Hallo liebe Community, normalerweise ist es ja die Elektronik, die heiß wird und gekühlt werden muss. Bei meinem Problem ist es genau anders herum: Um die Elektronik herum herrschen hohe Lufttemperaturen und diese wirken negativ auf die von mir eingesetzte Elektronik. Jetzt denkt Ihr bestimmt, wie heiß muss die Luft sein, bevor die Elektronik Stress bekommt?! Berechtigte Frage... Stellt Euch folgendes vor: Ein Silabs EFM32 sitzt auf einer Platine in einem (luftdichtem) Gehäuse (weil es IPX4 sein muss) und dieses Gehäuse sitzt wenige mm von einer heissen Metallplatte mit ca. 55 Grad Celsius Oberflächentemperatur entfernt. Das alles in engen Platzverhältnissen. Der EFM32 hat einen onboard-Temperatursensor und seine Programmierung weisst ihn an, bei 55 Grad Celsius abzuschalten. Das ist mein Problem! Das muss ich irgendwie verhindern. Die Programmierung des µC kann ich leider nicht verändern, auch nicht die Temperatur der Metallplatte. Alle Versuche der Isolation sind bisher fehlgeschlagen. Ich erreiche maximal mehr Zeit, aber nie weniger Temperatur am EFM32. Irgendwann schaltet er immer ab... Ich habe schon mit Heatpipes und Peltier-Elementen experimentiert, das hat keine vernünftige Lösung gebracht, weil ich ja die Hitze nirgends hin los werde. Klassische Kühlköper bringen ebenso nichts, weil ja die hohe Umgebungstemperatur auf den µC einwirkt und nicht umgekehrt. Ich bin echt verzweifelt und freue mich über jede Idee von Euch, die mich einer Lösung näher bringt! Besten Dank Euch vorab für alle Vorschläge - auch die verrückten ;-) Chris_2020
Christian L. schrieb: > Stellt Euch folgendes vor: Ein Silabs EFM32 sitzt auf einer Platine in > einem (luftdichtem) Gehäuse (weil es IPX4 sein muss) und dieses Gehäuse > sitzt wenige mm von einer heissen Metallplatte mit ca. 55 Grad Celsius > Oberflächentemperatur entfernt. Keramikplatte zwischen Heizplatte und gegenüberliegendePlattegehäuseteil, die andern 5 Gehäuseflächen auf geringen Strahlungswiderstand auslegen (schwarz, aunrauhen). Den prozessor thermisch von der kritischen Gehäuseplatte entkoppeln und ankoppeln an die anderen 5 Seiten. Foto von der Anordnung ist notwendig für korrektere Ratschläge.
Christian L. schrieb: > weil ich ja die Hitze nirgends hin los werde Wenn um einen herum ALLES Errreichbare wärmer ist, kann man die Temperatur nur nach dem Prinzip des Kühlschranks senken, also im einfachsten Fall durch Peltiers, deren kalte Seite zur Elektronik zeigt die zur Umgebung wärmeisolierend in Styropor eingepackt ist. Das spart gleichzeitig Heizleistung für die Heizplatte wenn die warme Seite des Peltiers dort mitheizt. Reicht der Peltier nicht, muss eben ein Kompressorkühlschrank her.
Christian L. schrieb: > Alle Versuche der Isolation sind bisher fehlgeschlagen. Ich erreiche > maximal mehr Zeit, aber nie weniger Temperatur Das stellen die dann auch fest, die angesichts des kommenden Winters ihre inzwischen schlechte Autobatterie zum Kälteschutz ind Styropor einpacken. > Bei meinem Problem ist es genau anders herum: Um die Elektronik herum > herrschen hohe Lufttemperaturen und diese wirken negativ auf die von mir > eingesetzte Elektronik. Nein, dein grundlegendes Problem ist genau das selbe. Nur hast du eben keine "Energiesenke" mehr bzw. nichts "Kühles, das noch Energie aufnehmen kann". Das "Kühlste", was du hast, ist die... > Metallplatte mit ca. 55 Grad Celsius Was passiert, wenn du die Energie aus dem "Kästchen" in diese Platte einleiten würdest? Kann diese Platte die Energie aufnehmen (viel kann das ja nicht sein, so ein EFM wird an sich ja nicht allzu heiß). Dann müsstest du ein Peltierelement mit der heißen Seite auf die Metallplatte und mit der kalten Seite montieren und mit der kalten Seite an die Elektronik. Und dann Strom draufgeben... > Ich habe schon mit Heatpipes und Peltier-Elementen experimentiert, das > hat keine vernünftige Lösung gebracht, weil ich ja die Hitze nirgends > hin los werde. Wieviel Platz hast du? Und wieviel Energie für die Kühlung?
