Topfieldin jäähdytyksen parantaminen

Keskustelu osiossa 'Topfield' , aloittajana bluray, 14.01.2011.

  1. bluray

    bluray Guest Guest

    Liittynyt:
    14.01.2011
    Viestejä:
    223
    Saadut tykkäykset:
    1
    Ajattelinpa raapaista artikkelin pienestä tuunauksesta, jota suosittelen jokaiseen Topfield-digiboksiin tehtäväksi. Varsinkin näihin uudempiin, joissa on elektroniikan määrää entisestään lisätty mutta boksin lämpösuunnittelulle ei ole tehty mitään sitten vuoden 2004 (joka sekin oli jo valmiiksi kehno).

    Topfieldin elektroniikassa on kaksi helmasyntiä: heikkotasoinen hakkurivirtalähte (ml. onneton RFI-suojaus) ja onneton boksin lämpösuunnittelu (jäähdytys).

    Olen aiemmin kirjoittanut hakkurivirtalähteen parantelusta, joten ei siitä sen enempää. Tosin tässä artikkelissa hieman sivutaan sitäkin aihetta rukkaamalla hieman radiotaajuisten häiriöiden suojausta piirun verran paremmaksi.

    Tämä artikkeli tarttuu Topfieldin lämpöongelmaan reippaalla otteella. Varoitus! Ei heikkohermoisille! Sisältää voimakkaita kohtauksia, joissa Topfieldin panssaripelti taipuu hirmuisen bimetalliporan alla!

    Siispä tuumasta toimeen.

    Modifikaation kohteena oli vanhahko Topfield 5100 sarjan laite. Puntaroin aikani erilaisia vaihtoehtoja viritellä lisää jäähdytystä Topfieldiin. Eräs mahdollisuus on ulkopuolisen tuulettimen käyttäminen. Etuna niissä on (yleensä) erillinen virransyöttö, jolloin virransyöttö ei kuormita Topfieldin virtalähdeparkaa entisestään lisää. Toisaalta niiden haittana on yleensä korkeahko melutaso ja systeemistä on vaikea saada "automaattista". Ts tuuletus saisi mielellään lähteä käyntiin kun Topfieldkin herätetään standby-tilasta ja tuuletin saisi sammua kun boksikin menee lepotilaan.

    Varsin pian päädyin siihen, että järkevintä on yrittää tunkea tuuletin boksin sisälle ja naittaa se jollakin konstilla boksin virransyöttöön. Päädyin käyttämään kiintolevyn virransyöttöä, koska sillä on sellainen kiva ominaisuus, että kun boksi on lepotilassa - niin Topfieldin emo katkaisee virran kiintolevylle transistorikytkimen kautta. Valitsin +12V syötön koska se on yleensä vähemmän rasitetumpi kiintolevylähdöistä (poikkeuksiakin on! Tarkista tilanne oman boksisi kohdalla!). Boksissa oli jo aikaisemmin toteutettu upgreidaus SATA-levyyn kuuluisaa DealExtremen SATA-PATA-adapteria käyttämällä. Harkitsin virransyötössä erilaisia "ryöstöliitin" vaihtoehtoja. Tutkiskelin emoakin saisiko virran ryöstettyä sieltä. Loppulta äkkäsin, että Dealextremen adapterikortissa oli jännitesyötössä pari tyhjää nastaa! Kikkailemalla hieman juottimen kanssa fläktin johdot saisi juotettua siihen suoraan kiinni ja säästyisin ostelemasta jotain "molex-kaappareita" tms. (ja toki niillä homma hoituu ehkä jopa tyylikkäämmin, mutta valitsin tämän köyhänmiehen linjan kun kärsimättömänä en jaksanut lähteä molex-liitin kauppaan vaan halsin saada homman tehtyä. Säästyihän tuossa toki hieman rahaakin)

    Sitten vain arpomaan sopivaa tuuletinta tarkoitukseen. Yhtälössä pitää ottaa huomioon myös sijoituspaikka. Harkitsin tuulettimen sijoittamista esim. magneeteilla kopan kanteen kuten jotkut ovat tehneet. Etuna olisi, että siihen saisi työnnettyä varsin suuren tuulettimen. Suurten tuuletinten (80 - 120 mm) etu on, että niitä saa matalakierroksisina (~1000 rpm). Matalakierroksiset fläktit ovat hiljaisia mutta kuitenkin kohtuu tehokkaita. Hylkäsin ajatuksen, koska on vaikea toteuttaa kiinnitystä kopan kanteen ilman että se rumentaa boksia. Magneeteilla toteutettuna se ehkä onnistuisi, mutta magneetit saattava löysätä ja fläkti tippua emolevyn päälle (aiheuttaen vahingon). Lisäksi paikka on hieman huono optimaalisen jäähdytyksen kannata. Mieluiten tuuletin saisi puhaltaa enemmänkin virtalähteeseen ja kiintolevyyn päin, jotka ovat Topparin eniten lämpökuormaa tuottavat paikat. Lisäksi vielä mieluitan alhaalta ylöspäin, koska lämmin ilma nousee luonnostaan ylöspäin.

