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ElBartoME

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Samstag, 3. September 2011, 21:02

Xenon Kühl-Projekt, dynamische Lüftersteuerung [WIP]

Hi,

ich wollte hier mal mein Kühlprojekt vorstellen.

Ich hatte mir vor kurzer Zeit eine Xenon JTAG hier im Forum gekauft. Leider hatte die Box dann schnell einen ROD bekommen. Ist halt eine Xenon. Also ab zum Reballen. Die Box lebt zwar wieder, aber shambhala81 hatte mir dann empfohlen etwas an der Kühlung zu machen.
Die Temperatur vor der Kühlungsmod waren eine Katastrophe. Die GPU hatte knapp 60°C und die CPU kam locker über 70°C im IDLE. Das ging so natürlich nicht.

Erste Maßnahme:

Spoiler Spoiler



Ich habe mir den TR-360 Kühlerkörper besorgt. Als Wärmeleitpaste nutze ich die Arctic MX-2. Der Kühlkörper wirkt wahre Wunder. Die Temperatur der GPU ist um knapp 25°C gefallen.
Aber das war natürlich nicht alles. Andere Lüfter mussten hier. Die der Xbox waren viel zu laut bei schnellerem Lauf. Ich habe mich für die Arctic F8 für die hinteren und die Arctic F8 Pro für die oberen entschieden.
Sie sind recht leise und auch bei 100% noch ertragbar.

Da ich die Lüfter natürlich nicht dauerhaft auf voller Leistung laufen lassen wollte, ich und wirklich keine Lust auf ein Potentiometer hatte, musste natürlich eine gescheite Lüftersteuerung her.
Eigentlich wollte ich die Lüfter ganz regulär mit einem Transistor ansteuern, also mit Spannungsabfall am Transistor arbeiten. Bei 4 Lüftern hätte ich da aber schon einen Kühlkörper nutzen müssen, um die Verlustleistung wegzubekommen.
Das wollte ich nicht. Also kam eigentlich nur noch Pulsweitenmodulation in Frage. Falls ihr nicht wisst, was PWM ist, dann einfach mal bei Wikipedia nachlesen. Hier eine kurze Zusammenfassung:
Der Lüfter wird mit einer festen Frequenz angesteuert (meistens so um die 15-25kHz). Also es wird ein Signal draufgegeben, der mit einer Frequenz (in meinem Fall) von 15kHz sich zwischen 0V und 12V ändert. Das einzige, was man jetzt einstellen kann, ist die Pulsbreite. Zwischen 0% und 100%. Stark vereinfacht entspricht dann 50% Pulsbreite = 6V am Lüfter.
Das alles klappt nur, da der Lüfter träge ist und der schnellen Änderung nicht folgen kann. Er nimmt dann ungefähr den Mittelwert des Signals an.

Soviel zur Theorie.
Natürlich wollte ich das auch testen. Oszi hatte ich leider keines zur Verfügung. Also musste meine Laptopsoundkarte herhalten:

Spoiler Spoiler



Die Lüfter in dem Bild werden mit einer Frequenz von 30Hz betrieben. Keine optimale Frequenz, aber das war nur zum Testen. In der Xbox laufen die nun mit 15kHz.
Alles hat wunderbar geklappt. Wobei man sagen muss, das die PWM einen Nachteil hat! Man kann das Tachosignal ohne sehr großem Mehraufwand nicht auslesen. Also habe ich (erstmal) darauf verzichtet.

Also mussten jetzt die Lüfter erstmal an die Xbox. Gesagt, getan. Hier ein Bild:

Spoiler Spoiler



Die Lüfter hinten sind noch nicht richtig befestigt worden. Das folgt noch. Ich werde wahrscheinlich einen Lüfter noch minimal anpassen müssen, damit ich das AV-Kabel richtig reinmachen kann.

