Yamaha C-6 - Maßnahmen für bessere Thermik: Kühlkörper, Gehäuse etc.

wenn Geräte keine Lüftungsschlitze haben, brauchen sie auch meist keine ...

Vorverstärker und Tuner ziehen ja kaum Leistung, es entsteht somit auch wenig Abwärme ...

aber wenn schon, würde ich nicht den Deckel zerstören, da rieselt dann mal so richtig der Staub rein (was letztendlich zu echten thermischen Problemen führen könnte) ...
wenn du die Dinger unbedingt kaputt machen willst, würde ich n paar Reihen Löcher in die Seitenbleche bohren ... hat Musical Fidelity mit dem A1 in den 80er/90ern auch gemacht

Beim KSK und der BW fehlen doch laut neuesten Nachrichten gut 100.000 Schuss Munition. Damit könnte man ein MG beladen und .....
Versuchs evtl. mal im "Darknet", da treiben sich einschlägige Typen mutmaßlich herum.

Ihr macht mir Spaß.

Im Darknet wird nur auf die schwarzen Gehäuse geballert, auf den silbernen sitze ich noch.

Es kann nicht sein, was nicht sein darf? Ich dachte mir schon, daß es angezweifelt wird, aber daß ein VV oder ein Tuner nicht sehr warm werden kann, ist offenbar leider blanke Theorie.
Im C-6 sitzt kein sehr kleiner Kühlkörper, der zwar von unten und nach hinten mickrig belüftet wird. Dennoch kannst Du die Hand auf dem ungelöcherten geschlossenen Deckel nicht liegen lassen. Zumindest ich Weichei nicht. Der KK von TR421/424 wird im offenen [!] Gerät 68-70 Grad warm (nach 1h, Außentemp 21 Grad, Deckel abgenommen). Die internen Spannungen (ca. 25V bzw. 42V) sind korrekt, ebenso wie die DC Offsets Center Voltage of Flat Amp/EQ Amp. (Vielleicht swingt das Teil ja.)

Seitlicher Beschuß würde mir auch besser schmecken, aber das hatte ich bereits verworfen, denn dann muß der Schütze mit hochkant gestellten Blechen arbeiten - möglicherweise auch wieder sperriger/schwieriger, je nach Werkzeug. Also halt doch Löcher in die Oberseite - ich dachte selbstverständlich an tischtennisball bis tennisballgroße Löcher, damit Eiswürfel zwecks Kühlung hineingeworfen werden können.

Noch jemand super Ideen?

Beim Yamaha würde ich z.B. die Sicherungshalter (220 mA) nutzen, um dort einmal die tatsächlich fließenden Ströme zu messen.
Vielleicht kann man ja durch andere Maßnahmen (z.B. Austausch der Längsregler gegen leistungsstarke Spannnungsregler) den Energieumsatz insgesamt drosseln. Wie sieht es am Trafo aus? Kann man von 220V auf 240 V~ umstellen?

Zum Tuner:
da habe ich noch keinen "modernen" Tuner gehabt, der in irgendeiner Weise heiss geworden wäre. Da würde ich - zugegeben "aus dem Bauch heraus" - auf einen Defekt tippen.

Wenn das alles auch noch gut (und richtig professionell, als wäre es Serie) aussehen soll; Laserschnitt.

CarlM. (Beitrag #5) schrieb:

Vielleicht kann man ja durch andere Maßnahmen (z.B. Austausch der Längsregler gegen leistungsstarke Spannnungsregler) den Energieumsatz insgesamt drosseln.

Das wird nicht helfen, denn die Verlustleistung bleibt exakt gleich. Es sei denn, man rüstete komplett auf Schaltnetzteiltechnik um, aber das wäre eine größere Baustelle.

Wie sieht es am Trafo aus? Kann man von 220V auf 240 V~ umstellen?

Wenn möglich sollte man alte Schätzchen immer umstellen, denn die wurden zu ihren besten Zeiten noch mit 220V gestillt.

Leider ist es schon so, dass die Lebensdauer bei den meisten Herstellern nicht gerade an erster Stelle steht. Oft wird an Kühlkörperfläche gespart, Innen und Außen. Dabei gilt die Faustregel, jede 10°C weniger ergeben etwa einen Faktor zwei hinsichtlich der Lebensdauer, was auch in der anderen Richtung gilt.
Manchmal gewinnt man etwas, indem man belastete Komponenten an die innere Rückseite des Gehäuses transplantiert. Beim häufig verwendeten Stahlblech kommt nicht unbedingt ein großer Wurf heraus, denn die Wärmeleitungvon Stahl ist recht bescheiden. Außerdem muss man mögliche Störeinflüsse durch die meist längere Verdrahtung im Auge behalten.

Valenzband (Beitrag #7) schrieb:

die Wärmeleitungvon Stahl ist recht bescheiden.

In Relation zu was?

electronride (Beitrag #1) schrieb:

Jetzt möchte ich in die Oberseiten (und ggf. Unterseiten) mehrere Reihen Löcher bzw. Langlöcher stanzen lassen.

