| DE3717540A1 (de) * | 1987-05-25 | 1988-12-15 | Autz & Herrmann Maschf | An einer wand oder tuer eines schaltschrankes anzuordnender waermetauscher |
| US4924350A (en) * | 1988-05-17 | 1990-05-08 | Magnetek Universal Mfg, Corporation | Retention clip for a thermal protection sensor |
| DE4223935A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Atlas Elektronik Gmbh | Staub- und wassergeschütztes Elektronikgerät |
| DE4340583A1 (de) * | 1993-11-29 | 1995-06-01 | Krautkraemer Gmbh | Temperaturstabilisierter Hybridschaltkreis |
| US5483420A (en) * | 1993-09-10 | 1996-01-09 | Sextant Avionique | Locking and heat-exchange device for modular printed circuit board holder structure |
-
1996
- 1996-04-04 DE DE1996113559 patent/DE19613559C1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1029489B (de) * | 1955-10-17 | 1958-05-08 | Deutsche Elektronik Gmbh | Temperaturstabilisierte Hochfrequenzroehre zur Erzeugung oder Verstaerkung sehr kurzer Wellen |
| DE2532543A1 (de) * | 1974-11-01 | 1976-05-13 | Siemens Ag Albis | Mechanisch und elektrisch autonome radar-sender-einheit fuer den einbau in gepanzerte raeume |
| GB2038102A (en) * | 1978-12-20 | 1980-07-16 | Ferranti Ltd | Circuit board temperature controller |
| US4288839A (en) * | 1979-10-18 | 1981-09-08 | Gould Inc. | Solid state device mounting and heat dissipating assembly |
| GB2163008A (en) * | 1984-08-08 | 1986-02-12 | Varian Associates | Miniature, temperature controlled phase detector |
| DE3717540A1 (de) * | 1987-05-25 | 1988-12-15 | Autz & Herrmann Maschf | An einer wand oder tuer eines schaltschrankes anzuordnender waermetauscher |
| US4924350A (en) * | 1988-05-17 | 1990-05-08 | Magnetek Universal Mfg, Corporation | Retention clip for a thermal protection sensor |
| DE4223935A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Atlas Elektronik Gmbh | Staub- und wassergeschütztes Elektronikgerät |
| US5483420A (en) * | 1993-09-10 | 1996-01-09 | Sextant Avionique | Locking and heat-exchange device for modular printed circuit board holder structure |
| DE4340583A1 (de) * | 1993-11-29 | 1995-06-01 | Krautkraemer Gmbh | Temperaturstabilisierter Hybridschaltkreis |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014208529A1 (de) * | 2014-05-07 | 2015-11-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlereinheit zur Verwendung in einem Batteriemodul, Batteriemodul, Verfahren zu deren Herstellung und Fahrzeug mit Batteriemodul |
| DE102014208529B4 (de) * | 2014-05-07 | 2025-08-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kühlereinheit zur Verwendung in einem Batteriemodul, Batteriemodul, Verfahren zu deren Herstellung und Fahrzeug mit Batteriemodul |
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