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Christian L. schrieb: > weil ich ja die Hitze nirgends hin los werde. Da fehlt noch ein entscheidendes Detail: Welche Zustände herrschen ausserhalb des Aufbaus aus Heizplatte und Sensor-Device? Falls es dort kühler ist, hilft Luftzirkulation, also um den Aufbau herum angeordnete Lüfter.
Lothar M. schrieb: >> Ich erreiche maximal mehr Zeit, aber nie weniger Temperatur > Das stellen die dann auch fest, die angesichts des kommenden Winters > ihre inzwischen schlechte Autobatterie zum Kälteschutz ind Styropor > einpacken. Im Gegensatz zum Problem des TEs macht das bei Autobatterien schon Sinn, weil Autobatterien sich im Betrieb erwärmen und sich die anschliessende Auskühlzeit verlängert. Allerdings ist das m.E. nur dann sinnvoll, wenn die Temperatur bis auf unter -20° absinken kann.
Max schrieb: > Wasserkühlung mit Wärmetauscher an einem kühleren Ort. ^^ wäre auch mein Vorschlag. Die Schläuche für die Zufuhr isolieren damit sich das Wasser so wenig wie möglich auf dem weg hin zum kühlenden Objekt erwärmt.
Harald W. schrieb: > Im Gegensatz zum Problem des TEs macht das bei Autobatterien schon > Sinn, weil Autobatterien sich im Betrieb erwärmen Nur dann nennenswert, wenn sie vom warmen Motor unter der Haube erwärmt werden (so wie die Katze auf der Haube). Aber dann war da noch das isolierende Styropor, das den Akku vor Kälte schützen soll... ;-) Denn von dem bisschen Ladestrom, der neben Licht oder irgendwelchen Heizungen noch übrig bleibt, wird der Akku nicht warm. Max schrieb: > an einem kühleren Ort. Wenn man denn einen hat. Was, wenn der kühlste Ort in verwertbarer Nähe diese 55°C warme Platte ist.
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Erstmal vielen Dank für Eure Gedanken! Gerne habe ich den Aufbau gezeichnet, damit Ihr das Euch die Situation besser vorstellen könnt. Energie für die Kühlung ist (begrenzt) vorhanden. Dann muss ich allerdings das Netzteil ne Stufe größer wählen und das erzeugt dann auch wieder mehr Wärme. Eine externe Wasserkühlung scheidet wegen dem Aufwand (Kosten & Größe) leider aus. Um den Aufbau herum herrschen mindestens 50-60 Grad Celsius. Die Energie in die Metallplatte zu leiten, dürfte räumlich schwierig werden. Erschwerend ist zudem die Lage des EFM32 zwischen zwei Platinen (siehe Zeichnung). Sorry, alles schwierige Parameter, das ist ja mein Problem: ;-(
Lothar M. schrieb: > Harald W. schrieb: > Was, wenn der kühlste Ort in verwertbarer Nähe > diese 55°C warme Platte ist. ...genau das ist das Problem. Es gibt keinen kälteren Ort als 55 Grad Celsius, den wir uns zunutze machen könnten. Das Peltier-Element ist physikalisch nach meinem Kenntnisstand noch eines der besten Ansätze, aber auch da ist die Physik begrenzt. Zudem erzeugt man gehörig zusätzliche thermische Energie die das Gesamtsystem belastet. "Irgendwas" - in das man Strom einleitet und das einfach nur kalt wird - das wäre "bombe" - aber das bleibt vermutlich eine Wunschvorstellung...
Der Beton auch so heiss? Sonst heisst es einfach: Kontakt zu Beton möglichst gut Kontakt zu Metallplatte möglichst schlecht Beides hilft die Temperatur n deiner Kiste zu senken. Und wäre es möglich, die Basisplatine auf die gegenüberligende Seite zu legen?
Der Beton ist sicherlich kühler als 55 Grad (noch nicht gemessen), aber er liegt ausserhalb des Gehäuses und ich kann keine direkte mechanische Verbindung mit ihm eingehen. Ich wüsste also nicht die Hitze aus dem Inneren des Gehäuses an den Beton abzugeben?! Die Platine umzulagern ist leider aus anderen Gründen problematisch. Ich denke aber auch das hilft nicht viel. Die Luft im Gehäuse hat ca. 60 Grad Celsius. Wo sich da die Platine mit dem EFM32 befindet wird wohl egal sein?