Stanzen braucht ein passendes Werkzeug, und das ist richtig teuer.
Zum Selbermachen gibt es im Schaltschrankbau Blechlocher, auch nicht billig.
Ich empfehle Wasserstrahlschneiden, weil beim lasern der Lack weitläufig wegbrennt.

Die Schnittflächen in der Wandungstiefe wären so oder so blank (bei Wasserschnitt zusätzlich auch die Rand/Kantenbereiche)
und würden bei Stahlblech in kürzester Zeit (Flug)rosten.
Das neu lackiert werden müsste, wäre so oder so unumgänglich.

klausES (Beitrag #10) schrieb:

Das neu lackiert werden müsste, wäre so oder so unumgänglich.

Das stand imho auch nicht in Rede...

Vielleicht versuchst du es mal mit Bohren lassen. Stanzen ist immer sehr speziell.
Ich gebe dir aber auch Recht, wenn du schreibst, dass Vorverstärker und Tuner sehr warm werden. Hatte ich auch, bei einem Onkyo Vorverstärker. Allerdings ist der schon 30 Jahre alt und hat trotz der Wärme gut durchgehalten, nur irgendwann ist es einem Längsregler doch zu blöd geworden. Ich habe ihn ausgetauscht und fertig. Wenn er wieder 30 Jahre hält, dann ist das schon ok. Also prinzipiell hast du Recht, es gibt Geräte, die werden warm, aber meistens ist das egal, da die Bauteile nicht überlastet werden.

Ein kleiner Lüfter an der Rückseite würde das Problem auf elegante Weise lösen, ohne den Deckel zu zerstören.
Luft zieht er dann sowieso durch die Öffnungen an Front und Boden.

CHICKENMILK (Beitrag #13) schrieb:

Ein kleiner Lüfter an der Rückseite würde das Problem auf elegante Weise lösen, ohne den Deckel zu zerstören.

Und schafft mit seinem Laufgeräusch direkt das nächste...

Mechwerkandi (Beitrag #8) schrieb:

Valenzband (Beitrag #7) schrieb: die Wärmeleitungvon Stahl ist recht bescheiden. In Relation zu was?

Na, zu was wohl: Aluminium, Kupfer. Oder hast Du schon einmal Halbleiter-Kühlkörper aus Stahl gesehen?

Mechwerkandi (Beitrag #14) schrieb:

CHICKENMILK (Beitrag #13) schrieb: Ein kleiner Lüfter an der Rückseite würde das Problem auf elegante Weise lösen, ohne den Deckel zu zerstören. Und schafft mit seinem Laufgeräusch direkt das nächste...

Alles eine Frage der Lüftergröße und Drehzahl.
Ein langsam drehender Lüfter wird für diese Ansprüche ausreichen und absolut kein akustisches Problem verursachen.

Aber wem es lieber ist, kann natürlich auch herumsägen, herumdremeln, eine Firma beauftragen, welche teuer Löcher stanzt oder das Gerät anderwertig verunstalten.
Jeder, wie er will.

Was einigermaßen aussieht könnte z.Bsp. ein passender Zuschnitt aus einem Eloxal-Lochblech sein, der dann auf/unter eine größere Öffnung im Deckblech geschraubt wird. Gibt's öfters im Baumarkt (dort aber meist nur zum Apotheken-Preis), oder im einschlägigen Versand/Fachhandel.
So braucht man nur ein größeres rechteckiges Loch, was ggf. mit einer guten Stichsäge und etwas Nacharbeit an den Kanten zu machen ist. Am besten vor dem Bearbeiten noch eine Schutzfolie aufziehen.

Ich habe bei meinem Kenwood L-07 C II auch zusätzliche Kühluft- Schlitze eingebaut. Siehe auch das Bild:



Das ist optisch nicht sehr auffallig und deutlich spürbar. Der Stromverbrauch bei diesem Vorverstärker liegt im Leerlauf bei den 220V Geräten so bei 36 Watt, wenn man auf 240 Volt umstellt kommt man ein wenig hernter auf etwa 33 Watt. Das ist aber immer noch recht viel Wärme die da entsteht. Angegeben ist das Gerät mit 50 Watt, schwingen tut da nichts. Und ich habe hier auch schon genügend dieser Geräte durchziehen sehen, die Werte differieren von Gerät zu Gerät nicht stark. Über eine zu kurze Lebensdauer will ich mich auch nicht beschweren, der VV ist ja nun über 40 Jahre alt und spielt immer noch. Da müssen viel andere Geräte erst mal hinkommen
Natürlich ist ein Ventilator sehr wirksam um die Wärme weg zu bringen. Aber den möchte man halt nicht immer haben. Bei eingen Geräten kann man die Vorwiderstände vor den Zenerdioden etwas vergrößern, der dort durchfliessende Strom wird nicht immer in voller Höhe gebraucht. Aber das muß man natürlich auch testen.
Oft hilft es auch schon den Abstand von unten zu vergrößeren und kein Gerät mehr über die Wärmequelle zu stellen. Wenn man die Möglichkeit hat. Es gibt noch etliche weitere kleine Maßnahmen die die Wärmeentwicklung im solchen Geräten senken.