    Niinpä päädyin etsimään tuulettimelle paikkaa boksin pohjapellistä. Sieltä ei kovin montaa paikkaa löydy. Lähinnä kyseeseen tulee virtalähdekortin ja emolevykortin välinen alue. Toisaalta se onkin sitten erinomainen paikka tuulettimelle. Se on pohjassa, sinne asennettu tuuletin vaimeenee automaattisesti jonkin verran sijaintinsa vuoksi. Sieltä saa fläktin puhaltamaan suoraan kiintolevykelkkaan sen alle - ja osa ilmavirrasta kimmahtaa kelkasta ja ohjautuu kohti virtalähdekortin kondensaattoripatteristoa, joka on eräs kuumana käyvä kohta Topfieldissä! Siispä sinne tuohon kohtaan tuuletin! Kyseinen kohta saneleekin tuulettimen fyysiset mitat tehokkaasti. Maksimissaan 60 mm tuuletin siihen kohtaan mahtuu, paksuutta saa olla max. 20 milliä. Ja hiljainen olla pitää - mikä ei olekkaan triviaali tehtävä löytää kun mennään alle 80 mm tuuletinten kokoluokkaan! Ritsoja kyllä löytyy, mutta kuka sellaisen haluaa vonkumaan TV-nurkkaukseensa? Suosittelen satsaamaan hieman rahaa, vaikka laadukkaat, kunnolla laakeroidut, hiljaiset tuulettimet ovatkin yllättävän kalliita. Kannattaa tarkistaa myös tuulettimen virrankäyttö. Laadukas tuuletin pyörii herkästi, kuluttaen siten vähän virtaa. Ja niin matalakierroksinen tuuletin kuin suinkin - mutta en suosittele kikkailemaan ostamalla joku 5000 rpm ritsa sinne ja alentamaan jännitettä vastuksella. Ensinnäkin, se on epätaloudellinen tapa hoitaa homma. Vastus hukkaa sähköä lämmön muodossa - asia josta yritämme päästä eroon, emme tuottaa sitä lisää! Toisekseen, virtaa kuluu enemmän ja Topfieldin muutenkin lujilla oleva virtalähderaukkaparka menee entistä enemmän kyykkyyn! Lisäksi jää sellainenkin epäilys, että mahtaako tuuletin lähteä alemmalla jännitteellä luotettavasti käyntiin - ja jos lähteekin - niin puhaltaako riittävästi jotta saadaan jäähdytystä. Jos ei saada, niin tuuletin on ollut turha projekti.

    Suosittelen muuten, että ennenkuin tähän tuuletin-lisäyspuuhaan ryhdyt, niin virtalähde on konkkien osalta huollettu! (jos ei aihe ole tuttu, niin tämä artikkeli kannattaa lukea) Suosittelen lisäksi, että vaikka konkkahuolto olisikin tehty, niin 12V linjan syöttökykyä parannetaan vielä erikseen erikoiskondensaattorilla. Käsitellyssä boksissa kyseinen temppu oli tehty jo aiemmin kiintolevyn vaihdon yhteydessä, joten sitä ei tällä kertaa tarvinnut tehdä.

    Kun sopiva tuuletin oli lopulta löydetty, niin eikun raakaan työhön.

    Purin boksista pois kiintolevyn kehikkoineen ja irrotin myös virtalähdekortin. Laiskuuttani en ottanut pois emokorttia. Suosittelen kyllä, että otatte pois sen...on se sen verta karskia puuhaa tuo Toppyn pohjapanssarin puhkominen, että voi tulla äitee ikävä kun sitä lähellä emokorttia teette!

    Sitten eikun 54 millin bimetalli-reikäsaha - karu laite muuten - akkuporakoneeseen kiinni ja hommaan. Kuvittelin homman olevan läpihuutojuttu. Olen joskus esim. autonpelteihin puhkonut reikiä moisella poralla ja se on ollut kuin voita veistäisi. Liiankin helppoa.