Und hier ein Bild der Schaltung von der Lüftersteuerung:

Spoiler Spoiler



Sieht sehr chaotisch aus, aber bald kommt die Schaltung auf eine Platine. Ich bin gerade dabei das Layout zu machen.
Achja, als Lüftertunnel hatte ich eigentlich vor, selber einen zu machen, aber dann hab ich mal den original Lüftertunnel eingebaut. Der funktioniert so gut (Temperaturen waren knapp 5°C weniger), so dass ich mich entschieden habe, erstmal keinen neuen zu bauen.

Meine letzte Neuerung ist ein Display, dass ich zum Ausgeben einiger Informationen nutze:

Spoiler Spoiler



Es zeigt das Tastverhältnis (Dauer der Pulsbreite / Periodendauer) an und auch die Spannung des NTCs (Temperatursensor), den ich am Kühlkörper der CPU angebracht habe.
Zum Zeitpunkt des Bildes war die Xbox im Idle. Die Lüfter laufen immer zwischen 32%-48%. Auch während dem Spielen. Die Spannung des NTCs verändert sich während dem Spielen nur minimal.
Aber falls die Xbox zu heiß werden sollte, dann werden die Lüfter komplett durchgeschaltet (100%). Evtl. werde ich noch bisschen an der Befestigung des NTCs rumexperimentieren.

Und zu allerletzt: Die Temperaturen!




Ich finde, die können sich sehen lassen. Vorallem, da die Lüfter nicht auf 100% laufen. Ich habe das aber auch schon getestet. Falls ich sie auf 100% stelle, dann geht die Temperatur der CPU auf knapp 53°C zurück. Aber mit 59°C kann ich auch leben.

Was meint ihr dazu?

Ich werde euch auf dem laufenden halten.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »ElBartoME« (7. September 2011, 19:34)


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Samstag, 3. September 2011, 21:19

Der TR-360 ist ne super Lösung. Ist die erste Box wo ich ihn verbaut sehe. Aber sag mal, die Stock Lüfter passen dann garnicht mehr rein, oder? Weil dann muss ich meine Einkaufsliste etwas abändern

ElBartoME

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Samstag, 3. September 2011, 21:33

Du meinst, wenn der Tr-360 drinnen ist? Doch, die Stock Lüfter passen noch rein. Du kannst sogar den Stock-Lüftertunnel (musst ihn aber minimal bearbeiten).
Die einzige Sache ist es, die Stock Lüfter einzusetzen, da der Kühlkörper im Weg ist. Ich musste das Metall über den Lüftern etwas biegen, damit ich die Stock Lüfter reinbekommen konnte. Aber passen tut es auf jeden Fall.
Mit den Stock Lüfter konnte ich die Temperatur der GPU ziemlich weit runterbringen. Leider hatte das nichts an der CPU geändert. Deswegen jetzt die 4 Lüfter.

xhrrmnnx

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Samstag, 3. September 2011, 22:38

OK gut zu wissen, ich werd die Stocklüfter allerdings auch rausschmeißen.

SynTeX

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Samstag, 3. September 2011, 22:42

Schöne Sache :) weiter so!

ElBartoME

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Sonntag, 4. September 2011, 20:16

Konnte die Temperatur der CPU um weitere 2°C senken, indem ich am Programm der Lüftersteuerung etwas geändert habe. Nun läuft der im Idle dauerhaft auf 48% Leistung. Es ist nicht viel lauter als 32%, aber dafür ist es kühler.

OnlyX

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Sonntag, 4. September 2011, 20:27

know how hast du, aber macht es sinn, so viel mühe und geld in eine xenon zu stecken, zumal sie schon reballed wurde?

nach dem reballing sollte sie nicht mehr rod-anfällig sein.
falcon v1 ist ab 150€ zu haben, v2 ab 200€ (ohne zubehör, klar). diese kann mann mit einem mini-lüfter in idle bei ca 50°C haben.
selbst jaspers bekommt man für 230-250€, da sollte rod praktisch ausgeschlossen sein.

wenn ich deinem ergebnis die mühe und das geld gegenüberstelle, dann hätte ich selber eher eine falcon gekauft, die alte verkauft.

