GPU-Kühllösung (Kühlkörper/Lüfter)

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Kühllösung (Kühlkörper/Lüfter)

Technische Definition

Diese Kühllösung ist eine Komponenten-Wärmemanagement-Baugruppe, die für Grafikprozessoren (GPUs) entwickelt wurde. Sie kombiniert einen Kühlkörper und einen Lüfter, um die während des GPU-Betriebs erzeugte Wärmeenergie zu übertragen und abzuleiten, Überhitzung zu verhindern und optimale Leistung aufrechtzuerhalten. Der Kühlkörper besteht typischerweise aus Aluminiumlegierung oder Kupfer und nimmt die Wärme vom GPU-Chip über direkten Kontakt oder ein Wärmeleitmaterial wie Wärmeleitpaste auf. Der Lüfter bläst dann Luft über die Kühlkörperrippen, um die Wärmeableitung durch Konvektion zu beschleunigen. Dieses Produkt wird in der Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Produkten eingesetzt, insbesondere in Desktop-PCs, Workstations und Servern, in denen GPUs verwendet werden. Die Kühlleistung muss der thermischen Verlustleistung (TDP) der GPU entsprechen, typischerweise im Bereich von 150 bis 300 Watt. Der Luftdurchsatz liegt zwischen 30 und 80 Kubikfuß pro Minute (CFM), wobei höhere Werte für Server-GPUs erforderlich sind. Der statische Druck, der für dichte Lamellenanordnungen benötigt wird, liegt zwischen 2,0 und 6,0 mmH2O. Der Geräuschpegel liegt zwischen 20 und 45 dBA, wobei Werte unter 30 dBA für leise PCs bevorzugt werden. Die Lüfterdrehzahl ist PWM-gesteuert und liegt zwischen 800 und 3000 U/min. Der Lagertyp ist ein fluiddynamisches Lager (FDB) für Langlebigkeit. Der Wärmewiderstand liegt zwischen 0,05 und 0,15 °C/W, wobei niedrigere Werte eine bessere Leistung bedeuten. Die Betriebstemperatur liegt zwischen -20 und 70 °C. Die Eingangsspannung beträgt 12 V DC ±10 %, die Leistungsaufnahme 2 bis 10 Watt. Die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) beträgt 50.000 bis 100.000 Stunden bei 40 °C Umgebungstemperatur. Die Baugruppe wiegt 300 bis 800 Gramm, die typischen Abmessungen betragen 120x120x25 mm. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses; die modellspezifischen Spezifikationen sind mit dem Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren.

Funktionsprinzip

Der Kühlkörper nimmt die Wärme vom GPU-Chip über direkten Kontakt oder ein Wärmeleitmaterial auf. Der Lüfter bläst Luft über die Kühlkörperrippen, wodurch die Wärmeableitung durch Konvektion beschleunigt wird. Dieser Prozess überträgt die Wärmeenergie von der GPU an die Umgebung und hält sichere Betriebstemperaturen aufrecht.

Hauptmaterialien

Aluminiumlegierung, Kupfer, Wärmeleitpaste

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Kühlleistung	150–300 W	Must match GPU TDP
Luftstrom	30–80 CFM	Higher for server GPUs
Statischer Druck	2.0–6.0 mmH2O	Needed for dense fin arrays
Geräuschpegel	20–45 dBA	Below 30 dBA for quiet PCs
Lüfterdrehzahl	800–3000 RPM	PWM controlled
Lagertyp	FDB	FDB for longevity
Wärmewiderstand	0.05–0.15 °C/W	Lower is better
Betriebstemperatur	-20–70 °C	Ambient range
Eingangsspannung	12 ±10% V DC	Standard GPU fan voltage
Leistungsaufnahme	2–10 W	Fan power draw
MTBF	50000–100000 h	At 40°C ambient
Gewicht	300–800 g	Heatsink and fan assembly
Abmessungen (LxBxH)	120x120x25 mm	Typical fan size

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Komponenten / BOM

Kühlkörperbasis
Direkte Kontaktfläche zur Wärmeaufnahme von der GPU
Material: Kupfer oder Aluminium
Wärmerohre
Wärmeübertragung von der Basis zu den Kühlrippen durch Phasenwechsel
Material: Kupfer
Kühlrippen
Erhöhen die Oberfläche zur Wärmeableitung
Material: Aluminiumlegierung
Lüfterbaugruppe
Erzeugt Luftströmung über Kühlkörperrippen
Material: Kunststoff mit Kugellagern
Wärmeleitmaterial
Leitet Wärme vom GPU-Chip in die Kühlkörperbasis.

