Chlazení DSLR za 1000Kč

[Slávek]

Váží to sice dost, ale ten chladič je až zbytečně naddimenzovaný (a i krabice je moc velká). Je to taky první "protopyp", takže na zlepšení zapracuju až u dalších verzí. v podstatě když běží větrák odvod tepla je takový, že se rukou nepozná, jestli je chladič vůbec zahřátý. Má to cca 1,3kg, stěny jsou z 2cm silného polysytrenu (bez další výstuhy), ale materiál je velmi tuhý. Důkazem by snad mělo být to, že mě ta krabice udrží i když se ní postavím (!!!) aniž by se poškodila (85kg), takže tady problém rozhodně není. Chtělo by to ale dost zmenšit, to jo. Ale na HEQ5 jsem to párkrát měl, a vyjma toho, že je to strašně ošklivá krabice, to jinak ničemu nevadilo (to kilo a čtvrt navíc nic není). Problém je, že by to chtělo nějakou tu regulaci. Protože teplota se stabilizuje až tak po 70-90min a stejně pak trochu kolísá. Na druhou stranu má velký výkon a 25st pod okolí udělá po cca 22-26min, a to je myslím dobrý výsledek. V maximu se to pak pohybuje tak 30-34st pod odolí. šrouby jsem moc neřešil, spojil jsem teplý a studený radiátor kovovými šrouby, dokonce bez plastových podložek....

[Prazan]

Jaký peltier jsi tam Slávku nacpal? I ten můj TEC1-12705 je hladový jak cyp. Naštěstí mám 110 Ah trakční baterii speciálně na astro, takže v teplých měsících bych měl být v klidu i s poměrně velkým odběrem.

Zkouším dnes druhý test a už teď je jasné, že skoky ve směrodatných odchylkách v pixelech DF budou (viz můj příspěvek výše). Je někdo, kdo by bylo ochotný a schopný mi ty skoky vysvětlit? Zvlášť když fotím kontinuálně. Jisté lomy bych chápal, ale tohle? Neberu to nijak tragicky, protože vím, že s tou DSLR jde fotit dobré snímky i bez chlazení, ale ty skoky mi hlava nebere.

[Slávek]

Mám tam TEC1-12706, měl jsem tam původně TEC1-12705 z autoledničky, ale chladilo se to pomaleji, a asi o 4-6st. méně. Zjistil jsem, že možná víc než na síle peltiéra, záleží na dobrých kontaktech a odvodu tepla. Když jsem to skládal prvně kolísala mi teplota se stejným peltiérem, se stejnými chladiči i větráčky tak o 4-8st, jen podle toho jak se mi podařilo nanést pastu, přitlačit chladič a tak. Nakonec jsem to rozebral, vzal peltiéra a začal ho ručně leštit o tu měděnou plochu chladiče. Jelikož je ten peltiér keramický a měď měkká, za chvíli (no asi po 2 hodinách) se na peltiéra doslova nanesla vrstva mědi, která i vyplnila póry v povrchu a leštěním dosedových ploch o sebe se pěkně vyrovnaly nerovnosti obou povrchů. Možná je to něčím jiným, ale pak mi to prostě začalo chladit o třídu lépe.

[mi.]

druh materiálu, drsnost a pravidelnost má na převod tepla jistě velký vliv takže to tím třeba mohlo být. Ne jednou jsem se setkal s špatně nanesenou teplovodivou pastou, málo dotaženými šroubky či výrobním zmetkem, který nebyl rovný a na chladič tak dosedalo cca 45-55% čipu. Jde tady jistě o jiné teploty, ale kolikrát i u PC je pouhopouhé dotáhnutí rozdílem 10-15 stC.

[Prazan]

Proběhl druhý test.


Fotky ze stavby a na konci stejný graf ve vyšším rozišení - tady.