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Sonntag, 4. September 2011, 21:48

Ja, die Frage hab ich mir nach dem Reballen auch schon gestellt. Aber es wurde nur die GPU reballt. Die CPU hat immer noch das alte Lot drauf. Und das Ziel der Kühlung ist momentan die CPU und nicht die GPU.

Außerdem brauche ich immer etwas um daran rumzubasteln. :D Sonst wäre das ja alles zu einfach. So viel Arbeit war das im Endeffekt auch nicht. Ging schneller als gedacht. Die ganzen Vorkenntnisse waren ja da gewesen.

Aber wenn ich alles zusammenrechne, komme ich immer noch billiger weg als bei einer Jasper. Ich bin momentan immer noch unter 200€.

razKarPRO

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Sonntag, 4. September 2011, 21:54

sehe ich richtig das du das Programm LabView nutzt??

ElBartoME

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Sonntag, 4. September 2011, 22:04

Nicht ganz. Ich benutze dieses Programm: http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_de

Es ist in Labview geschrieben. Die Soundkarte kann Signale bis knapp 15kHz anzeigen. Wobei es auch immer drauf ankommt. Ich hab 2 Laptops probiert. Der Dell hat ein richtiges Signal angezeigt. Der andere Laptop hat nur Schrott angezeigt (Wobei das auch daran liegen kann, dass der Dell einen Stereoeingang hat und der andere Laptop nur Mono. Kann gut sein, dass ich den falschen Kanal gewählt habe. Fällt mir grad so ein. :D ).
Das Kabel hab ich mir selber gebaut.
Ist eine nette Notlösung, aber es wird Zeit, dass ich mir ein richtiges Oszilloskop besorge.

Achja, maximal 0,7V dürfen in den Eingang rein. Also Spannungsteiler nutzen!

razKarPRO

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Sonntag, 4. September 2011, 22:06

Habe vor 1 Monate nen Oszi günstig abgeben^^ HAMEG^^

nja LabView kenn ich von meiner Ausbildung noch :)

haben wa solche Programme erstellt

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Dienstag, 6. September 2011, 01:31

Die Box hat nun erstmal ein ROL-Mod bekommen (von MrMinister). Schön in Blau, damit es mit dem Display, was ich benutzen werde, korrespondiert.


Spoiler Spoiler



Achja, irgendwas hab ich beim Zusammenbauen der Xbox wohl anders gemacht. Die Temperaturen sind zwar immer noch bei 57°C, aber die Lüfter laufen nun von selber auf 27%. Die Xbox ist nun flüsterleise. Ich würde aber gerne wissen, warum das auf einmal so ist. :D Am Programm selbst wurde nichts geändert. Auch nicht an den Sensoren oder sonstiges. Sehr komisch...

Achja, rechts sieht man auch das Display, was ich nutzen werde. Hintergrund blau, schrift weiß.

Spoiler Spoiler




Hier noch der Beweis:




Faszinierend...und das bei 27% der Lüfterleistung.

Achja, falls ihr mal wissen wollt, wie die Temperaturen bei 100% aussehen. Bitte: :D



Der Unterschied ist nicht so groß. Aber dafür nimmt die Lautstärke exponentiell zu. Daher macht es kein Sinn, die Lüfter so schnell laufen zu lassen. Erst ab einer Temperatur von 65°C schaltet der Lüfter auf 100%. Ich hoffe, dass dieser Fall aber niemals eintritt.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »ElBartoME« (6. September 2011, 01:48)


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Mittwoch, 7. September 2011, 18:23

Mich würde mal ein Bild der Xbox selbst interessieren.
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Mittwoch, 7. September 2011, 18:27

Mich würde mal ein Bild der Xbox selbst interessieren.


Wie meinst du das genau? In meinem ersten und auch letzten Beitrag habe ich jeweils ein Bild der Box drinnen. Die sieht man aber nicht sofort, man muss nur auf

Zitat

Spoiler
drücken.

Oder hast du was anderes gemeint?