    Mitä lie panssarivaunujen ylijäämäpeltiä Koreassa käyttäneet Topparin pohjaan - vai onko mulla tylsä reikäsaha - mutta poraa sai painaa ihan tosissaan naama punaisena peltiä vasten eikä se meinannut lastuta peltiä kunnolla! Pohjassa olevien jäähdytysreikien vuoksi sahalla oli intoa myös yrittää vedellä ympäriinsä. Sen verta, että koska porauskohdan lähistössä on emolevy, niin rupesi jo hikikarpaloa pukkaamaan, että "jospa lipsahtaa ja käy murphyt". Vaimokin piti hälyttää apuun pitelemään itse boksia, jotta sain toisen käden vapaaksi suitsimaan poraa, joka veteli kuin villiorhi. (Hätä oli siis todellista kun kerta vaimokin huudettiin apuun :)

    Opetus: Älkää siis tehkö kuten minä ja jättäkö emoa paikoilleen jos epäilette työkalujenne pystyvyyttä Toppyn panssaripeltiin.

    Jos nyt jollakin on olemassa semmoinen kuin stanssityökalu, niin suosittelen ilmanmuuta sitä käytettäväksi! Se luultavasti leikkaa peltiin pirun siistin reiän. Ilman metallilastuja ja kirosanoja. Itselläni ei ~50 mm reikästanssia ole, joten oli tyydyttävä siihen mitä työkalukaapista löytyy.

    Toinen vaihtoehto reiän työstölle voi olla vaikka tämä. En osaa sanoa onko se parempi työkalu ohutlevyn puhkomiseen? Siihen tarkoitukseen noita ainakin myydään.

    No joka tapauksessa, taistelu Toppyn pohjapanssarin kanssa päättyi lopulta onnellisesti ja elektroniikan panssarijääkäri sai kuin saikin reiän puhkottua. Vielä piti sitten puhkoa neljä pienempää reikää lisää, jotta saa fläktin ruuveilla kiinni pohjaplootuun. Juoksin työkalukaapille hakemaan parasta metalliporaa mitä mulla on: kobolttisaosteisia metalliteriä...nyt saisi Topfield tuta kuka on herra. Eikä ollut muuten yhtään liian hyvä pora tuokaan. Mitähän ihmemetallia tuo pohjaplootu on?

    Niin syntyi neljä reikää lisää vaimon pidellessä Toppyä ja imurin suulaketta porauskohdassa. Lopuksi tarjosin vähän metalliviilaa eli poistin työstöpurseet. Sitten imuria ja viimeisten metallilastujen metsästystä emolevyn alta ja päältä. Lopulta olin tyytyväinen. Ohessa kuvatodiste lopputuloksesta.

    [​IMG]


    No niin, sitten eikun kolvi kädessä tuulettimen virransyöttöä virittelemään. Aikani kikkailtuani sain Dealextremen SATA-korttiin juotettua tuulettimen johdot kiinni +12V linjaan ja nollaan. Katso kuvatodiste, kuinka se virranryöstö hoitui. Kuvassa lisäksi muutamia muita tykötarpeita tuulettimen kiinnitykseen. Huomaa kumikehikko, joka tulee tuulettimen ja pohjapellin väliin eliminoimaan resonanssimelua!

    [​IMG]


    Lisäsin tuulettimen johtoon myös pienen ferriittihelmen kurittamaan radiotaajuisia häiriöitä, koska tuulettimen johto toimii herkästi antennina - joka sieppaa Topfieldin hakkurin indusoimia häiriöitä. Topfieldin hakkurihan on sen verta p**se-desingia, ettei se sisällä minkäänlaista RF-suojausta ympärillään...ja hakkurista vuotaa väkisinkin radiotaajuista häiriösäteilyä ympäristöönsä. Toki tuo RF-saasta ei sentään koko huusholliin leviä, koska Topfieldin umpimetallinen kotelo sieppaa siitä suurimman osan. Mutta Topfield-boksin sisällä onkin sitten toiset olosuhteet ja em. saasta haittaa kaikintavoin boksin hyvää toimintaa ja vähentää esim. virittimien herkkyyttä. Parasta olisi, jos koko virtalähteen koteloisi maadoitetusta metalliverkosta tehtyyn häkkiin. Mutta sellainen operaatio on hankala tehdä tuonne ahtaaseen boksiin sisälle - ja jäähdytysasiatkin pitäisi miettiä ihan toisella lailla kuntoon jos virtalähde mennään koteloimaan omavaltaisesti. Ehkä joku toinen kerta. Mutta pieni häiriönpoistoferriitti on simppeli asia lisätä antennina toimiviin johtoihin. Kyseisessä boksissa oli jo entuudestaan myös toinen lisäferriitti: virransyötöstä emolle kulkevassa johtokimpussa on häiriönpoistoferriitti. Katso kuvaa! Lisäksi kannattaa huomata, että kyseinen johto on ihan tarkoituksella tehtaalla kierretty punokselle: Se punos kannattaa pitää tiukkana. Näen aina välillä bokseja, jossa asiaan ei ole älytty kiinnittää huomiota omien modifikaatiotemppujen jälkeen. Elikkä: Johtokimppu surrataan niin tiukalle kuin se voi laittaa niin että silti vielä yltää emolle. Johtojen kiertäminen on ikivanha temppu elimoinoida RFI-häiriöitä. Jo esi-isämme 1800 luvulla osasivat sen puhelinkaapeloinnin kanssa (ja yada yada etc).

