Peltierkühlung für die ASI120MM

Hi "robbeh",

schöne Darstellung des Versuchs.

Eine Überlegung- weshalb stabelst du 2 Peltier? Eines mit einer etwas größeren Auflagefläche wäre vermutlich günstiger.

Beim Peltier muss ja die Eigenleistung (Eigenverbrauch) abtransportiert werden und zusätzlich noch die Leistung für den gewünschten Temperaturunterschied. Ein Element mit größerer Fläche würde einerseits besser die Wärme vom Gehäuse aufnehmen und andererseits die Abwärme auch besser an den Kühler abgeben- da ja die jeweils übertragende Fläche größer wäre.

So musst du mit dem ersten Element über eine relativ kleine Fläche Wärme abgreifen- das zweite Peltier nimmt die zwar gut vom unteren ab, aber du hast trotzdem 2x die Eigenleistung der Elemente- das sind bei Nennspannung mit 1,9V annähernd 15W.

Oder meinst du mit "in Reihe geschaltet" nur elektrisch in Reihe und die Elemente sind nicht gestapelt, sondern nebeneinander montiert? Aus dem Foto ist es nicht ersichtlich.

Das Ergebnis scheint jedenfalls doch recht gut ausfallen.

Gruß
Stefan

Hi,

hinsichtlich Versorgungsspannung wird typisch die maximale Spannung angegeben. Es spricht nichts dagegen eine niedrigere anzulegen. Das reduziert dann den aufgenommenen Strom und damit natürlich die Kühlleistung.

http://www.ge.infn.it/ATLAS/El…/Peltier/peltier%20RS.pdf

In dem Datenblatt findest du jede Menge unterschiedlicher Elemente. Gut zu sehen- max. kann man eine Differenz von ca. 75° bekommen, egal wie groß das Element ist. Wichtig dabei- man muss die Wärme von der heißen Seite des Peltier abführen, also ein guter Lüfter und ein richtig ausgelegter Kühlkörper sind absolut nötig, sonst killt man das Peltier oder bringt keine Kühlung zustande.

Gruß
Stefan

Hi Robbeh,

ist ne ziemlich heikle Angelegenheit deine Platine mit den
bloßen Fingern anzufassen.

Wenn du statisch aufgeladen bist könnte die Platine
Schaden nehmen.
Das wär echt schade um die Kamera.
Normalerweise gibt es dafür ein Erdungsarmband fürs Handgelenk.
Gib einfach mal Erdungsarmband bei G**gle ein, sowas bekommt man schon sehr günstig.

Aber es ist sehr interessant dein Experiment, bzw. funktioniert es ja schon.

Viel Erfolg noch!

Viele Grüße

Hi Robbeh,

du schreibst, das du einen kleinen Alukörper zwischen Gehäuse und Chip eingebaut hast- ist dir der genau Abstand bekannt? Wenn du damit zuviel Druck ausübst kann an der Platine etwas defekt gehen.

Eine Art Klammer aus Kupferblech wäre vielleicht besser geeignet- flaches Kupferblech U-förmig biegen das es wie eine flache Feder wirkt. Das eine Ende am Gehäuse innen anschrauben. Dort würde ich auch das rote Eloxat entfernen.

Gruß
Stefan

Hallo robbeh,

einige mutige Schritte, die sich bisher anscheinend gelohnt haben.

Wenn du aber schon so weit gegangen bist, hier ein Vorschlag, mit dem du vermutlich noch einiges herausholen könntest:

Anstatt das ganze Gehäuse zu kühlen, könntest du jetzt (da die Garantie vermutlich nicht mehr gilt [:D]) aus dem Gehäuse das Mittelteil mit dem "Zapfen" in der Mitte entfernen und die kalte Seite des Peltier durch das rote Gehäuse direkt zum Sensor führen. Wenn du dann den Abstand zum Sensor durch das Loch im Gehäuse genau ermittelst, könntest du die dicke der Wärmeleitpaste minimieren und den Chip einiges effizienter Kühlen (als "logische Fortsetzung" deiner bisherigen Arbeiten).

Grüße Sandor

Hi zusammen,

meine ersten Pelztiervesuche hatte ich mit einem Pentium 1/MMX, den ich damals von 233 auf knapp 300 MHz übertaktet hatte. Peltier war ein 40*40 aus einer 12V Kühlbox samt Alublock und Kühlkörper. Lüfter war ein Papst 120er / Gusseisen mit 230V und um die 50db. Das Element direkt auf den Chip zu packen verhilft leider nicht zum Erfolg, einen gewissen "Puffer" in Form eines Alu/Kupferblocks benötigt man schon. Das Kondenswasser-Problem kann man geschickt lösen, wenn Du das Gehäuse so gut es geht mit Moosgummi, Styropor ausstopst und luftdicht verschließt. Ein direkter Kontakt mit dem Kühlfinger und wenig Paste ist da besser als viel Paste dazwischen. Da hatte ich auf dem Mainboard früher ähnliche Probleme, aber habs so in den Griff bekommen. Hatte meines Lösung immer wieder umgebaut, bis ich die Abwärme eines Pentium III 600 MHz --> mit ca. 1000 MHz und eines nun 50*50 Peltiers mit ca. 130W nur noch über eine damals angefertigte Wasserkühlung bewerkstelligen konnte. Sowas gibts ja nun überall kommerziell zu kaufen für den PC-Bereich. Könnte mir vorstellen, dass eine kleine CPU-Wasserkühlung (Kühlblock auf Peltier, Pumpe und Wasserbehälter getrennt wegen Schwingungen) auch hierfür einsatzfähig ist. Die sind mittlerweile recht klein und günstig geworden mit wenigen ml Wasser in den Schläuchen.