Wenn - alles in der Umgebung 55 Grad warm wird, Inclusive Beton Decke - die regelung (SW / HW) nicht angepasst werden darf / kann Dann ist das ein hoffungsloser fall. Wenn die Betondecke (die hat ja extreme masse) keine 55 Grad warm wird. ggf die Elektronik in ein passende gut wärme Leitendes Gehäuse packen, und das mit einer guten wärmekopplung an die Betondecke dübeln. eine gute wärem isolierung ggf wärem IR refelktirendes zwischen der Heizquelle und dem gehäuse einbauen. Bzw die Oberfläche des Gehäuses entsprechend wählen / bzw oberflächen behandeln. Du baust dier deinen eigenen hoch temperator Elektronik kühlschrank. Peletier element: Hot side kommt auf die Stalplatte mit den 55 grad. Cold seid an dein Gehäuse mit der Elektronik. Elektronik gut termisch gekoppelt an die kälte quelle? der rest gut isoliert zum rest sein. Das ganze dann so auslegen, das die 55 Grad auf der hot side dein arbeitspunkt ist. (wärmer wird die ja nicht. und wenn dann heizt du das ding halt noch ein bischen mehr auf, ... hat die primärheizung schon weniger zu arbeiten, ...)
Moin, Schade, dass Geld entgegen der ersten freien Gedankenspiele jetzt doch eine Rolle spielt, sonst könntest Du isoliert von deiner Metallplatte damit alles Fluten und kühlen: https://www.3mdeutschland.de/3M/de_DE/unternehmen-de/produkte/?N=5002385+8711017+8717595+8736412&rt=r3 Herzliche Grüße Georg
@ Christian Das mit dem Beton scheint mir im Moment auch die einzige Lösung. Du schreibst, Du "kannst" keine direkte mechanische Verbindung mit ihm eingehen. Was ist bzw. sind dabei das bzw. die Hindernisse? Ein Möglichkeit wäre, die warmen Bauteile direkt in Kontakt mit dem Gehäuse und das Gehäuse in direktem Kontakt mit dem Beton zu bringen. Evtl. unter Verwendung von Wärmeleitpaste oder Pads. Geht das? Ich frage mich, warum das sich Gerät überhaupt in dieser Lücke zwischen Metallplatte und Beton befinden "muss". Würdest Du das bitte ausführlich erklären? Ich schlage vor, Du machst mehr Angaben, zu der Situation und erweiterst dabei den Betrachtungsbereich. Ausserdem wäre es gut zu wissen, welche Freiheitsgrade Du überhaupt hast; was wir bzw. Du überhaupt variieren dürfen.
Christian L. schrieb: > Die Platine umzulagern ist leider aus anderen Gründen problematisch. Ich > denke aber auch das hilft nicht viel. Die Luft im Gehäuse hat ca. 60 > Grad Celsius. Wo sich da die Platine mit dem EFM32 befindet wird wohl > egal sein? Du hast nur 2 Möglichkeiten: - Methode Kühlschrank (mit Peltierelement) Dann brauchst Du aber noch mehr Energie, die Temperatur im Gehäuse steigt weiter an, Du musst noch mehr kühlen ... oder - Wärmesenke benutzen. Wenn der Beton nur 30°C hat, dann halt das Gehäuse dort aus Metall machen, thermisch an den Beton anbinden und innen alles möglichst gut thermisch an die Metallplatte anbinden. Ansonsten hast Du keine Chance. Wenn die Temperatur innen schon 60°C ist, wie willst Du da was kühlen? Mann kann dann alles nur maximal auf die 60°C "kühlen". Sonst überlistest Du die Physik -> Nobelpreis!
Christian L. schrieb: > Der Beton ist sicherlich kühler als 55 Grad (noch nicht gemessen), aber > er liegt ausserhalb des Gehäuses und ich kann keine direkte mechanische > Verbindung mit ihm eingehen. Ich wüsste also nicht die Hitze aus dem > Inneren des Gehäuses an den Beton abzugeben?! Irgendeinen Tod wirst Du sterben müssen. Zaubern können wir alle nicht.
Die Filzfüße reichen nicht als Isolation. Mit den Füßen hast du auf wenig Fläche den Wärmewiderstand des Filzes. Parallel dazu auf dem größten Teil der Fläche den Wärmewiderstand von 1,5mm Luft und die Strahlungsleistung der warmen Metallplatte. Ganz unabhängig davon, ob du das mit dem Peltier machst: der Rest der Fläche muss bestmöglich isoliert werden. Und das Gehäuse muss an den Beton. 0mm Abstand zum Beton, 2.5mm zum heißen Metall. Versuche: statt nur der Füße Filz vollflächig Besser als normaler Filz isoliert Keramikfilz Die Grenze des technisch machbaren sind imho Vakuumisolationspaneele und Aerogeele.
