Schaltnetzteile

Warum die Thermosimulation für Schaltnetzteile immer stärker an Bedeutung zunimmt

04.11.2008 | Autor / Redakteur: Timur Uludag* / Gerd Kucera

Mit Hilfe der bei MGV eingesetzten Strömungssimulationssoftware können alle thermodynamischen Parameter des betrachteten Systems zu jeder Zeit und an jedem Ort dreidimensional erfasst und damit auch bewertet werden.

Das Netzteil von Morgen ist ein Hightech-Produkt mit einer Vielzahl unterschiedlichster technischer und marktwirtschaftlicher Anforderungen. Schaltnetzteile haben heute eine hohe Integrationsdichte und ungewöhnliche Betriebsstandorte also eine immer höhere Leistungsdichte auf das Gesamtvolumen des Netzteiles bezogen, an jedem erdenklichen Platz und unter jeder Umweltbedingung. Wirtschaftlich soll ein immer kürzeres Time to Market realisiert werden.

Um die hohen Anforderungen an die Produktentwicklung mit einer marktgerechten Entwicklungszeit und Entwicklungskosten bewältigen zu können, reichen Erfahrungen auf dem Gebiet Entwärmung und althergebrachter Prozesse (wie z.B. von der Idee eines neuen Netzteils über Labormuster-Serien bis hin zum Prototyp) nicht mehr aus. Nur durch den Einsatz neuester Entwicklungswerkzeuge und optimierter Abläufe können Entwicklungen zeit- und kostenoptimal realisiert werden.

Mit 27 Jahren Erfahrung bei der Entwicklung kundenspezifischer Schaltnetzteile auf höchstem technischen Niveau, stellt sich MGV den aktuellen Anforderungen mit dem Einsatz einer leistungsstarken Strömungssimulationssoftware.

Die Vorteile numerischer Strömungssimulationssoftware

Mit Hilfe der Strömungssimulation können alle thermodynamischen Parameter des betrachteten Systems zu jeder Zeit und an jedem Ort dreidimensional erfasst und damit auch bewertet werden.

Damit werden Entwickler in die Lage versetzt, anders als bei den herkömmlichen Messverfahren wie Temperaturfühler oder Thermografie, thermodynamisch und strömungsmechanisch wichtige Größen betrachten zu können, die mit genannten messtechnischen Verfahren nur sehr schwer oder gar nicht erfassbar wären. Hierzu zählt neben dem Wärmefluss in Bauteilen ganz besonders das Umströmen von Bauteilen und deren Verhalten auf die Strömung im Netzteil selbst.

Bild 1: Strömungssimulationen im Produktentwicklungsprozess
Bild 1: Strömungssimulationen im Produktentwicklungsprozess

Die Lösung des Problems: Überwindung spezifischer Entwicklungsprobleme und Realisierung neuer Entwicklungswege. Daraus ergeben sich wirtschaftliche Vorteile. Wie in Bild 1 ersichtlich ist, unterscheidet sich der Entwicklungsprozess durch den Einsatz der Strömungssimulationssoftware erheblich von einem klassischen Prozess. Die Abbildung verdeutlicht die wirtschaftlichen Vorteile durch diese Art des Produktentwicklungsprozesses.

In der Grundlagenforschung werden unter anderem grundsätzliche Produkteigenschaften und die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit mit einer langfristigen Kundenbindung untersucht.

Die Qualitätsverbesserung wird durch die Steigerung der Produktqualität, den Eignungsnachweis und nicht zuletzt durch die Minimierung von Schadensrisiken erreicht.

Eine Zeit- und Kosteneinsparung erfolgt im Prototypenbau, in Labortests und in der Produktentwicklung, mit dem Resultat einer früheren Marktreife.

Strömungen und Temperaturverläufe simulieren

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