Einseitig eingepresste Rohre
Einseitg eingepresste Kupfer‑, Aluminium‑, oder Edelstahlrohre für hohe Verlustleistungen. (...)
Wärmewiderstand berechnen
Der thermische Widerstand Rth ist der zentrale Kennwert bei der Kühlkörperauslegung. Geben Sie Verlustleistung und Temperaturgrenzen ein: Der Rechner ermittelt den erforderlichen Rth sofort.
Warum ist der Wärmewiderstand entscheidend?
Jedes elektronische Bauteil hat eine maximale Betriebstemperatur, die nicht überschritten werden darf. Der Kühlkörper muss die entstehende Verlustleistung so abführen, dass diese Grenze eingehalten wird. Der thermische Widerstand Rth (Einheit: K/W) beschreibt, wie effizient ein Kühlkörper das leistet: Je kleiner der Rth, desto mehr Wärme kann bei gleicher Temperaturdifferenz abgeführt werden.
Rth-Rechner
W
°C
°C
Formel und Herleitung
ΔT = T_max − T_0 Die Temperaturdifferenz ergibt sich aus der maximalen Bauteiltemperatur minus der Umgebungs- oder Vorlauftemperatur des Kühlmediums.
R_th = ΔT / P_V Der erforderliche thermische Widerstand ergibt sich aus der Temperaturdifferenz dividiert durch die Verlustleistung. Einheit: K/W.
Berechnungsbeispiel aus der Praxis
Ein IGBT-Modul hat eine maximale Sperrschichttemperatur von 70 °C. Die Verlustleistung beträgt 2.000 W, die Kühlwasservorlauftemperatur 20 °C.
-
ΔT = 70 °C − 20 °C = 50 K -
R_th = 50 K / 2.000 W = 0,025 K/W
Der erforderliche Gesamtwärmewiderstand beträgt 0,025 K/W. Dieser Wert ist nur mit Flüssigkeitskühlung erreichbar.
Häufige Fragen
Die Wärmeleitfähigkeit λ (W/mK) ist eine Materialeigenschaft und gibt an, wie gut ein Stoff Wärme leitet. Der Wärmewiderstand Rth (K/W) ist eine Systemeigenschaft und beschreibt, wie viel Temperaturdifferenz für eine bestimmte Wärmeleistung im Gesamtsystem entsteht. Rth hängt von Material, Geometrie, Kontaktübergängen und Strömungsverhältnissen ab.
Nein. Der Rechner berechnet den gesamten erforderlichen Wärmewiderstand vom Bauteil zum Kühlmedium. In der Praxis setzt sich dieser Wert aus mehreren Teilwiderständen zusammen: Halbleiter → Gehäuse → Wärmeleitpaste → Kühlkörper → Kühlmedium. Jeder dieser Übergänge muss in einer detaillierten Auslegung berücksichtigt werden.
Ein sehr kleiner Rth (< 0,05 K/W) bedeutet, dass sehr viel Wärme auf kleinem Temperaturunterschied abgeführt werden muss. Das ist mit Luftkühlung praktisch nicht erreichbar. Flüssigkeitskühlung ist in diesem Fall erforderlich. COOLTEC bietet verschiedene Bauweisen von Monopress bis Structureflow an.
Die Berechnung ist eine erste Abschätzung auf Basis vereinfachter Annahmen. Sie eignet sich zur Vordimensionierung und Einschätzung der Kühlstrategie. Für die endgültige Auslegung sind Thermosimulationen, Messungen und konkrete Geometriedaten erforderlich.
Auslegung prüfen lassen
Unsicher bei der Auslegung? COOLTEC unterstützt bei Berechnung, Simulation und fertigungsgerechter Umsetzung, kostenlos und unverbindlich.
Mehr Wissen mit COOLTEC
Sichere dir jetzt den Cool How Report 2026
Effizientes Thermomanagement für die High-Tech-Industrie
Erfahre, wie du Kühlung für High-Tech-Anwendungen optimierst – mit Lösungen, die effizient, zuverlässig und direkt umsetzbar sind.
Report downloaden