Unser neuer TDP-Simulator entsteht – Noch bessere Messungen für Kühler, Wasserblöcke, Radiatoren, Wärmeleitpasten und Pads | Praxis

[Redaktion]

Wir alle wissen: Igor`s LAB und zuverlässige Messtechnik gehören zusammen wie Zeter und Mordio und obwohl das eine alte Interjektion aus der Gerichtsbarkeit ist, trifft sie den Sinn doch ganz gut. Ich, Bernhard von CrankzWare, wurde von Igor konsultiert und um praktische Hilfe gebeten, um gemeinsam einen Messtechnik-Prototypen als TDP-Simulator zu entwickeln und quasi auch...
Hier den ganzen Artikel lesen

 

[RedF]

Danke für die einblicke in das Projekt.

Jetzt kann ich erste messungen kaum abwarten : )

 

[ipat66]

Freue mich auch schon auf die Ergebnisse.
Geiles Projekt !!!
Danke Igor,danke Bernhard.

Eine Frage kam mir aber in den Sinn,als ich das Photo des fertig montierten TDP-Simulator sah.

Wie lange wird die (scheinbare) Obergrenze von 240 W ausreichen?
Der immer größer werdende Energiehunger von CPU und GPU ist ja, gelinde gesagt, extrem.

Auf der anderen Seite,bleibt ja anscheinend noch Platz für ca. 3 weitere Dioden rechts von 240 W...

 

[Igor Wallossek]

Für das, was ich hier testen werde, reicht das mehr als aus. Denn selbst GDDR6X hat ja nur 3 Watt pro Modul und CPUs liegen unter 200 Watt. Und es ist ja erst einmal mehr nur der Prototyp. Das lässt sich später noch erweitern.

 

[Deridex]

Schönes Projekt. Ich denke damit lässt sich zumindest feststellen wie es um die allgemeine Wärmeabfuhr steht. Jedoch denke ich, dass das den Test auf der CPU/GPU nicht ersetzen kann.

Ein paar Details sind mir beim In-der-Mittagspause-kurz-überfliegen aufgefallen:
- Das EDA Tool sieht mir stark nach Eagle aus. Verwendest du das wirklich auch für 8Layer?
- Ich glaube die Pins beim Footprint der Mosfets sind zu weit auseinander. Wenn es um den Abstand geht, rate ich dazu, die Pins auf der dünneren Seite des Materials (sind normalerweise rechtwinklig und nicht quadratisch) zu biegen.
- Habt ihr einen Lüfter im Gehäuse? Fals nicht würde ich dringend dazu raten.

Edit: Punkt gestrichen und etwas ergänzt

 

[ipat66]

Lüfter im Gehäuse?

Im Gehäuse sind keine...
Rechts und links am Gehäuse aber schon ( 2x80er Lüfter )....
Sieht man auf dem letzten Bild und bei der Beschreibung der Inbetriebnahme.

 

[Deridex]

Ops, habe ich übersehen

 

[ELITKon GmbH]

Schönes Projekt. Ich denke damit lässt sich zumindest feststellen wie es um die allgemeine Wärmeabfuhr steht. Jedoch denke ich, dass das den Test auf der CPU/GPU nicht ersetzen kann.

Ein paar Details sind mir aufgefallen:
- Das EDA Tool sieht mir stark nach Eagle aus. Verwendest du das wirklich auch für 8Layer?
- Ich glaube die Pins beim Footprint der Mosfets sind zu weit auseinander. Wenn es um den Abstand geht, rate ich dazu, die Pins auf der dünneren Seite des Materials (sind normalerweise rechtwinklig und nicht quadratisch) zu biegen.
- Habt ihr einen Lüfter im Gehäuse? Fals nicht würde ich dringend dazu raten.

Edit: Punkt gestrichen

Yep, da hast du recht. Ich mache öfter mal viele Layer mit EAGLE aber ab 6 wirds unschön Die Vias für die MOSFETs sind tatsächlich 5,08 mm Rastermaß und nicht 2,54, wie es sich für TO220 eignentlich gehört. Das habe ich in diesem Fall aber so machen müssen, da die Traces zu dick waren und ich keinen Aufpreis für das PCB für doppelte oder dreifache Kupferlage bezahlen wollte.

 

[Tombal]

Ganz schön mutig, die beiden Open-Frame-Netzteile einfach so parallel zu schalten. Wie soll den so eine gleichmässige Lastverteilung erreicht werden? Ist die Spannung des einen Netzteils nur einige Millivolt höher, als die des anderen, dann übernimmt es die komplette Last. Bei vielleicht 180W wird es dann Überlast erkennen und sich abschalten, dann übernimmt Netzteil #2 und schaltet sich wenige Millisekunden später auch ab. Nummer #1 ist inzwischen wieder gestartet und die ganze Schaltung schwingt wie verrückt.