V průběhu testu jsem otevřel ventilačku, abych si zkusil, jak rychle na změnu teploty zareaguje box. Tentokrát byl uvnitř boxu provizorně instalován větrák, který zajistil pořádnou cirkulaci vzduchu uvnitř boxu. Hodně se tak urychlilo "ustálení" teploty v boxu (co se dělo na čipu odhaduju pouze z měřené směrodatné odchylky v plixelech kontinuálně snímaných DF). Dosažený rozdíl teplot zhruba 12 °C a "ustálení" teploty za 1 hodinu považuju v tuto chvíli za solidní a použitelné.

PS: Skoky ve směrodatných odchylkách v minulém testu byly zřejmě způsobeny nesprávným převodem CR2 - TIF (moje domněnka).

[Prazan]

Sebral jsem poslední zbytky odvahy, vniknul do střev zrcadlovky a na senzor umístil snímač teploty.
Test probíhal za pokojové teploty a zhruba po 2 hodinách jsem zase otevřel ventilačku. V průběhu jsem fotil temné snímky (5 minut, ISO 1600).



Závěr - teplota na senzoru se téměř ustálí za 2 hodiny

[vla]

Ovšem při konstantní teplotě okolí, což není pro noc moc typické.

[Slávek]

Závěr - teplota na senzoru se téměř ustálí za 2 hodiny  
k podobnému závěru jsem došel i já. Trvá mi tak hodinu a půl než se teplota dostane do stabilních hodnot. Já spíš přemýšlím o nějakém systému, který by nejel na maximum, ale chladil stabilně tak o 15-18 pod okolí, tzn aby se dalo fotit po 25-30 min od začátku chlazení a pak se už teplota neměnila. Taky jsem přemýšlel o variantě, kdy bych přilepil peltiéra přimo na spodní část zrcadlovky a chladillo by se přímo tělo foťáku, které bych obalil  nějakou fólií, aby k němu nešel okolní vzduch a nerosil se moc a zároveň aby byl přístup k tlačítkům. Pak bych nemusel mít žádnou krabici, jen by u těla byl peltiér a nějaký menší chladič s větráčkem. V takovém případě by ani chladící článek nemusel být tak silný a stačil by třeba 30-40W. Tělo 50D je z kovu, fungovalo by jako chladič. Ta fólie by asi moc neizolovala, ta by tam byla jen kvůli vzduchotěsnosti a pak bych tělo foťáku "oblékl" třeba do nějaké tlustší tkaniny, nebo něčeho na izloaci tepla. Vyříznul bych jen otvory na důležitá ovládací tlačítka. Jen abych neudělal nějakou blbost

[Prazan]

Tak a poslední testík než vám s tím dám konečně pokoj. Tentokrát byla zrcadlovka v chladícím boxu, fotily se DF (5 minut, iso 1600) a nově byla snímána teplota přímo na čipu DSLR.



Dávám to sem jen proto, že z těch grafů jde vysledovat dost informací, které na AF sice už zazněly, ale obrázek je podle mého víc než tisíc slov.

[Prazan]

Není to teda úplně ATM, ale určité "dodělej doma" to stejně bude obnášet. Hledal jsem, jak regulovat výkon peltiérova článku a našel jen kusá řešení, u nichž se lidi hádali, jestli jsou vhodná a proč vhodná jsou/nejsou. No a pak jsem narazil na tenhle čínskej bazmek. Z technických specifikací to podle mého vypadá nadějně. Tak jsem to objednal a testnu, jak si to s regulací poradí. Co si o tom myslí znalci v oboru elektrotechnickém?
Už to není investice do 1000 Kč podle tématu, ale pokud to splní má očekávání, mohlo by mě to posounout o kousek blíž chlazení měděným prstem na čipu DSLR.

