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Gehäuse und Kühllösungen

Ein Gehäuse für den neuen Standard in der Industrie: embeddedNUC

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Pentair hat auf der Embedded World in Nürnberg ein Gehäuse inklusive Kühllösung präsentiert, welches für den neuen Standard embeddedNUC konzipiert ist. Dieser greift die Vorteile des Intel-NUC-Systems für Consumer-Anwendungen auf, ist aber speziell auf Industrie-Applikationen ausgelegt.

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Das von Pentair entwickelte Schroff-embeddedNUC-Gehäuse basiert auf der Gehäuseplattform Schroff-Interscale und ist damit flexibel bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen, Farbe, Bedruckung etc..
Das von Pentair entwickelte Schroff-embeddedNUC-Gehäuse basiert auf der Gehäuseplattform Schroff-Interscale und ist damit flexibel bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen, Farbe, Bedruckung etc..
(Bild: Pentair)

Prozessoren werden immer kleiner, leistungsfähiger und sparsamer. Das Intel-NUC-System (NUC – Next Unit of Computing) ist ein gutes Beispiel hierfür. Es vereint viele PC-Funktionen auf einem nur ca. 10 × 10 cm großen Basisboard und wurde für Consumer-Anwendungen entwickelt. Um die Vorteile dieses Systems auch für Industrie-Applikationen nutzen zu können, hat die Arbeitsgruppe SDT.03 des Standardisierungskonsortiums SGET e.V. auf dieser Grundlage den für Industrie-Applikationen nutzbaren Standard embeddedNUC erarbeitet und veröffentlicht. Dieser berücksichtigt z.B. die für Industrieanwendungen relevanten Schnittstellen, die Langzeitverfügbarkeit von Prozessoren und anderen elektronischen Bauteilen sowie die ausfallsichere Kühlung ohne Lüfter über Conduction Cooling. Damit werden diese kleinen, leistungsfähigen PC-Einheiten nun auch beispielsweise für dezentrale Steuerungs- und Überwachungseinheiten in der Automation nutzbar. Pentair hat auf der Embedded World das erste kompakte Schroff-Gehäuse inklusive Kühllösung für diesen Standard präsentiert.

Elektronische und mechanische Gehäuse-Parameter definiert

Als Mitglied im Standardisierungskonsortium war Pentair mit seinen Fachleuten in der Arbeitsgruppe SDT.03 aktiv. Besonders bei der Konzeption möglicher Gehäuse und einer effektiven, passiven Kühlung hat sich Pentair eingebracht. Neben den elektronischen Parametern zu Steckverbindern, Stromversorgung, Schnittstellen usw., wurden in der Spezifikation mechanische Parameter wie die Größe des Boards (101,60 × 101,60 mm) mit den Befestigungslöchern und die Höhen und Positionen der elektronischen Komponenten auf Vorder- und Rückseite des Boards definiert. Die Grundabmessungen (Breite und Tiefe) eines Gehäuses orientieren sich an der Boardgröße. Die Gehäusehöhe bleibt variabel, da sie je nach Höhe der elektronischen Komponenten und für das Conduction Cooling angepasste werden muss. Auch die Positionen möglicher Ausbrüche an der Front- oder Rückseite des Gehäuses für Stecker etc. bleiben offen, da diese applikationsabhängig sind. Der definierte Temperaturbereich für den Betrieb liegt bei 0 bis 60 °C bzw. erweitert bei –40 bis 85 °C.

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Flexibilität mit Schroff-Interscale beibehalten

Das jetzt von Pentair entwickelte Schroff-embeddedNUC-Gehäuse basiert auf der Gehäuseplattform Schroff-Interscale. Es besteht aus drei Teilen (Korpus, Deckel und Frontplatte) und bietet als Standard-Plattform die gewohnte Flexibilität bezüglich Abmessungen, Ausbrüchen, Farbe, Bedruckung etc..

Das EMV-geschirmte Gehäuse ist leicht zu montieren und wird mit nur zwei Schrauben fixiert. Im Gehäusedeckel sind Kühlkörper für Conduction Cooling integriert. Zur Wärmeübertragung von den Prozessoren zur Gehäuseoberfläche hat Pentair spezielle Wärmeleitkörper aus Metall entwickelt und zum Patent angemeldet. Diese Wärmeleitkörper sind in der Höhe flexibel, so dass z.B. unterschiedliche hohe Prozessoren durchgehend kontaktiert werden können und auftretende Höhentoleranzen keine Rolle spielen. Die Verlustwärme wird durch Wärmeleitung zu den Kühlkörpern transportiert und dort durch Konvektion bzw. Wärmestrahlung an die Umgebung abgegeben. Zudem sollen verbesserte Leistungen und höhere Taktraten der Prozessoren aufgrund der effektiven, direkten Wärmeabfuhr Vorteile bringen.

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