    Kuvassa fläkti paikoillaan kotelon sisältä kuvattuna.

    [​IMG]


    Lopuksi kuva fläktista pohjasta käsin kuvattuna. Tällä kertaa huoma toinen lisävaruste: Pölyverkko! Eli tuokin asia kannattaa miettiä kuntoon. Pohjassa olevassa imevässä tuulettimessa ei ole muuta vikaa kuin että se imee ja levittää herkästi myös pölyä sisälle Toppyn koteloon! SITÄ EMME HALUA. Siihen auttaa tuollainen pölysuodatin, joka on hienonhienoa metalliverkkoa. Kyseinen suodatin on 80 millisen tuulettimen kokoa ja siinä on magneettikehys. Runttaasin tosin ruuvitkin läpi verkosta, joten eipähän irtoa itsekseen. Verkko puhdistetaan aika ajoin imuroimalla. Kyseinen suodatin vähentää myös tuuletinmelua ja koska se on metallia - ja galvaanisessa kontaktissa pohjapellin kanssa läpimenevien ruuvien vuoksi - niin myös estää RFI-häiriöitä karkaamasta boksista tuuletinreiän kautta! Oppia saa em. kikasta ottaa!

    [​IMG]


    Entä millaiseksi muodostui sitten lopputulos? Erittäin hyväksi! Pelkäsin,että tuulettimesta tulee äänekäs ratkaisu, mutta käytäntö on osoittanut muuta. Tuulettimen ääntä ei käytännössä kuule, kiintolevy (joka sekin on hiljainen) - on kovaäänisempi ja peittää tuulettimen äänen täysin! Olen erittäin tyytyväinen modifikaatioon, suosittelen pohjaan tehtyä ratkaisua verkkoineen päivineen. Toki tuuletinkin pitää olla hiljaista mallia (Esim. Scythe) ja kunnolla laakeroitu!

    Lämpötilat boksin sisällä ovat nykyään alle +40 C kun ne aiemmin huitelivat jopa +65 C.

    PS. Vaikka tämä modaus tehtiinkin 5100-mallille, niin käsittääkseni vastaava modifikaatio onnistuu myös TF500:lle, TF520:lle ja joillekin 600-sarjan laitteille. Siellä on aivan samanlaiset tilat olemassa tuulettimelle kiintolevyn alla. Kannattaa tietysti itse varmistua mittaamalla, että tila riittää.
     
  2. mikita

    mikita Uusi jäsen

    Liittynyt:
    22.03.2008
    Viestejä:
    233
    Saadut tykkäykset:
    12
    Aika järeää meininkiä. Oman kokemukseni mukaan lämmöt pienenivät todella paljon kun vaihtoi wanhan ata-levyjärkäleen nykyaikaiseen ja tätä tarkoitusta varten tehtyyn sata-levyyn. Sen rinnalla tuo tuuletin-modaus tuntuu pikemminkin hifistelyltä.
     
  3. mate_1974

    mate_1974 Guest Guest

    Liittynyt:
    07.12.2005
    Viestejä:
    296
    Saadut tykkäykset:
    0
    Mitenkä vakuutus ottaa kantaa jos sähkön aiheuttama tulipalo sattuu lähtemään vaikka digiboksin läheltä ja digiboksia on modifioitu?
     
  4. jarmoke

    jarmoke Uusi jäsen

    Liittynyt:
    30.08.2004
    Viestejä:
    272
    Saadut tykkäykset:
    0
    Ei kai mitenkään sen kummemmin kuin esim. jos tulipalo saa alkunsa PC:stä jota on modifioitu... ? Luulisin, ei ole tieto ;o)

    Ja PC:tä modifioi vähintään kolme nörttiä neljästä...
     