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Mittwoch, 7. September 2011, 18:54

zusammengebaut hat man immer bessere temps,
da es so einen guten luftstrom gibt.

ich habe auch ein kühlkonzept ins forum gestellt.
es ist super einfach und billig, daher für jeden realisierbar.
die temps habe ich auch notiert.

schau mal rein :)
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Mittwoch, 7. September 2011, 19:17

:whistling: ne schon ok, danke.
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Mittwoch, 7. September 2011, 19:30

Kurze Frage an die Experten hier. Wo würdet ihr den Temperaturfühler hinsetzen?

Es handelt sich um einen NTC-Widerstand, der folgende Bauform hat:




Ich habe ihn momentan an die Heatpipe des CPU Kühlers befestigt. Natürlich herrschen am CPU-Kühler nicht die gleichen Temperaturen, die z.B. im FSD gemeldet werden, aber man kann trotzdem Tendenzen erkennen und reagieren.
Aber ich habe mich gefragt, ob es nicht vielleicht bessere Orte gibt. Außerdem suche ich nach einer guten Befestigungsmöglichkeit. Sie ist momentan mit Heißkleber festgemacht, welcher aber natürlich nicht der beste Wärmeleiter ist. Daher registriert der Widerstand Temperaturänderungen erst 2-3 Sekunden später. Nicht optimal, aber es ist immer noch akzeptabel.
Achja, wahrscheinlich kommt noch ein zweiter Fühler an den TR-360, um die Temperatur der GPU zu überwachen. Da dieser aber bisher in der Temperatur absolut unkritisch ist und weit unter der CPU liegt, ist dieser momentan noch nicht verbaut.

Habt ihr bessere Ideen?


Noch eine weitere Sache. Da ich 12V und 5V brauche, hatte ich vor, diese am Netzteilanschluss abzuzwacken. Wie ist das Netzteil aber gegen Kurzschluss geschützt? Muss ich mich selber noch um eine Sicherung kümmern, oder übernimmt das Netzteil für mich diese Aufgabe?

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Donnerstag, 8. September 2011, 08:08

Das NT schaltet auf "rot" wenn ein Kurzschluss vorhanden ist ;)

Den Fühler am besten unter den Kühler, so nah wie möglich an den CPU Die.

Cobra71

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Donnerstag, 8. September 2011, 10:00

Bei der GPU könnte man einen Temperatursensor, zwischen die beiden Dye's platzieren.
Dann darf der Sensor natürlich nicht sehr dick sein.

Bei der CPU könnte man den Sensor auch genau neben der Dye verkleben.

Zum Befestigen kann man gut wärmeleitkleber nehmen, das ist so eine Pampe, ähnlich Silikon nur eben wärmeleitend.
Hab mir seinerzeit bei dealextreme eine Tube davon geordert, eignet sich auch hervorragend zum befestigen von Kühlköroern auf den Rams.

Marc
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Donnerstag, 8. September 2011, 14:26

Danke für die Tipps.

Dann brauch ich wohl erstmal keine Sicherung.

Wärmeleitkleber...gut zu wissen, dass es sowas gibt. Dann werde ich mir sowas besorgen und werde die Fühler an die Unterseite des Kühlkörpers anbringen.
Leider sind die Fühler nicht dünn genug, um sie z.B. zwischen EDRAM und DIE anzubringen.
Also erstmal den Kleber kaufen...

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Donnerstag, 8. September 2011, 14:46

ist das labview im zweiten bild? :D
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Donnerstag, 8. September 2011, 15:14

Schau ein paar Beiträge weiter oben. :D

Genau dieser hier: Xenon Kühl-Projekt, dynamische Lüftersteuerung [WIP]

Die Frage wurde mir schon mal gestellt. :D

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »ElBartoME« (8. September 2011, 18:18)


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Montag, 31. Oktober 2011, 17:27

So, die Platinen sind endlich da.

Hier mal ein Bild:

Spoiler Spoiler




Jetzt nur noch die Bauelemente drauf und ab geht's in die Box. Das tolle ist, dass ich die Platine auch anderweitig einsetzen kann. Es kann auch andere Sachen steuern. Besser gesagt alles. was mit PWM zutun hat. Hab da nämlich noch ein anderes Projekt...mal schauen.

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