Christian L. schrieb: > Alle Versuche der Isolation sind bisher fehlgeschlagen. Ich erreiche > maximal mehr Zeit, aber nie weniger Temperatur am EFM32. Irgendwann > schaltet er immer ab... Das ist ja auch ganz logisch. Jedes Dämmmaterial hat eine gewisse Wärmeleitfähigkeit. Aber auch bei einer sehr geringen Wärmeleitfähigkeit kommt noch was durch, was du durch die Zeitverzögerung siehst. Bestenfalls einfach ein System nutzen, dass für industrial Temperaturen ausgelegt ist (85°C Ambient). 55°C Umgebungstemperatur ist jetzt nicht so warm ;) Der Mikrocontroller sollte das normalerweise schaffen, dann bleibt aber hald noch die Programierung... Wenn du das alles nicht anfassen kannst, hier eine ganz verrückte Idee: Du nimmst ein Alugehäuse und kleidest das innen mit Graphene-Wärmeleitpads aus, damit sich die Wärme noch bestmöglich auf der ganzen Oberfläche verteilt (z.B. Panasonic EYG-T). Außen mit spiegelnder Folie einpacken, z.B. die aus den Erste-Hilfe-Kästen. Das hält Stralungswärme ab. Irgendwo muss an dein Gehäuse aber dann natürlich noch ein Kühlkörper ran, bestenfalls über eine Wasserkühlung, wie oben schon beschrieben. Damit sollte man das Gehäuse und die Elektronik im Inneren fast auf Raumtemperatur bekommen, soweit der Radiator der Wasserkühlung entsprechend aufgestellt wird. Eventuell Peltier mit Wasserkühlung kombinieren. Noch was: Da das Ding eh IPX4 ist, einfach beregnen und die Verdunstungskälte nutzen?
Das führt doch zu nichts! Nimm irgendein passendes Automotiv-Teil mit 105 °C.
Und weshalb preist Silabs einen mit -40 °C to 125 °C TJ temperature grade an, wenn das was bei 55 °C abschaltet??
Bürovorsteher schrieb: > wenn das was bei 55 °C abschaltet?? Bürovorsteher schrieb: > Nimm irgendein passendes Automotiv-Teil mit 105 °C. Bringt ihm wohl nichts wenn die Programmierung bei 55°C keine Lust mehr hat... Christian L. schrieb: > Der EFM32 hat einen onboard-Temperatursensor und seine Programmierung > weisst ihn an, bei 55 Grad Celsius abzuschalten. Das ist mein Problem! > Das muss ich irgendwie verhindern. Die Programmierung des µC kann ich > leider nicht verändern, auch nicht die Temperatur der Metallplatte.
Ihr seid super - erstmal vielen, vielen Dank an alle! Ich versuche erstmal Eure Fragen zu beantworten: @Georg: Dieses Novec von 3M kenne ich noch nicht. Es scheint ein nicht elektrisch leitendes, flüssiges Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu sein? Im Prospekt werben die mit Militärapplikationen. Fürchte das Zeug ist extrem teuer?! Aber lassen wir den Preis (für einen Moment) mal aussen vor. Wenn ich mein Gehäuse damit flute, dann hole ich mir doch eher die Hitze der 2 Relais im Gehäuse näher an den EFM32, oder? Ich kann mir aktuell nicht vorstellen, damit Hitze aus dem Kunststoffgehäuse zu bekommen? Andererseits: Wenn im Gehäuse keine Luft mehr ist, isoliert diese Luft auch nicht gegen die Gehäuseoberseite und das Kunststoffgehäuse könnte Hitze in Richtung Beton abgeben?! Hmmm.... Müsste man vielleicht mal probieren?! @Theor: Das Kunststoffgehäuse soll entnehmbar zwischen dem Beton und der Metallplatte positioniert werden. Ich kann es demnach nicht fest mit dem Beton verbinden. Maximal kann ich dafür sorgen das es (mehr oder weniger) flächenbündig anliegt. Fest verschrauben oder ankleben geht nicht. Die Freiheitsgrade sind sehr beschränkt: Der gesamte "Luftraum" zwischen Beton und Metallplatte ist 30 mm hoch. Mehr geht nicht. Mein Kunststoffgehäuse ist 27 mm hoch. Weniger geht nicht. An dem Beton kann ich nichts ändern. An der Metallplatte kann ich ebenfalls nichts ändern. Was ich variieren kann: Die Tiefe und Breite meines Gehäuses, die Aufteilung im Gehäuse, einen beliebigen "Isolator" in den 1,5-3 mm zwischen Gehäuse und Metallplatte. @Bastler_HV: Das Kunststoffgehäuse zu einem Alugehäuse zu machen war auch schon eine Idee. Meine Tests in diese Richtung waren bisher nicht vielversprechend. @Tilo R.: Ich habe schon alles mögliche zwischen die heisse Metallplatte und mein Gehäuse positioniert: Vollfächigen Filz (mit und ohne Alu-Kaschierung), ein Hochtemperatur-Nadelvlies aus Textilfasern, Basotect-Schaumstoff - egal was ich dazwischen setze. Die Hitze ist irgendwann im Gehäuse. Deinen beiden Isolationsmaterialvorschlägen bin ich gerade mal im Ansatz nachgegangen. Das klingt vielversprechend. Ich werde da weiter recherchieren. @none: Kühle Luft reinblasen geht leider nicht. IPX4 - das Gehäuse ist dicht. @Chris: Warum das Ding bei 55 Grad "Feierabend" macht, kann ich Dir leider nicht sagen. Der chip hält definitiv viel mehr aus. Ich vermute es liegt am nebenan verbautem Funkchip. Der ist wohl eher temperaturempfindlich... Eine verspiegelte Glasscheibe habe ich als Isolator noch nicht getestet. Auch noch eine Idee! Werde ich testen. Beregnen geht leider nicht, aber cooler Ansatz! #### Vielversprechend scheint mir das Aerogel zu sein. Habe dazu eben ein Galileo-Video gesehen. Mal schauen ob sich davon Muster zum testen auftreiben lassen?! Hab jetzt schon Angst vor den Kosten!! ;-)
Beitrag #6498766 wurde von einem Moderator gelöscht.