Die Schaltung würde ich daher so abändern, dass jedes Netzteil getrennt jeweils die Hälfte der Lastwiderstände betreibt. Und ich habe gesehen, dass beide Netzteile direkt übereinander montiert sind - da wird sich das untere nicht besonders wohl fühlen und sich rasch aufheizen.

 

[ELITKon GmbH]

Ganz schön mutig, die beiden Open-Frame-Netzteile einfach so parallel zu schalten. Wie soll den so eine gleichmässige Lastverteilung erreicht werden? Ist die Spannung des einen Netzteils nur einige Millivolt höher, als die des anderen, dann übernimmt es die komplette Last. Bei vielleicht 180W wird es dann Überlast erkennen und sich abschalten, dann übernimmt Netzteil #2 und schaltet sich wenige Millisekunden später auch ab. Nummer #1 ist inzwischen wieder gestartet und die ganze Schaltung schwingt wie verrückt.

Die Schaltung würde ich daher so abändern, dass jedes Netzteil getrennt jeweils die Hälfte der Lastwiderstände betreibt. Und ich habe gesehen, dass beide Netzteile direkt übereinander montiert sind - da wird sich das untere nicht besonders wohl fühlen und sich rasch aufheizen.

Die Netzteile wurden natürlich vorher aufs Zehntel Millivolt genau eingestellt mit geeichtem Multimeter. Schwingen kommt nicht vor, da die Netzteile für mehrfachen Parallelbetrieb ausgelegt sind realisiert wird das durch einen Komparator. Die Netzteile werden nicht wärmer als 35 Grad oben und 45 Grad unten bei Zimmertemperatur wenn die Lüfter laufen.

 

[jahtari]

Für mich als ausgebildeten Informationselektroniker und Industriemechaniker ziemlich spannend und auch direkt zu Beginn schon amüsant:

Nach einem Tag bekam ich dann mein Gehäuse zurück und die bearbeiteten Stellen waren gut, der Gehäuselack aber leider zerkratzt. Es wäre schön gewesen, hätte man in der Schlosserei zumindest einen Mewa-Lappen untergelegt.

Passiert Dir bestimmt kein zweites mal. Ich wette, beim nächsten Projekt wandert das Gehäuse unlackiert beim Schlosser.

So und jetzt les ich erstmal weiter.

 

[Gelöschtes Mitglied 5042]

Ja, sehr interessant, danke an Bernhard und Igor. Als alter Metaller (jo, auch handwerklich ) fand ich die Umsetzung auch sehr angemessen. Auch wenn man die Stellen dann nach dem Einbau der Displays nicht mehr sieht, aber so pingelig, wie ich da bin, wäre ich wohl nochmal sauber drüber gegangen.
Mir geht es da wohl entgegengesetzt zum Autor, da ich mich mit der Arbeit mit Metall immer wohler gefühlt habe. Elektrotechnik habe ich wegen meinem Techniker zum Glück nur marginal machen müssen. Und auch da: auch wenn ich liebend gerne an PC´s rumbastle, was ja letztendlich auch in dieser Richtung ist, kann ich mich für die Feinheiten dahinter nicht so begeistern. Deswegen sind dann auch viele Begriffe nicht so geläufig.
Aber Geschmäcker und Vorlieben sind ja zum Glück verschieden.
Und das Lesen des Artikels hat wirklich Spaß gemacht, auch wenn ich nicht alles gleich verstanden habe. Aber Igor wird das restliche dann mit seinen Tests erledigen, da muss ich mir keinen Kopf machen.
Bin auch schon auf ersten Messungen gespannt.

 

[Deridex]

Hm, wenn ich so drüber nachdenke, habe ich auch Zweifel bei den Netzteilen. Ich habe bei Meanwell (glaube solche Netzteile sind es oder?) keine Info darüber gesehen, ob die für den Parallelbetrieb geeignet sind.

 

[kermit_nc]

Ich habe in meiner Firma mal was ähnliches zusammengestellt, nur durfte ich mich nicht so austoben sondern musste auf fertige Dinge zurückgreifen. Die Quelle war da ein EA-PS9040-20T das über die EA Control SW gesteuert wurde. Mit 1200EUR nicht ganz billig aber sehr gut ausgestattet.