Eine Lochblech- Karosserie hat Luxman übrigens bei seinem L-10 oder L-11 gehabt. Da sieht gar nicht schlecht aus und man könnte so eventuell die ganze Haube ersetzten ohne etwas zu zerstören.

Valenzband (Beitrag #15) schrieb:

Na, zu was wohl: Aluminium, Kupfer. Oder hast Du schon einmal Halbleiter-Kühlkörper aus Stahl gesehen?

Abgesehen davon, das es wohl niemanden interessiert, was ich wo schon mal gesehen habe:
Warum so aggro?
Bin ich Dir irgendwie zu nahe getreten? Habe ich etwas falsch gemacht?

Im C-6 sitzt kein sehr kleiner Kühlkörper, der zwar von unten und nach hinten mickrig belüftet wird.

1. Halbleiter Elektrisch vom KK isolieren (falls nicht von Yamaha so gemacht) und prüfen ob diese sonst wo Verbindung mit der Schaltung haben.
2. Passendes Alublech zuscheiden lassen und in den Deckel kleben (wärmeleitkleber)
3. Kühlkörper mit Wärmeleitpaste bestreichen und prüfen ob die Verbindung KK -> Gehäuse im geschlossenen Zustand gegeben ist.

Mal so als Idee

Das mit einer aktiven Lüftung wäre, wenn man es richtig macht schon konstuktiv annähernd geräuschlos machbar.
So schlecht war die Idee nicht.
Allerdings auch nur mit entsprechendem Aufwand. Es ist wie überall...

Erstmal herzlichen Dank für Eure klasse mannigfaltigen Anregungen und Beteiligung!

- Umstellung auf 240V: Das hatte anfänglich schonmal geprüft. Leider habe ich nur das 220V Modell und im SM keine entfernbare Drahtbrücke o.ä. gefunden. Ich schaue aber nochmal nach.

- Kühlkörper innen: Hier hatte ich schonmal an längere gedacht, denn nach oben ist noch Luft. Dann müßte man beide KK aber auch mit der Platine unten verbinden. Bisher liegen sie nur lose auf der Platine auf und werden dort von den Transistoren gehalten (auch wieder so ein MIst). MIt dem Gehäuse nach oben verbinden ist auch eine interessante Idee. Allerdings ist das Eisenblech.

- Transistoren Richtung Rückwand und KK nach außen verlegen: Auch interessant - Könnte das je nach Lage die Gefahr von Einstreungen o.ä. erhöhen?

- Kühlluftschlitze am oberen Rand sehen ja auch klasse aus.

- Auf einen Ventilator würde ich beim C-6 vorerst gerne verzichten, dafür gibt's dann den B251. But who knows, ggf. kommt dieser doch zum Zug.

- Halbleiter elektrisch vom KK isolieren: Ist der Fall, aber ggf. nicht mehr gut genug und prüfe ich.

- Vorwiderstände vor Zenerdioden ändern: Oha, das behalte ich mal in der Hinterhand.

- Bleche: Yes, es sollte gut/professionell aussehen, Stanzen oder Bohren, u.v.a. Lasern oder Wasserstrahlschneiden bzw. Zuschnitt aus Eloxal-Lochlech hört sich auch sehr gut an.

- Messen über Sicherungshalter: Mache ich noch.

Ich hoffe, ich habe nichts vergessen.

Apropos: Meine aktuelle Lösung ist, den Bodenabstand zum Regalboden unten zu vergrößern und den Deckel oben wegzulassen, weil er so verdammt warm wird und das Arbeiten an der Unsterblichkeit des Geräts sonst konterkariert würde. Jetzt ist da ein Regalboden oberhalb mit 3 cm Abstand. So soll es natürlich nicht bleiben.

VG, T

P.S. Falls jemand Lust hat, auch etwas stanzen oder bohren o.ä. zu lassen, dann könnte ich ggf. die Teile sammeln und eine Sammelbestellung machen. Also falls ich einen Dienstleister finde. Dann müsste man sich bestenfalls auf ein einheitliche Lüftungsanordnung einigen ...

Nachtrag:
Ich erinnere mich wieder, da ist nur ein 220V Trafo drin (Modell GA62980). 240V Modelle haben andere Trafos.



Und anderenorts wurde auch schon über recht viel Wärme breichtet. LINK

electronride (Beitrag #22) schrieb:

Mit dem Gehäuse nach oben verbinden ist auch eine interessante Idee. Allerdings ist das Eisenblech.

Nicht nur dass Eisen (und erst recht Stahl) schlecht Wärme leitet, ich sehe auch nicht, wie eine Montage von Innen an der Oberseite mit/ohne Winkel einen gesichert guten Wärmeübergang und eine bequeme Zugänglichkeit unter einen Hut bringen könnte.