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	0-5 psi statischer Druckabfall über den Kühlkörper, Lüfter ausgelegt für 0-1 atm Umgebungsdruck
Weitere Spezifikationen:	Luftstrom: 10-150 CFM typisch, Geräusch: 15-45 dBA, Leistung: 5-48 VDC, 0,5-5 W
Betriebstemperatur:	-40 °C bis +85 °C (Umgebung), bis zu +125 °C (Komponentenkontakt)

Montage- und Anwendungskompatibilität

Elektronikgehäuse (Luftkühlung)GPU/CPU-Wärmeverteiler (direkter Kontakt)Serverrack-Systeme mit erzwungener Luftkühlung

Nicht geeignet: Eingetauchte oder hochfeuchte (>85 % r.F.) Umgebungen ohne IP-Schutz

Auslegungsdaten

GPU TDP (Thermal Design Power) in Watt
Verfügbarer Bauraum/Freigang (LxBxH in mm)
Zielkomponententemperaturdifferenz (ΔT in °C)

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

0-15000 U/min (Lüfter), 20-100 °C (Kühlkörperbasistemperatur)

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Lüfterlagerblockierung bei >0,5 mm radialem Spiel, thermischer Widerstand des Kühlkörpers >0,15 K/W, Lüfterstillstand bei <800 U/min unter 1,5 Pa Gegendruck

Thermischer Abbau des Lagerschmiermittels bei 120 °C (Arrhenius-Degradation), Aluminiumrippenermüdung bei >10^7 thermischen Zyklen ΔT>50 °C, Entmagnetisierung des Lüftermotors bei >150 °C (NdFeB-Curie-Punkt)

Fertigungskontext

Kühllösung (Kühlkörper/Lüfter) wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Lüfterlagerausfall

Ursache: Degradation des Schmiermittels aufgrund von thermischen Zyklen und Staubansammlung, was zu erhöhter Reibung und schließlich zum Blockieren oder übermäßiger Vibration führt.

Degradation des thermischen Interfaces am Kühlkörper

Ursache: Austrocknen der Wärmeleitpaste oder Pump-Out-Effekt durch thermische Zyklen, was zu erhöhtem thermischen Widerstand und reduzierter Wärmeübertragungseffizienz führt.

Wartungsindikatoren

Ungewöhnliche Schleif-, Rassel- oder Klickgeräusche vom Lüfter, die auf Lagerabnutzung oder eine Blockierung hinweisen
Sichtbare Staubansammlung auf den Kühlkörperrippen von mehr als 50 % Abdeckung oder thermische Drosselungsmeldungen aus der Systemüberwachung

Technische Hinweise

Einführung regelmäßiger Reinigungszyklen mit Druckluft (vierteljährlich) unter antistatischen Vorsichtsmaßnahmen, um Staubansammlungen zu verhindern und die Lüfterbalance aufrechtzuerhalten
Etablierung eines vorbeugenden Austauschplans für Wärmeleitpaste (alle 2-3 Jahre) unter Verwendung hochwertiger, pump-out-resistenter Verbindungen mit korrekten Applikationstechniken

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

ANSI/ASHRAE 51-1999 - Laborprüfverfahren für Lüfter zur LeistungsbewertungDIN EN 60335-2-80 - Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke

Fertigungsgenauigkeit

Bohrungsdurchmesser: +/-0,02 mm
Ebenheit: 0,1 mm pro 100 mm

Qualitätsprüfung

Thermische Leistungsprüfung (Wärmeableitungskapazität)
Schwingungsanalyse (Lüfterbalance und Geräuschpegel)

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Staubansammlung >15 g/m² auf den Kühlkörperrippen → Reduktion des konvektiven Wärmeübergangskoeffizienten von 25 auf <8 W/m²K → Gehäusedesign mit Überdruck und HEPA-Filtration bei 0,3 μm Partikelgröße

PWM-Steuersignalausfall >100 ms → Lüfterstillstand bei kritischer Reynolds-Zahl <2300 in den Rippenkanälen → Dual-redundante Hall-Effekt-Sensoren mit Failover auf 70 % Tastverhältnis als Standard

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Hersteller von Kühllösung (Kühlkörper/Lüfter)

12 Unternehmen führen dieses Produkt in ihrem eigenen Sortiment. Die Unternehmensangaben stammen von der jeweils eigenen Website; jede Karte nennt die Grundlage der Zuordnung.

Jiangsu Guorui Hydraulic Machinery Co., Ltd.

· CN

Gegründet 1986340 plus Mitarbeiter120,000㎡

Fertigt außerdem: Agricultural Machinery、Construction Equipment、Hydraulic Valves und 9 weitere