  5. bluray

    bluray Guest Guest

    Liittynyt:
    14.01.2011
    Viestejä:
    223
    Saadut tykkäykset:
    1

    Korvaa aivan samoin ehdoin siinä missä muunkin sähkölaitteesta (esim. TV) alkaneen palon.

    Asia tarkistettu omasta vakuutusyhtiöstäni, joka on Lähivakuutus.
     
  6. bluray

    bluray Guest Guest

    Liittynyt:
    14.01.2011
    Viestejä:
    223
    Saadut tykkäykset:
    1
    Laitteessa on jo sisällä SATA-levy, minkä voi päätellä, että laitteessa on SATA/PATA-adapteri (siitä otettiin virta tuulettimelle).

    Lämpötila laskee tuulettimella vielä lisää ja konkatkin rupeaa oikeasti jäähtymään, kun ilma pakotetaan liikkelle.

    Pakotettu jäähdytys on pakotettu jäähdytys eikä sille konvektiojäähdytys pärjää.

    Ulkoisia härdellejä voi käyttää, jos rohkeus tai taito ei riitä laitteen sisälle. Itsekin harkitsin niitä, mutta sisäinen tuuletin on aina hiljaisempi ja etu on sekin, että se käy vain kun laite on päällä. Myös pölyn sisäänpääsyn ehkäisy oli eräs kriteeri tuolle ratkaisulle, kun puntaroin eri vaihtoehtoja.

    Fläkti on todella hiljainen. Sitä ei kuule kiintolevyn hiljaisen surinan alta. Ehkä pitäisi vaihtaa vielä hiljaisempi levy :) No ei nyt sentään, ratkaisu on erittäin hyvä, kyllä tuota kehtaa olohuoneessa pitää avoimella paikalla.
     
    Viimeksi muokattu: 22.01.2011
  7. bluray

    bluray Guest Guest

    Liittynyt:
    14.01.2011
    Viestejä:
    223
    Saadut tykkäykset:
    1
    On kysytty, mistä hankin osat tuohon tuuletinprojektiin.

    Vastaanpa tässä näin kaikille yhteisesti, niin pääsen ehkä vähän vähemmällä.

    Tuulettimen, pölysuojan ja vaimenninsetin tilasin tästä verkkokaupasta

    http://www.quietpc.com/


    Tuuletin oli muistaakseni merkkiä 60 mm Scythe, jossa paksuus oli passeli (20 mm) - mutta jokaisen pitää tietysti itse varmistua siitä, että tilaa sellaisen mikä passaa omaan projektiin ja mahtuu ajatellun sijoituspaikan vapaaseen tilaan!
     
  8. mabe

    mabe Uusi jäsen

    Liittynyt:
    03.12.2003
    Viestejä:
    789
    Saadut tykkäykset:
    0
    Tulipa itsekin tehtyä viilennystä boksille.

    Potilaana kiehuvan kuuma tf-600c. Konkat vaihdettu tässä keväällä blurayn setillä.
    Pistin samalla alamittaisen virtalähteen vaikutuksen eliminoinnin käyntiin.

    Eli hommiin. Käsillä oli ylimääräinen 80mm tuuletin ja hajonnut usb-kovalevy sekä molexit uros ja naaras.

    Otin usb-kovosta virrat boksin kovolle. Porasin boksin takaseinään reijän kovalevyn virtaliittimelle, pyöreä joku 12mm paikkeilla. Käsillä oli vain 10mm terä, joten meni hieman hoonaukseksi.

    Ulkoisen kovon kotelosta nappasin sen naarasliittimen irti ja juotin toiseen päähän molexin. Samalla tein yhdisteen alkuperäisen virtalähteen ja ulkoisen välille kytkemällä 5V ja 12V miinusnavat boksin molexin vastaaviin. Näin vältin maavirran mahdollisia vuotoja, kun kaksi virtalähdettä toimii yhteisessä maatasossa.

    Boksin 12V linja jäi käyttämättä ja 5V linjaan kiinnitin tuulettimen. Nyt tuuletin pyörii kun boksi on käynnissä ja imee kotelosta ilmaa pois. En vielä tehnyt varta vasten reikää kanteen, vaan tuuletin on vain kotelon päällä irrallaan. Pitää vielä miettiä tuon tuuletuksen tehoa ja sijaintia tarkemmin ja ehkä vaihtaa tilalle hiljaisempi tuuletin jota voisi ajaa 12V virralla.