Transistoren Richtung Rückwand[/b] und KK nach außen verlegen:..könnte das je nach Lage die Gefahr von Einstreungen o.ä. erhöhen?

Ja, kann es durchaus. Deswegen muss man sich das Ganze vorher gut überlegen und sicherheitshalber auch messtechnisch prüfen können. Alles was "schnell" ist wird von parasitären Kapazitäten und (Streu-) Induktivitäten negativ beeinträchtigt. Einen brühheißen Festspannungsregler etwas zu "verlängern" ist dagegen bei Beachtung von ein paar Kleinigkeiten keine Herausforderung.

...Ventilator.. . dafür gibt's dann den B251.

Der B251 ist ein gutes Beispiel für ein misslungenes Design ab Werk

Stanzen oder Bohren, u.v.a. Lasern oder Wasserstrahlschneiden bzw. Zuschnitt aus Eloxal-Lochlech hört sich auch sehr gut an.

Ohne deiner Markanalyse vorzugreifen zu wollen, erahne ich soch, dass jeder gewerbliche Dienstleister allein für die Einrüstung und Programmierung seiner Maschine mehr verlangt als der Zeitwert des Geräts es darstellt. Das wird erst ab einer größeren Stückzahl sinnvoll.
Entweder kennt man jemand aus der Branche persönlich, oder man greift selbst zu Säge. Ein komplettees Lochblech ist, je nach Befestigungsoptionen an den Seiten und der Rückwand, eine Option, die mit einer Biegebank machbar ist, das geht quasi mit einem Handgriff, auch wenn man erst wieder jemand Spezielles finden muss.
Was allerdings bisher noch nicht zur Sprache kam ist, dass die Öffnungen möglicherweise die "Zulassung" hinsichtlich Brandschutz hinfällig machen. Persönliches Restrisiko

Meine aktuelle Lösung ist.... den Deckel oben wegzulassen

Damit zeigst Du bereits diese Risikobereitschaft an

Nicht nur dass Eisen (und erst recht Stahl) schlecht Wärme leitet, ich sehe auch nicht, wie eine Montage von Innen an der Oberseite mit/ohne Winkel einen gesichert guten Wärmeübergang und eine bequeme Zugänglichkeit unter einen Hut bringen könnte.

Schlechter als Alu oder Kupfer sicher, das stört aber hier garnicht. Es geht darum die Kühlfläche zu vergrößern und vorallem die Wärme nach draußen zu bringen.

Ein Bild vom offenen Gerät wäre hilfreich, je nach Geschick des TE lässt sich da sicher was machen. Und man entgeht dem Staubproblem das man beim Löcher bohren und erst recht mit Lüfter hat.

Das hatte anfänglich schonmal geprüft. Leider habe ich nur das 220V Modell und im SM keine entfernbare Drahtbrücke o.ä. gefunden. Ich schaue aber nochmal nach.

Aus einem ganz normalen 230V -> 9V Trafo (oder 12V Halogen-Trafo) kann man sich einen Spartrafo zum anpassen basteln. Ein 50VA 9V Trafo reicht dabei für Geräte bis ~1,2kVA!

King Jesus, Euch gehen die Ideen nicht aus. Werde meinen Job an den Nagel hängen, um das umzusetzen.

... [D]as Ganze [Transistoren Richtung Rückwand ...] vorher gut überlegen und sicherheitshalber auch messtechnisch prüfen können

Das übersteigt meine Kenntnisse. Wie wäre das meßtechnisch mindestens zu überprüfen?

Der B251 ist ein gutes Beispiel für ein misslungenes Design ab Werk

Auch deswegen konnte ich es nicht lassen, mir das Ding mal zuzulegen. Anscheinend reizt mich sowas, und zwar allein schon, um es ein wenig zu studieren. Ich habe dort aber nicht mehr vor als zusätzliche KK für die acht Treiber und leise großformatige externe Lüfter, wie auch einschlägig empfohlen.

... jeder gewerbliche Dienstleister allein für die Einrüstung und Programmierung seiner Maschine mehr verlangt als der Zeitwert des Geräts es darstellt. Das wird erst ab einer größeren Stückzahl sinnvoll.

Ja, absolut plausibel. Mal gucken, vielleicht habe ich Glück. Ansonsten wird es dann wohl doch DIY.

Ein Bild vom offenen Gerät wäre hilfreich

Bittesehr, hier sind die zwei Sauna-Freunde und darunter die Rückwand/Unterseite:

Nicht nur dass Eisen (und erst recht Stahl) schlecht Wärme leitet, ich sehe auch nicht, wie eine Montage von Innen an der Oberseite mit/ohne Winkel einen gesichert guten Wärmeübergang und eine bequeme Zugänglichkeit unter einen Hut bringen könnte.

Schlechter als Alu oder Kupfer sicher, das stört aber hier garnicht. Es geht darum die Kühlfläche zu vergrößern und vorallem die Wärme nach draußen zu bringen.