Mein name ist Hase schrieb: > Wenn - alles in der Umgebung 55 Grad warm wird, Inclusive Beton Decke > - die regelung (SW / HW) nicht angepasst werden darf / kann > Dann ist das ein hoffungsloser fall. Nein, denn wie gesagt: wenn die Metallplatte noch Energie aufnehmen und dann "nach unten wegkühlen" kann, dann kann man diese Metallplatte mit einem Peltierelement und der Wärme aus der Elektronikbox z.B. auf 65°C aufheizen und dafür die Elektronikbox auf 45°C abkühlen. Balduin schrieb: > Gehäusle luftleer pumpen. Das ist dem WärmeABtransport doch sehr konträr... Christian L. schrieb: > Dieses Novec von 3M kenne ich noch nicht. Es scheint ein nicht > elektrisch leitendes, flüssiges Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu > sein? Im Prospekt werben die mit Militärapplikationen. Fürchte das Zeug > ist extrem teuer?! Ich kenne das als Leiterplattenreiniger. Sauteuer (Dose 35€) aber super wirksam. Und fast schon gruselig: man sprüht es auf die Leiterplatte, dort spült es den Dreck weg, dann tropft es ab und verdunstet beim Fallen, sodass nichts auf dem Boden ankommt. Ich denke, dass man damit zwar "kühlen" kann, für diese Kühlung aber einen heftigen Klimbim in Form von Heatpipes braucht. Das Gehäuse damit zu "Fluten" bringt sicher nichts, denn die Wärme ist damit nur "besser verteilt". Christian L. schrieb: > Der gesamte "Luftraum" zwischen Beton und Metallplatte ist 30 mm hoch. > Mehr geht nicht. Mein Kunststoffgehäuse ist 27 mm hoch. Weniger geht > nicht. > Maximal kann ich dafür sorgen das es (mehr oder weniger) flächenbündig > anliegt. Fest verschrauben oder ankleben geht nicht. Nimm ein Wärmeleitpad, das die "Lücken" in der Fläche ausfüllt: https://de.rs-online.com/web/p/warmeleitpads/1745695/ So hättest du evtl. eine Chance: auf der einen Seite der Beton eines Bauwerks via Wärmeleitpad, und auf der Seite zum Blech eine Isolierschicht, die verhindert, dass gleich Wärme nachkommt. Christian L. schrieb: > seine Programmierung weisst ihn an, bei 55 Grad Celsius abzuschalten Warum? Meine Steuerungen sind bis 60°C Umgebungstemperatur spezifiziert und laufen bis 80°C innerhalb der Spec.
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Spricht was gegen einen Lüfter? Du musst die Wärme irgendwie abführen... ohne eine thermisch gut leitfähige Verbindung Luftstrom etc. zu einem kälteren Körper kann es nicht gehen.
Christian L. schrieb: > @none: > Kühle Luft reinblasen geht leider nicht. IPX4 - das Gehäuse ist dicht. Nicht in das Gehäuse. Von aussen in den Spalt in dem dein Gehäuse sitzt. So könntest du die Gehäusetemperatur niedriger kriegen, vor allem wenn seitlich am Gehäuse noch Kühlrippen sind.
Lothar M. schrieb: > Meine Steuerungen sind bis 60°C Umgebungstemperatur spezifiziert und > laufen bis 80°C innerhalb der Spec. Wäre das Beste.
@ Christian Ich würde gerne wissen, wie lange das Gerät hintereinander laufen soll. (Oder habe ich das übersehen?)
Beitrag #6498857 wurde von einem Moderator gelöscht.
