UMGEBUNGSBEDINGUNGEN /AMBIENT CONDITIONS
Lufttemperatur und Feuchtigkeit
Allgemein
Die Betriebstauglichkeit des Cerates oder Systems ist unter
folgenden Umgebungsbedingungen gewahrleistet:
EN 60721-3-3, SetIE32, Wert 3K3.
Diese Norm umfasst einen umfassenden Katalog von Parame-
tern; die vvichtigsten davon sind: Umgebungstemperatur
+5. ..+40 °C; rel. Luftfeuchtigkeit 5. ..85% -d.h. weder Konden-
sation noch Eisbildung; abs. Luftfeuchtigkeit 1...25 g/m^; Tem-
peratur-Anderungsrate <0,5 °C/min. In den folgenden Abschnit-
ten wird darauf naher eingegangen.
Unter den genannten Bedingungen startet und arbeitet das Gerat
Oder System problemlos. Ausserhalb dieser Spezifikationen mog-
licherweise auftretende Probleme sind in den folgenden Ab-
schnitten beschrieben.
Umgebungstemperatur
Cerate und Systeme von Studer sind allgemein fur einen
Umgebungstemperaturbereich (d.h. Temperatur der eintretenden
Kuhlluft) von +5... +40 ®C ausgelegt. Bei Installation in einem
Schrank muss der vorgesehene Luftdurchsatz und dadurch die
Konvektionskilhlung gewahrleistet sein. Folgende Tatsachen sind
dabei zu beriicksichtigen:
1.Die zulassige Umgebungstemperatur fur den Betrieb der
Halbleiter-Bauelemente betragt 0°C bis +70 °C (commercial
temperature range for operation).
2.Der Luftdurchsatz der Amlage muss gewabj-leisten, dass die
austretende Kuhlluft standig kiihler ist als 70 °C.
3.Die mittlere Erwarmung der Kuhlluft soil 20 Kbetragen, die
maximale Erwannung an den heissen Komponenten darf somit
um weitere 10 Kholier liegen.
4.Zum Abfuhren einer Verlustleistung von 1kW bei dieser
zulassigen mittleren Erwarmung ist eine Luftmenge von 2,65 mV
min notwendig.
Beispiel: Fur ein Rack mit einer Leistungsaufnalime P=800 W
ist eine Kiilil luftmenge von 0,8 "^2,65 rW/min notig, entsprechend
2, 12 mVmin.
5.Soli die Kuhlftinktion der Anlage (z.B. auch bei Lixfter-
Ausfall oder Bestrahlung durch Spotlampen) ubenvacht werden,
so ist die Temperatur der Abluft umnittelbar oberhalb der Ein-
schube an mehreren Stellen im Rack zu messen; die Ansprech-
temperatur der Sensoren soil 65 bis 70 °C betragen.
Reif und Tau
Das unversiegelte System (Steckerpartien, Halbleiteranschlusse)
vertragt zwar eine leichte Eisbildung (Reif). Mit blossem Auge
sichtbare Betauung fuhrt jedoch bereits zu Funktionsstorungen
.
In der Praxis kann mit einem zuverlassigen Betrieb der Cerate
bereits im Temperaturbereich ab-15 °C gerechnet werden, wenn
fur die Inbetriebnahme des kalten Systems die folgende allgemei-
ne Regel beachtet wird:
Wird die Luft im System abgekuhlt, so steigt ihre relative Feuch-
tigkeit an. Erreicht diese 100%, kommt es zuNiederschlag, meist
in der Grenzschicht zwischen der Luft und einer ktihleren Ober-
flache, und somit zur Bildung von Eis oder Tau an empfmdlichen
Systemstellen (Kontakte, IC-Anschliisse etc.). Ein storungsfreier
Betrieb mit interner Betauung, unabhangig von der Temperatur,
ist nicht gewahrleistet.
Air temperature and humidity
General
Normal operation of the unit or system is warranted under the
following ambient conditions defined by:
EN 60721-3-3, setIE32, value 3K3.
This standard consists of an extensive catalogue of parameters,
the most important of which are: ambient temperature +5...
+40° C, relative humidity 5... 85% -i.e. no formation of
condensation or ice; absolute humidity 1...25 g/mV rate of
temperature change <0,5 °C/min. These parameters are dealt
with in the following paragraphs.
Under these conditions the unit or system starts and works
without any problem. Beyond these specifications, possible
problems are described in the following sections.
Ambient temperature
Units and systems by Studer are generally designed for an ambient
temperature range (i.e. temperature of the incoming air) of
+5. ..+40 °C. When rack mounting the units, the intended air flow
and herewith adequate cooling must be provided. The following
facts must be considered:
1.The admissible ambient temperature range for operation of
the semiconductor components is 0°C to +70 °C (commercial
temperature range for operation).
2. The air flow tlirough the installation must provide that the
outgoing air is always cooler than 70 °C.
3. Average heat increase of the cooling air shall be 20 K,
allowing for an additional maximum 10 Kincrease at the hot
components.
4. In order to dissipate 1kW with this admissible average heat
increase, an air flow of 2,65 mVmin is required.
Example: Arack dissipating P=800 Wrequires an air flow of
*2,65 mVmin which corresponds to 2,12 mVmin.
5. If the cooling function of the installation must be monitored
(e.g. for fan failure or illumination with spot lamps), the outgouing
air temperature must be measured directly above the modules at
several places within the rack. The trigger temperature of the
sensors should be 65 to 70 °C.
Frost and dew
The unsealed system parts (connector areas and semiconductor
pins) allow for aminute fonnation of ice or frost. However,
fonnation of dew visible with the naked eye will already lead to
malfunctions.
In practice, reliable operation can be expected in atemperature
range above -1 5°C, ifthe following general rule is considered for
putting the cold system into operation:
If the air within the system is cooled down, the relative humidity
rises. If it reaches 100%, condensation will arise, usually in the
boundary layer between the air and acooler surface, together with
formation ofice or dew at sensitive areas ofthe system (contacts,
IC pins, etc.). Once internal condensation occurs, troublefree
operation cannot be guaranteed, independent of temperature.
Before putting into operation, the system must be checked for
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