Das Gehäuse mitzunutzen ist im Einzelfall sicher eine elegante Lösung. Dann kann man aber nichts mehr draufstellen bzw. muß bei Umzügen aufpassen, da sich bei Druck von oben die damit verbundene Platine mit durchbiegt. Es sei denn, man lötete die Transistoren aus und verbände sie stattdessen über bewegliche Drähte mit der Platine. Das lassen wir dann als "transistor air suspension & distributed heat transmission" TAS-DHT patentieren.

Aus einem ganz normalen 230V -> 9V Trafo (oder 12V Halogen-Trafo) kann man sich einen Spartrafo zum anpassen basteln. Ein 50VA 9V Trafo reicht dabei für Geräte bis ~1,2kVA!

Aha, das wäre natürlich auch ein schönes DIY-Projekt. Bisher habe ich nur passive Spulen abgewickelt. Ich behalte das mal im Hinterkopf. Hier müßten dann zu den 12V noch 31,5V-Abgriffe dazu ...

Nochmals ganz herzlichen Dank für Eure hilfreichen Kommentare!

Dann baue eben höhere Kühlkörper rein und verbinde diese durch Alu-Profile mit der Rückwand (nicht mit dem Deckel).

Das Gehäuse mitzunutzen ist im Einzelfall sicher eine elegante Lösung. Dann kann man aber nichts mehr draufstellen bzw. muß bei Umzügen aufpassen, da sich bei Druck von oben die damit verbundene Platine mit durchbiegt.

Mit Bild ist mir das klarer geworden. Eine weitere Idee die noch einfacher ist wäre die Transistoren auf die Unterseite des Gehäuses zu bringen. Ich würde eine möglichst große möglichst dicke Aluplatte (am besten 5mm) großflächig auf die Unterseite schrauben die die Hitze dann über eine große Fläche vom Stahlblech abführt. Die Transistoren werden damit verschraubt

Transistoren versetzen ist "heiß". Würde lieber mit der Hitze leben als das zu tun.

[...] höhere Kühlkörper rein und verbinde diese durch Alu-Profile mit der Rückwand

Ja, ich denke, es bleibt bei höheren KK. Die Verbindung mit der Rückwand über Alu-Profile ist ne' prima Idee, das würde auch die Platine entlasten. So wird's gemacht, plus Gehäuseperforierung.

Transistoren auf die Unterseite [und] Transistoren versetzen ist "heiß".

Auch gewitzt! Aber ja, ich laß' das Versetzen hier erstmal und probier's mit möglichst wenig Aufriß.

Falls doch noch jemand eine Idee für Betriebe hat, die professionell Gehäuseschlitze oder Löcher machen, meldet Euch! Meldet Euch auch, wenn Ihr das ggf. auch für Eure Geräte vorhabt, dann könnte man sich ggf. zusammentun.

electronride (Beitrag #29) schrieb:

Falls doch noch jemand eine Idee für Betriebe hat, die professionell Gehäuseschlitze oder Löcher machen, meldet Euch!

So was macht jede Blechbude mit einer CNC Nibbelmaschine.
Leider wird das als Einzelanfertigung teurer als das ganze Gerät.

Nööö,
es gibt fertige Lochbleche im Baumarkt, bei Hornbach oder einem anderen Jippie eiyh Jääh Markt. Da kann man mit der Stichsäge und passendem Blatt auf die richtigen Maße bringen. Aufschläge für die abgewickelte Länge beachten! Jetzt braucht man jemanden der das auf einer kleinen Bank kantet. Das sollte wohl zu finden sein und ist nicht so teuer.

Wahrscheinlich kann man den gebogenen Deckel eh nicht in die Stanz- Nibbel Maschine bringen. Also muß man einen euen Deckel machen. Regulär bezahlt übersteigt das den Wert des Gerätes, das ist wohl leider richtig.

Man kann noch bei einem Wasserstrahlbetrieb nachfragen ob die einem eine Öffnung in den vorhandenen Deckel strahlen. Mit etwas Glück kann das gegen eine Spende in die Kaffeekasse funktionieren.

Richard

Vergrößere einfach den Kühlkörper. Dann brät es auch nicht mehr so extrem an einer Stelle. Läßt sich doch heutzutage alles kaufen / fräsen. Dann kann man die KK auch gleich so gestalten, daß sie den gruseligen blauen Bowdenzügen nicht im Wege sind.

Einfache Variante: ein Stück Stromschiene (oder Kühkörper-Strangprofil) quer durch das Gerät, an den Seitenwänden verschraubt, von unten die zwei Halbleiter rangeschraubt.
Löcher im Deckel, wenn nicht original, sieht immer komisch aus.


MfG
DB

Einfache Variante: ein Stück Stromschiene (oder Kühkörper-Strangprofil) quer durch das Gerät, an den Seitenwänden verschraubt, von unten die zwei Halbleiter rangeschraubt.