 

[SnailSoft]

Die Netzteile wurden natürlich vorher aufs Zehntel Millivolt genau eingestellt mit geeichtem Multimeter. Schwingen kommt nicht vor, da die Netzteile für mehrfachen Parallelbetrieb ausgelegt sind realisiert wird das durch einen Komparator. Die Netzteile werden nicht wärmer als 35 Grad oben und 45 Grad unten bei Zimmertemperatur wenn die Lüfter laufen.

Ja wenn das so ist...
Ich tue mich auch schwer damit Schaltnetzteile einfach parallel zu betreiben, nach schnellem googlen wurde wenigstens empfohlen identische Netzteile erst an der Last zusammen zu schalten und auch nicht übereinander zu verbauen, wegen den unterschiedlichen Temperaturen und den daraus resultierenden Abweichungen innerhalb der Netzteile...
Es soll spezielle Netzteile mit Load-Balancing geben, die haben dann aber auch weitere Messleitungen dafür, das hier sieht nach Meanwell aus,

Hm, wenn ich so drüber nachdenke, habe ich auch Zweifel bei den Netzteilen. Ich habe bei Meanwell (glaube solche Netzteile sind es oder?) keine Info darüber gesehen, ob die für den Parallelbetrieb geeignet sind.

ich verbaue die auch gerne selber, aber dieser Parallelbetrieb ist mir auch höchstgradig suspekt.

Und da 2 Netzteile in der Regel teurer sind als eines erschließt mir der Sinn nicht ganz:

Schaltnetzteile, 151 - 500 W bei reichelt elektronik

www.reichelt.de

Leistungsklassen mäßig ist man ja auch noch lange nicht am Ende.
Von der Herstellergarantie mal ganz abgesehen...

 

[Name]

Interessanter Artikel und immer toll wenn man auch die Hintergründe zu den Messeaufbauten erklärt bekommt.
Nur stellt sich mir jetzt eine Frage:
Wie vergleichbar sind diese Test dann mit einem Test der auf der auf einer CPU durchgeführt wurde? Bzw würde eine CPU die 200W "ausspuckt" aber bestimmte Hotspots hat und auch bestimmte Unebenheiten auf dem Heatspreader hat (z.B.: Konkav, Konvex) auf den jeweiligen Kühlern nicht eventuell ein anders Ergebnis bringen als auf dem TDP Simulator?
Falls ich hier Grundlegendes nicht verstanden habe wär es nett wenn mir das jemand näher bringen kann.

 

[RedF]

Interessanter Artikel und immer toll wenn man auch die Hintergründe zu den Messeaufbauten erklärt bekommt.
Nur stellt sich mir jetzt eine Frage:
Wie vergleichbar sind diese Test dann mit einem Test der auf der auf einer CPU durchgeführt wurde? Bzw würde eine CPU die 200W "ausspuckt" aber bestimmte Hotspots hat und auch bestimmte Unebenheiten auf dem Heatspreader hat (z.B.: Konkav, Konvex) auf den jeweiligen Kühlern nicht eventuell ein anders Ergebnis bringen als auf dem TDP Simulator?
Falls ich hier Grundlegendes nicht verstanden habe wär es nett wenn mir das jemand näher bringen kann.

So hast du eine immer gleiche Platform, wie du schon geschrieben hast ist jede CPU anders.
Vorallem aber ist das super um Wärmeleitpads und Pasten zu testen.

 

[LEIV]

Genau, geht ja darum, alles vergleichen zu können, jeder Prozessor kann geringfügig andere Wölbungen haben, die Kühler sind ja vielleicht auch nicht 100% plan - so hat man wenigstens nen theoretischen Vergleich, der sehr dicht an die Praxis heran kommen dürfte

 

[ipat66]

vergleichbar

Ich denke mal,dass zum messen der Leitfähigkeit von Pads und WLP aussagekräftige
Vergleiche gezogen werden können.
Natürlich wird dies vielleicht nicht 1zu1 übertragen werden können (eben wegen solcher GPU und CPU Hotspots), aber zumindest gibt es schon eine Vorauswahl von qualitativ hochwertigen Produkten.
Die Hotspot Problematik und Wärmedichte,bleibt so oder so erhalten.
Zumindest weiß man dann ob die Produkte die angegebene Wärmeleitfähigkeit einhalten.
Außerdem muss man dann nicht jede GPU 20 mal auseinander schrauben...
Ist dann doch schonender für die Hardware.

Würde mich nicht wundern,wenn es dann doch einige Überraschungen geben wird.

 

[Name]

Okay, danke euch.