[Prazan]

Ortodoxní monologista opět v akci - udělátko z příspěvku výše mám v rukou. Provedení je na první pohled skvělé a zapojení funguje na první pokus bez zbytečných překvapení. Termistor je od výrobce zapojen a ovládání je jednoduché (díky návodu - pouze v Angličtině). Pro můj účel jsem nastavil rozsah udržování teplot v rozmezí 1 °C (9 - 10 °C). Prakticky to funguje tak, že přístroj zapojí peliera a větrák a chladí, dokud nedosáhne na termistoru zadané dolní hranice teploty. Pak nastane něco, co je v technické specifikaci uvedeno, ale pro náš účel mi přijde nevýhodné. Totiž systém obrátí polarizaci peltiera a začne ohřívat původně chlazenou stranu, dokud nedosáhne zadané horní hranice teploty a opět začne chladit. Díky jisté setrvačnosti celého testovaného systému jsem schopen udržet teplotu na chlazené části v rozsahu +- 3 °C (tedy teplota na termistoru vystoupala nakonec až na 12 °C, přestože chlazení se zapnulo na nastavených 10ti stupních). Přijde mi to přijatelné - přesto bych uvítal, kdyby přístroj pouze vypnul chlazení po dosažení dolní úrovně a vyčkal, až se termistor zahřeje teplem z chlazeného zařízení.
Ještě jedno mínus, které si ale s výrobcem musím pořešit sám a nejde zobecnit na všechny tyto výrobky - po několika stisknutích jednoho mikrospínače tento přestal fungovat.

[Slávek]

a nešlo by teplotu taky jednoduše kontrolovat přes nějaký měnič napětí? Pustit ho zprvu na maximum a pak si chvíli hrát s napětím a sledovat teplotní reakce? Po troše testování by se pak dalo určitě dobře odhadonut při jakých podmínkách kolik V pouštět na udržení konstatní teploty. Obracet polaritu a ohřívat je podle mě zbytečné a v tomto případě nepřesné řešení (díky té setrvačnosti). Spíš jemným dávkováním proudu udržovat nějaké konstatní hodnoty (ne maximální) Mě to chladí tak o 30-34pod okolí, ale za douho. Naopak už po 20ti min. se to dostane na 5st (při pokojové teplotě) a tam by to stačilo už jen udržovat snížením napětí a stále to má dost síly na případné další ochlazení)

[Prazan]

No, v mém případě by to mělo jít řešit dostatečně dimenzovanou diodou - aby proud do peltiera tekl jen v případě chlazení.
Kéž by nám do toho skočil někdo elektrotechnicky zdatný a trošku nás tady profackoval nebo potvrdil správnost myšlenek

[MMys]

Tenhle jednoduchý postup řízení zap./vyp. s hysterezí nebude podle mě fungovat moc dobře. Ani kdybys tam dal diodu aby se to neohřívalo aktivně a i kdybys nastavil tu hysterezi na 0, tak vzhledem k velké tepelné setrvačnosti, než se pasivně prohřeje po vypnutí studená strana od teplého chladiče, a opačně, než po zapnutí proudu zase vystydne, to bude prostě kmitat (a opravdu to bude spíš v jednotkách stupňů).

Když jsem si stavěl regulaci pro svoji QHY8 v novém těle, použil jsem procesor, pulzně šířkovou modulaci proudu a ve firmware procesoru napsaný PI regulátor, který řídí proud do peltiera plynule, podle žádané teploty a regulační odchylky. Stabilita byla tak +/-0.1 max. 0.2 stupně.

[Prazan]

Martine, díky za příspěvek.
Tebou navržený systém regulace je asi to nejlepší, co bych si dokázal představit. Na webu jsem našel několik torz návrhů PWM regulací peltiera. Dost často to končilo diskuzí, nakolik je PWM pro peltiera vhodná. To nedokážu posoudit. Pokud bys měl nějakým způsobem zdokumentován svůj návrh a byl bys ochoten se podělit, bylo by to skvělé. Každopádně naprogramovat si procesor ... to už je pro mé znalosti a výbavu sci-fi.
Zatím zkusím alespoň tu diodu a hysterezi co nejníž - zákmity v jednotkách stupňů určitě budou, ale řekl bych, že to pro chlazení senzoru DSLR může být docela dobře použitelné - i když ne naprosto ideální.