Christian L. schrieb: > Gerne habe ich den Aufbau gezeichnet, damit Ihr das Euch die Situation > besser vorstellen könnt Und von dort hast du angeblich keinen Zugang zu kühleren Orten ? Das ist doch kein Erdöl-Bohrloch und nicht im Inneren eines sich drehenden Motorteils. Ein Gartenschlauch der ums Gehäuse gelegt immer eine kühle Seitenwand ergibt weil Frischwasser durchläuft ? Eine Heatpipe die zum Rand des 55 Grad Blechs läuft um dort auf einen Kühlkörper. Oder per Schlauch kühle Luft zum Gehäuse pusten ? Sorry, es gibt sicher dutzende Möglichkeiten. Man muss nur wollen..
Woher bezieht denn die Metallplatte ihre Energie? Wenn die elektrisch beheizt wird, dann ist es wohl wirklich am besten, ein Peltierelement einzusetzen. Die Energie, die dabei drauf geht sparst du bei der Plattenheizung ja wieder ein.
Christian L. schrieb: > Eine externe Wasserkühlung scheidet wegen dem Aufwand (Kosten & Größe) > leider aus. > > Um den Aufbau herum herrschen mindestens 50-60 Grad Celsius. Nehme den Beton doch als Kühlfläche. Da lässt sich doch sicher eine Metallplatte am Beton ankleben? Oder man drückt die Kühlplatte einfach nur ran, vielleicht mit Silikonfett zur besseren thermischen Leitung. Zu allen anderen Seiten müsste dann eine Isolierung vorhanden sein. Vielleicht könnte man den Kasten auch gleich an der Beton-Wand befestigen?
Christian L. schrieb: > Das Kunststoffgehäuse zu einem Alugehäuse zu machen war auch schon eine > Idee. Meine Tests in diese Richtung waren bisher nicht vielversprechend. > Ich habe schon alles mögliche zwischen die heisse Metallplatte und mein > Gehäuse positioniert Wenn das Gehaeuse gleichmaessig aus einem Material ist, hast du in alle Richtungen die gleiche Isolation oder Nicht-Isolation. So kommst du nicht weiter. 5 Seiten des Gehaeuses muessen isolierend sein. Kunststoff isoliert schon nicht schlecht. Auf der Betonseite muss das Gehaeuse eine gute Waermeleitfaehigkeit haben. Die Oberflaeche zur Betonwand sollte so gross wie moeglich sein, nicht nur fuer einen besseren Waermeuebergang, sondern auch um die Betonwand vor Erwaermung durch die Heizplatte zu schuetzen. Ob das reicht, kann man von hier aus nicht sagen, aber man braucht sicher keine Wunderisolationsmaterialen um schon nahe ans Optimum zu kommen, die konstruktiven Massnahmen sind entscheidend.
Christian L. schrieb: > Energie für die Kühlung ist (begrenzt) vorhanden. Dann muss ich > allerdings das Netzteil ne Stufe größer wählen und das erzeugt dann auch > wieder mehr Wärme. > Die Stromversorgung für Pumpe und Lüfter muss ja nicht aus diesem Netzteil was vor deiner Metallplatte sitzt stammen. Pumpe,Lüfter und Stromversorgung kann man auch ans andere Ende der Kühlung setzen. > Eine externe Wasserkühlung scheidet wegen dem Aufwand (Kosten & Größe) > leider aus. Was nennst du Aufwand und Kosten. Ne kleine Pumpe mit Kühler und Lüfter dazu einige Meter Schlauch kosten kein Vermögen und sind recht schnell zusammengebaut. Wer allerdings ein Auto sucht welches auf der 1/4 Meile unter 8 Sekunden schafft und das nicht mehr als 500€ kostet kann natürlich lange suchen.
Ich bin übrigens schwer beeindruckt wie viele wichtige Leute hier so an Geheimprojekten für Weltraum, Militär und Co arbeiten und aus Gründen der Geheimhaltung weder Fotos noch nähere Details nennen dürfen. Erschreckend allerdings das diesen Leuten oft nichtmals ein Budget von 50€ zur Verfügung steht sich dann aber hier die Relativitätstheorie erklären lassen wollen.