Geile Idee!
Das ich da noch nicht selbst darauf gekommen bin, wobei ich doch täglich Stromschienen verbaue

Valenzband (Beitrag #15) schrieb:

Na, zu was wohl: Aluminium, Kupfer. Oder hast Du schon einmal Halbleiter-Kühlkörper aus Stahl gesehen?

Moin,
ja, oft genug, vor allem in Fernostgeraeten. Meist so ein kleineres, U-formig gebogenes Blechteil. Wenn's "gut" sein sollte, war es verkupfertes Stahlblech, was am Grundproblem natuerlich nichts aendert.
Halbleiter mit Stahl zu kuehlen hat wirklich nur eine bescheidene Wirkung, weil das Waermeleitvermoegen zu gering ist und sie die Waerme in dem Material kaum ausbreitet. Es ist allenfalls "besser als gar nichts", aber immer noch schlechter als ein gleichgrosses Kuehlelement aus Alu, das vielleicht etwas teurer ist (und bei dem man dann gerne "vergisst", es schwarz zu eleoxieren).

73
Peter

hf500 (Beitrag #34) schrieb:

Valenzband (Beitrag #15) schrieb: Na, zu was wohl: Aluminium, Kupfer. Oder hast Du schon einmal Halbleiter-Kühlkörper aus Stahl gesehen? ja, oft genug, vor allem in Fernostgeraeten. Meist so ein kleineres, U-formig gebogenes Blechteil. Wenn's "gut" sein sollte, war es verkupfertes Stahlblech, was am Grundproblem natuerlich nichts aendert. Halbleiter mit Stahl zu kuehlen hat wirklich nur eine bescheidene Wirkung, weil das Waermeleitvermoegen zu gering ist und sie die Waerme in dem Material kaum ausbreitet. Es ist allenfalls "besser als gar nichts", aber immer noch schlechter als ein gleichgrosses Kuehlelement aus Alu, das vielleicht etwas teurer ist (und bei dem man dann gerne "vergisst", es schwarz zu eleoxieren).

Nicht ganz: Wenn die thermische Leistung auf ca. 1W begrenzt bleibt ist, bei entsprechend kleiner Fläche des Kühlkörpers, das Material fast unbedeutend. Das wird schnell klar, wenn man die gesamte Kette der Wärmeübergangswiderstände vom Chip bis an die Umgebungsluft betrachtet. In solchen Situationen ist der Wärmewiderstand im Blech praktisch immer viel kleiner als der Übergangswiderstand zur Luft. Auch eine schlechte Montage auf dem Blech ändert daran wenig. Typische Beispiele sind "Steckkühlkörper", deren Wärmeleitwiderstand im wesentlichen durch die Fläche bestimmt wird. Eine geschickte Formgebung (Riffelungen, Schrägstellung von Lamellen...) kann, je nach EInbausituation, die natürliche Konvektion und damit den Wärmewiderstand günstig beeinflussen. In kompakten und geschlossenen Geräten ist das aber nur sehr schwer zu erreichen.
Entweder man vermeidet überflüssiges Gebrate schon per Design, oder man sollte alle Leistungsteile mit einer externen Kühlfläche verbinden. Alternativ geht natürlich auch ein Gebläse, wenn es leise genug/geregelt ist.
Leider wurden viele, wenn nicht die meisten, der alten Hifi Geräte in keiner Weise anhand dieser Leitlinie entwickelt. Das äußere Design war eher das Werk von Pappmaché-Künstlern und Marketing-Spinnern. Deshalb wurden selbst Kühlkörper regelmäßig nach Innen verbannt. Mehr Dummheit geht, technisch betrachtet, eigentlich nicht. Dazu kamen oft absurd hohe Versorgungsspannungen und Ruheströme, selbst im Kleinsignalbereich. Heute müsste man wohl einen Sticker draufkleben "Energieeffizienz = H", oder "Vorsicht, heiß!". Damals kam der Strom eben noch einfach so aus der Steckdose

Hier hat sich ja nochmal etwas getan. Sehr interessante Beiträge! Aufgrund der diversen kreativen Vorschläge werde ich die Hitze stufenformig ermitteln.

Stufe 1: Größere KK, entweder die neuen Fischer, die ich mir ausgeguckt hatte, oder die Stromschienenvariante von DB
Stufe 2: Wie 1, nun aber mit Anbindung an die Rückwand à la Chickenmilk. (Entfällt bei der Stromschiene, da diese schon li + re befestigt ist.)
Stufe 3: Wie 2, aber zusätzlich mit Gehäuseöffnungen, entweder in der Lochblechvariante oben von Valenzband oder die Seitenschlitze à la Broesel.