Eine Temp-Regelung ist auch nichts Wildes. Gibt ja schaltbare Thermometer. Da stellst Du den Tempbereich ein, wo die Stromzufuhr unterbrochen und wieder zugeschaltet wird. So kannst Du den Sensor auf einer gewissen Temperatur halten ohne "ins unermessliche" zu kühlen was dann sicher eh nichts mehr bringt ausser noch mehr Probleme. Hatte sowas auch, allerdings für meinen Radiatorlüfter an der Wasserkühlung, da das Peltier ausreichend dimensioniert war.

Hallo,

schönes Projekt!

Wie stefan-h und passerati schon schrieben und Du auch festgestellt hast ist die Kühlung der warmen Seite der Pelztiere von enormer Bedeutung. Mir erscheint der Kühler da immer noch ziemlich ausbaufähig.

Zum Einwand von aussiedler: Ich habe noch nie eine Platine durch statische Aufladung gehimmelt und ich bin da mit Sicherheit ziemlich schlampig. Wenns nicht grade furztrockene Luft hat und man sowieso an jeder Türklinke Funken schlägt gibt es da sicher vorher viele andere Möglichkeiten Schaden anzurichten. Aber Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste, von daher kanns auch nicht schaden. Ab und zu mal kurz ein geerdetes Metallteil berühren tuts übrigens auch ganz gut.

Grüße, Dirk

Hallo,

das Thema Kondenswasser ist auch oft ein Problem mit Geräten, welche dauerhaft draußen betrieben werden.

Ein Lösungsansatz ist es daher die Geräte in wasserdichte Gehäuse einzubauen. Hier besteht aber das Problem, dass bei wechselndem Luftdruck im Gehäuse ein Unterdruck entsteht, der dann dafür sorgt, dass Wasserdampf durch die Dichtung gesaugt wird. Ein Arbeitskollege kommentierte dieses Phänomen, nachdem es zum Ausfall wesentlicher Elektronik eines Gefahrguttransporters führte, mit den Worten: "IP-67: Wasser kommt rein, aber nicht wieder heraus."

Bei militärischer Elektronik setzt man wasserdichte Gehäuse daher unter einen leichten Überdruck, der dafür sorgt, dass bei Druckwechseln höchstens etwas entweichen, aber nichts eindringen kann. Normalerweise wird dafür Stickstoff verwendet, da dieser keinen Wasserdampf enthält.

Ein Freund nutzt diese Technik aber auch in abgewandelter Form um die Gehäuse seiner Peltiergekühlten Antennenvorverstärker an seinem Radioteleskop gegen eindringendes Wasser zu schützen. Statt reinem Stickstoff verwendete er Druckluft, die er mit Blasebalg und Manometer von einem Klassischen Blutdruckmessgerät erzeugt.

Auf das abgebildete Kameragehäuse lässt sich diese Technik wohl nicht anwenden, da zu viele Spalte vorhanden sind. Selbst wenn das Kameragehäuse dicht zu bekommen wäre bliebe auf der Vorderseite das Problem, dass das der gekühlte Sensor offen ist, damit Licht einfallen kann.

Wie machen das die Profis, die kühlen ihre Instrumente ja noch extremer, um das Rauschen zu minimieren?

Viele Grüße,
Roland

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie machen das die Profis, die kühlen ihre Instrumente ja noch extremer, um das Rauschen zu minimieren?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Je nach Aufwand. Die echten 'Profis' bauen ihre Sensoren in Vakuumbehälter ein und kühlen je nach Bedarf mit fl. N2. CCD-Cams für Amateure erhalten eine mehr oder weniger luftdichte Kammer, die eine Öffnung für eine Trockenpatrone hat. Darin befindet sich ein so genanntes Molekularsieb, was die Feuchtigkeit fast komplett absorbiert.

Die früher baubare Cookbook-Kamera hatte nur ein weniger luftdichtes Gehäuse, dafür aber einen teilweise freiliegenden Kühlfinger, an dem sich die Feuchtigkeit niederschlug. Da der Chip immer etwas wärmer ist, beschlug er nicht. Ganz im Ggs. zu dem Fenster meiner Sigma 63 - da ist der Chip so groß, daß die Nähe zum Fenster schon ausreichte um bei 90% oder mehr rel. Luffeuchte einen Beschlag zu erzeugen. Das verhindere ich nun durch Reduzieren der Lüfterdrehzahl und damit Erhöhung der Gehäusetemperatur.

Hallo,

die beschriebene Idee mit den Kieselgel Kügelchen gefällt mir. Es ist relativ leicht nachzubauen. Einzig mit der Ehefrau könnte es anfangs Diskussionen geben, wenn der Astronom nach einer langen Nacht versucht die Kügelchen im gemeinsamen Backofen zu regenerieren.

Viele Grüße,
Roland

Hallo Robeh,
Deine Kühlung für die ASI120MM schaut interessant aus. Ich hab mir vor kurzem auch eine ASI120 (allerding MC) gekauft.
Wie lang halten denn die Akkus bzw. wie schwer ist der Akkupack jetzt und wie lang kannst Du mit der Kühlung jetzt belichten?
Eventuell gäbe es auch relativ "leichte" 12 Bleiakkus. Dann könntest Du vielleicht noch stärkere Kühlelemente anbringen bzw. länger kühlen.
Viele Grüße,
Roland