Lothar M. schrieb: > Mein name ist Hase schrieb: >> Wenn - alles in der Umgebung 55 Grad warm wird, Inclusive Beton Decke >> - die regelung (SW / HW) nicht angepasst werden darf / kann >> Dann ist das ein hoffungsloser fall. > Nein, denn wie gesagt: wenn die Metallplatte noch Energie /aufnehmen/ > und dann "nach unten wegkühlen" kann, dann kann man diese Metallplatte > mit einem Peltierelement und der Wärme aus der Elektronikbox z.B. auf > 65°C aufheizen und dafür die Elektronikbox auf 45°C abkühlen. > Sorry für die zwischenzeitliche Schreibpause. Ich versuche parallel die Temperatur der Metallplatte zu reduzieren. Das ist leider ähnlich komplex. Nun aber zu dem Vorschlag von Lothar: Hitze in die Metallplatte zu leiten - die ja eigentlich mein "Problem" darstellt - darauf bin ich bisher noch nicht gekommen. Dein Ansatz klingt so, als könnte es gelingen. Ich werde dazu zeitnah einen Testaufbau erstellen und die heiße Seite des Peltier an die 55 Grad warme Metallplatte setzen. Dann messe ich die kalte Seite und bin gespannt, ob ich da auf 45 Grad Celsius runter komme. Und....ob ich damit ausreichend Kühlung an den µC übertragen kann. Gerne werde ich berichten. Vorab schonmal vielen Dank für Deine Idee! Aber auch an alle anderen: Vielen Dank für Eure Inspiration. Ich bleibe dran und forsche weiter. Noch gebe ich mich nicht geschlagen....
Christian L. schrieb
> Kühlung geht nicht, programmierung ändern geht nicht, Peltier geht nicht, andere
Position geht nicht ...
Also alles was das Problem verringern würde schliesst Du aus.
Irgendeinen Tod musst Du sterben.
Muß das Gehäuse allseitig Kunststoff sein? - Sonst Aludeckel machen (oder oben offen lassen) und an die Betondecke drücken. Das scheint ja die einzig mögliche passive Wärmesenke zu sein.
Max schrieb: > Ich bin übrigens schwer beeindruckt wie viele wichtige Leute hier so an > Geheimprojekten für Weltraum, Militär und Co arbeiten.. In der Raumfahrt werden gern Heliumverdampfer für Kühlzwecke genommen.
Ich habe inzwischen zwei verschiedene Tests durchgeführt. Die kalte Seite des Peltier-Elements liegt immer rund 15-18 Grad Celsius unter der heissen Seite. Und auch wenn ich zuvor dachte, das die heisse Metallplatte kontinuierlich seine Hitzeenergie in das Peltier "pumpt" - so ist es doch genau umgekehrt?! Die kalte Seite des Peltier führt seine thermische Energie unbeirrt gegen die heisse Platte ab. Erstaunlich?! Aber das funktioniert echt gut! Ich habe an der kalten Seite des Peltier maximal 40 Grad Celsius, wenn die Metallplatte zeitgleich 55 Grad Celsius hat. In einem nächsten Aufbau werde ich das Peltier (mit seinen 40 Grad Celsius) direkt an die Platinenunterseite, unterhalb des µC kleben und mit Wärmeleitpaste die Energie der heissen Seite des Peltiers zu einer aussenliegenden Metallplatte ableiten. Da bin ich schon sehr gespannt ob das gelingt?! Die aktuellen Tests lassen vermuten, das es funktionieren kann. Sehr spannend...
Helge schrieb: > Muß das Gehäuse allseitig Kunststoff sein? - Sonst Aludeckel machen > (oder oben offen lassen) und an die Betondecke drücken. Das scheint ja > die einzig mögliche passive Wärmesenke zu sein. @Helge: Den Ansatz das Gehäuse ganz oder in teilen aus Aluminium aufzubauen habe ich in einem ersten Test vor Wochen verfolgt. Ich hatte dazu die Gehäuseoberseite mit dem Dremel aufgeschnitten und provisorisch eine 1,5 mm Aluplatte eingesetzt. Die Aluplatte hatte keinen direkten Kontakt zum Beton, ist deshalb ihre Energie nicht wirklich gut losgeworden. Die Hitze im Gehäuse konnte ich damit nicht reduzieren. Ohne Luftstrom, der die Energie von der Aluplatte abführt, wird das wohl nix - oder eben einen direkten Kontakt zwischen Aluplatte und Beton schaffen - was aber in der Praxis schwierig wird. Das Gehäuse öffnen geht wegen der IPX4-Anforderung nicht. Aktuell ist die Strategie: "Peltier zieht Wärme aus dem Gehäuse raus und leitet diese auf aussenliegende Metallplatte" - in meiner Wahrnehmung am vielversprechendsten.