Noch etwas:
a. Theoretisch dürfte doch ohne Anbindung des größeren KK an das geschlossene Gehäuse keine geringere Innentemperatur im Gehäuse entstehen. Denn die Verlustleistung ist gleichgeblieben und es wird die gleiche Energie lediglich über eine größere KK-Fläche verteilt (Energieerhaltungssatz), oder?
b. Aus welchem Material bestehen denn solche Gehäuse? Eisenblech, Stahlblech? (Wärmleitfähigkeit Lambda: Stahl 15-50, Eisen 80, Alu 230, Kupfer 380)

electronride (Beitrag #36) schrieb:

Eisenblech, Stahlblech?

Stahlblech. Stahl als Legierung mit C und anderen Begleitern.

Reineisen ist ein recht weiches, schlecht zu bearbeitendes Zeug, weil es u.a. beim Zerspanen fürchterlich "schmiert".
Außer für Trafobleche, Statorpakete und ähnliches gibt es in der Technik kaum eine Anwendung für Reineisen.

a. Theoretisch dürfte doch ohne Anbindung des größeren KK an das geschlossene Gehäuse keine geringere Innentemperatur im Gehäuse entstehen. Denn die Verlustleistung ist gleichgeblieben und es wird die gleiche Energie lediglich über eine größere KK-Fläche verteilt (Energieerhaltungssatz), oder?

Ich vermute Du löst damit den Hotspot um die Regler auf, stattdessen wird das ganze Gehäuse (oder ein größerer Teil des Gehäuses) ein bisschen wärmer.
Optimal ist es die wärme besser nach draußen abzuführen, da das Gerät so wie es ist funktioniert muss das aber nicht unbedingt sein.

Btw hast Du mal geprüft ob irgend ein Fehler im Gerät vorliegt bzw. ob irgendwo zuviel Strom benötigt wird? Dann würden die Regler auch wärmer werden, das wäre schritt 1 wenn ich der Meinung wäre irgendwas wird zu warm.

Noch etwas: a. Theoretisch dürfte doch ohne Anbindung des größeren KK an das geschlossene Gehäuse keine geringere Innentemperatur im Gehäuse entstehen. Denn die Verlustleistung ist gleichgeblieben und es wird die gleiche Energie lediglich über eine größere KK-Fläche verteilt (Energieerhaltungssatz), oder?

Meine Erfahrung dazu:

So verkehrt ist dein Denkansatz nicht, jedoch sollte die Gehäuseanbindung die Innentemparatur schon etwas senken.

Was jedoch nicht viel bringt, ist nur den Kühlkörper zu vergrößern (ohne Anbindung ans Gehäuse).
Bei meinem Sherwood Preceiver wurde das Netzteil auch sehr heiß, was aber bei diesem Gerät normal war (bei Spezi genau das gleiche Gerät und selbes Problem). Im Gehäusedeckel natürlich keine Lüftungsschlitze, weil ist ja "nur" ein Preceiver.

Somit haben wir neben dem Austausch auf hochwertigere Elkos auch gleich den Kühlkörper vergrößert.
Der Effekt war, dass es nur etwas länger gedauert hat, bis sich das Gerät wieder erhitzt hat.

Und somit haben wir einen 92x92mm Lüfter eingebaut, welcher für Abluft gesorgt hat.
Der ist in der Drehzahl so begrenzt, dass er direkt neben dem Gerät fast nicht hörbar ist.



Darum habe ich anfangs den Lüfter vorgeschlagen und ich halte dies in Kombination mit einer Vergrößerung der Kühlkörper immer noch für die effektivste Kühlung.

Moin,
in einem geschlossenen Gehaeuse stossen auch noch so grosse Kuehlkoerper schnell an ihre Grenzen. Die Waerme vom Bauteil wegzubekommen ist das eine, die Waerme aus dem Geraet herauszubekommen der zweite Teil ;-)

73
Peter

Werden interne Kühlkörper vergrößert, kann die Konvektion auch verschlechtert werden, weil die Luft "umständlichere Wege" gehen muss. Dann bleibt sie lieber stehen wo sie ist.

Yes, also wie vermutet, die Hitze muss raus. Und da sind wieder bei der von allen geliebten Gehäuseperforierung.

Propeller sind mir - in diesem Fall - zu weit weg vom Original, es sei denn, es würde dann fliegen können. Anbindung an das Gehäuse scheint ja weniger vielversprechend, da es Stahlblech ist. Aber gut, nur der Versuch macht kluch. Ich werde das wie im obigen "Dreisatz" (Stufe 1-3) angekündigt per Messungen hier zeigen, dann haben wir es schwarz auf weiss und alu auf blech.

Dank' Euch sehr!

Hi Torsten,
Du hast ein Wärmeproblem ich lese mal mit, vielleicht können wir der Wärmeleitung,-konvektion,-strahlung etwas abhelfen. Es gab ja schon ein paar gute Ideen, aber mit Lüfter wäre wirklich die letzte Lösung.

Gruß Uwe

Hallo zusammen,

@ Uwe: Richtig, ich habe ein Wärmeproblem. Ich bin da da etwas zimperlich. Aber ich wette, die Mehrheit der hier Anwesenden fände es in diesem Fall auch störend und die Bemühungen um Langlebigkeit konterkarierend.