Ich habe ja versprochen von meinen Peltier-Tests zu berichten: Die ersten zwei Testaufbauten haben mich sehr zuversichtlich gemacht, allerdings hat der darauf folgende dritte Test dann wieder Ernüchterung gebracht. Problem: Misst man die kalte Seite des Peltiers, kommt diese locker 15-20 Grad Celsius unter die Temperatur auf der heissen Seite. Allerdings klappt das nur solange, wie das Peltier kaum Energie von der kalten Seite ableiten muss. Wird die kalte Seite in einer Umgebung mit viel thermischer Energie positioniert, merkt man, wie wenig thermische Energie das Peltier faktisch abtransportieren kann. Da kommt es dann extrem auf den Wärmeabtransport auf der heissen Seite an. Ist der nicht optimal, wird die kalte Seite kaum noch kälter als die heisse Seite. Ich bin aktuell noch in weiteren Tests, um die Energie auf der heissen Seite (besser) loszuwerden. Aufgegeben habe ich noch nicht. #### Parallel beschäftigt mich die Idee, die Programmierung des Silabs EFM32 nachträglich zu ändern. In einem Forum habe ich von einem FPB-Tool (Flash-Patch and Breakpoint) gelesen. Damit soll man Korrekturen an einem existierenden Code vornehmen können? Ehrlich gesagt liegt das oberhalb meines Kenntnisstandes. Geht das ohne den Originalcode zu besitzen? Und ist es wirklich möglich den compilierten Code auf dem EFM32 nachträglich zu verändern? Ich stelle die Frage unabhängig rechtlicher Aspekte - erstmal nur rein technisch...
Christian L. schrieb: > Und ist es wirklich möglich den compilierten Code auf dem > EFM32 nachträglich zu verändern? Ich stelle die Frage unabhängig > rechtlicher Aspekte - erstmal nur rein technisch... Also erst mal muss man die Frmware auslesen und oft machen die Leute es so dass sie die Speicherbereiche schützen und man nicht einfach die hex-Datei auslesen kann und sie dann auf kopierte Hardware flasht. Wenn es gehen sollte, dann brauchst du eine deassambler. In dem Datenblatt schaust du dann nach den Register in dem drin steht dass der Prozessor bei 50°C abschaltet, da steht dann wie es heißt, die Adresse und irgend wo im deassamblierten Text gibt es dann die Befehle wo dieses Register irgend wann gesetzt/gelöscht wird. Wenn dir die Methode mit der Wand-Kühlung nicht gefällt, dann kannst du auch einen Lüfter nehmen (vielleicht so einen Radiallüfter), den du an der rechten oder linken Seite des Gehäuses befestigst. Vielleicht kannst du das Gehäuse des EFM32 damit ausreichend runter kühlen. Oder du überlegst noch ein mal ob du die Wand nicht vielleicht doch nutzen kannst. Vielleicht auch mit dem Peltierelement. Diese Peltierelemente sind aber reichlich ineffizient, wenn du da 100W rein steckst, dann hast du eine Kühlleistung von 10W. Die ganze Wärme die dabei anfällt, die muss natürlich auch irgend wo hin ... hast du ja gemerkt. Was macht der EFM32 eigentlich? Vielleicht kannst du ihn sinnvoll durch eine Eigenkreation ersetzen. Die EFM32-Platine scheint ja nicht so wirklich für diese Arbeit gemacht zu sein, wenn er schon bei 50°C abschaltet.
Mike J. schrieb: > Die EFM32-Platine scheint ja nicht so > wirklich für diese Arbeit gemacht zu sein, wenn er schon bei 50°C > abschaltet. Ja, wenn man feststellt, das das verwendete Konzept nicht zu den Anforderungen passt, sollte man sein Konzept überdenken.
> sollte man sein Konzept überdenken.
Und endlich mal einen Sachkundigen ranlassen, der in der Lage ist, eine
komplette Software für den Controller zu erzeugen. Ja, es könnte Geld
kosten, aber vllt auch nicht mehr, als bei diesem unsäglichen Gebastel.
Hm,
>Was macht der EFM32 eigentlich? Vielleicht kannst du ihn sinnvoll durch eine
Eigenkreation ersetzen. Die EFM32-Platine scheint ja nicht so wirklich für diese
Arbeit gemacht zu sein, wenn er schon bei 50°C abschaltet.
Kann es evtl. sein, das EFM32 und Funkmodul zusammengehören?
Dann macht es nämlich durchaus sein das ab einer gewissen Temperatur
abgeschaltet wird, weil entweder können bestimmte Werte der Norm nicht
mehr eingehalten werden, oder evtl. wird es der PA vom Sender auch zu
warm?
Gruß
Gast
Christian L. schrieb: >> Kann es evtl. sein, das EFM32 und Funkmodul zusammengehören? > > Ja, richtig. Dann kann man das Modul vielleicht einfach raus legen? Ich weiß ja nicht wie viele Leitungen zu dem Modul gehen und ob der EFM32 viele Leitungen vom Modul auf die darunter liegende Platine gehen lässt. So richtig viele einfache Möglichkeiten ergeben sich wohl nicht mehr. Alles selbst neu zu machen ist wohl auch mit viel Arbeit verbunden die du wohl auch ungern darein stecken möchtest die bisherige eigentlich funktionierende Platine mit einer selbst gebauten Hardware/Software zu ersetzen.
Mike J. schrieb: > Alles selbst neu zu machen ist wohl auch mit viel Arbeit verbunden Dann hätte man es hald mal von Anfang an vernünftig machen sollen ;) Lehrgeld
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