@ Chickenmilk: Das ist ja ein anregender Turmbau. Wo ist der Lüfter?

@ Kekstein: Hotspot-Marginalisierung finde ich sehr plausibel. Wesentliche Spannungen und Einstellungen hatte ich geprüft, siehe Post #4. Werde das aber nochmals überprüfen, versprochen.

@ Mechwerkandi: Danke dafür - gibt es eigentlich irgendwo den Lambda-Wert für Stahlblech? Habe den nicht gefunden.

@ Valenzband & Uwe & alle wg. der Konvektion: Der Lufteinlaß unten im Gehäuse befindet sich unterhalb der TR412/424. Ich hatte damals daher auch nach Luftdurchlässen auf der Platine geschaut - ob es von unten durch die Platine und an den KK vorbei nach oben/hinten zur Rückwand einigermaßen schön durchziehen kann. Doch weitestgehend Fehlanzeige - es ist einfach in Sachen Luftstrom eine echt mistige Konstruktion. (Äußerst seltsam, zumal doch der Endstufenpartner M-4 klasse belüftet ist, soweit ich das beurteilen kann). Vielleicht bin ich ja zu streng. Es gibt nur ein paar wenige mickrige Löcher in der Platine. Der Luftstrom muß/müßte weitestgehend um die Platine herum zu den KK, was er so kaum tun wird. Für zusätzliche Löcher in der Platine ist kaum Spielraum. Ich muss mir das aber noch mal angucken und mich hier ggf. mehr trauen. Ich stelle Euch davon mal ein Bild ein - nach dem Umzug, denn das Gerät ist schon verpackt

Viele Grüße,
Thorsten

gibt es eigentlich irgendwo den Lambda-Wert für Stahlblech?

Versteckt in Tabellenbüchern, aber Du kannst in guter Näherung der Wert 48-58 W/mK für Stahl unlegiert nehmen, Aluminium hat einen Wert von 236 W/mK

klick mich

Gruß Uwe

Ich bin da da etwas zimperlich. Aber ich wette, die Mehrheit der hier Anwesenden fände es in diesem Fall auch störend und die Bemühungen um Langlebigkeit konterkarierend.

Wenn ich ehrlich bin, nein, ich würde mir keine Gedanken machen. Natürlich altern Bauteile bei hoher Temperatur schneller, das ganze hat aber die letzten (30?) Jahre funktioniert. Ich würde den Zustand um Wärmeempfindlichen Bauteile (Elkos) um den Hotspot prüfen und wenn gealtert tauschen. Das hält dann die nächsten 30 Jahre.

Stahlblech ist kein Super Wärmeleiter, es ist aber auch nicht gerade ein Wärmeisolator. Die Originalen Transistoren (Oder Spannungsregler) auf den Kühlkörpern führen geschätzt 1-3W Verlustleistung ab, wenn Du die Wärme auf eine große Fläche des Stahlblechs bringst wird sie automatisch nach draußen abgeleitet. Deshalb die Idee Alublech auf dem Boden, denke einfacher geht es nicht mehr.

Noch ein Vorschlag: Konvektion verbessern.

1. Löcher direkt unterhalb der Kühlkörper in das Bodenblech bohren.

2. Um den Kühlkörper herum Zusätzliche Löcher in die Platine bohren, eventuell auch zwischen den Kühlrippen.
Falls Leiterbahnen im Weg sind, vielleicht sogar die eine oder andere "umleiten".

3. Hinten an der Rückwand oben Bohrungen setzen, damit die Konvektion besser abfließen kann.

- Johannes

Hi zusammen,
@ Uwe: Danke Dir. Ich hatte übrigens für Stahl sogar noch darunter liegende Werte (15-50 W/Mk) gefunden, s.o.
@ Keksstein: Ich finde Deinen Ansatz wie gesagt interessant für spezifische Situationen. Doch hier möchte ich zunächst mal versuchen, die oberhalb der Platine entstehende Wärme eben auch oberhalb abzuführen. Die Verlagerung nach unten wäre aber experimentell auch reizvoll.
@ Johannes: Leiterbahnen ggf. umzuleiten ist auch eine gute Idee. Weitere Bohrungen in Platine und weitere Löcher in Rückwand bzw. Deckel stehen bereits im Fokus, s.o.
Ich lasse wieder von mir hören, wenn ich erste praktische Ergebnisse habe.
Dank Euch und viele Grüsse, T.

Noch eine Idee wäre evtl.eine Heatpipe von den (zu kleinen/inneren) Kühlkörpern zu einem rückseitig montierten KK. Heatpipes könnten z.Bsp. aus alten Laptops geschlachtet werden. Man muss halt erst nachsehen was von den Abmessungen her brauchbar ist.

Moin,
das Problem bei diesen Dingern ist nur, dass sie an ganz spezielle Einbausituationen angepasst sind und sich daran wenig aendern laesst. Ich weiss nicht, ob man daran herumbiegen darf.

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Peter