Hitze

Die Hardware des Red Pitaya
Werner B
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Hitze

Beitragvon Werner B » 31 Dez 2017, 09:08

Hallo,
am liebsten würde ich „ihn“ in einer Weißblechdose verschwinden lassen.
Da ist aber die Abwärme.
Es gibt dieses passende Aluminiumgehäuse, recht löchrig, magnetisch unwirksam und sehr teuer.

Bislang hatte ich einen kleinen Ventilator auf dem Kühlkörper.
Der nervt, verschleißt irgendwann und ist in der Dose auch keine Lösung.
Es bräuchte eine Lösung mit reiner Konvektion …

Jetzt habe ich mich gefragt, warum der vorhandene Kühlkörper eine so ungleichmäßige Temperaturverteilung aufweist.
Warum kippelt er eigentlich ?

Kippelig.jpg

Das VPGA liegt nur zu max. 50% an, ab Werk. Es sitzt auch eher am Rand.
DAC und Quarzoszillator sind die umgebenden Berge.
Keine sonderlich großen Verbraucher, müssten eigentlich auch nicht geheizt werden

Grüße
Werner
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DD8JM
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Re: Hitze

Beitragvon DD8JM » 31 Dez 2017, 09:41

Hallo Werner,
ein guter Einblick hinter die Kulissen, bin auf die Lösung gespannt.

73 Jörg
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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 31 Dez 2017, 12:14

Hallo Jörg,

wenn ich nicht so ein C+ und LINUX Analphabet wäre ... :cry:

Thermometer.png


Wenn ich nicht beim falschen Chip bin ?
Eigentlich haben viele so etwas : Monitorfunktionen für Spannung und Temperatur.

Gibt es das für Laien ? Red Pitaya Nutzer ?
Es wäre interessant die Temperatur anzeigen zu lassen.
Manche in manchen Foren können das irgendwie.

Grüße
Werner
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Re: Hitze

Beitragvon Uli DF5SF » 31 Dez 2017, 17:29

Hallo Werner,
bei meinem Exemplar sitzt der Kühlkörper absolut fest.
Der RP ist noch in der "frischen Luft" und hat keinen Ventilator.
Halte dies für unnötig, da der Kühlkörper bei mir gerade mal handwarm wird.

Hat man das Original-RedPitaya Betriebssystem (Debian basierend), dann kann man sich die CPU-Temperatur anzeigen lassen, hier bei Redpitaya unter Punkt 3.2.2.1.4 beschrieben.
Die aktuelle Software von Pavel mit Alpine-Linux kennt diesen Befehl NICHT.

N6TV hat ein Script geschrieben, mit welchem die einzelnen Werte unabhängig von der Linux-Version ausgelesen werden können. Das Script findet man hier. Bei mir liegt die CPU-Temperatur bei ca. 60 Grad
73 de Uli, DF5SF
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Re: Hitze

Beitragvon DD8JM » 31 Dez 2017, 23:04

So was geht doch auch, habe ich mir in China bestellt, gibt es aber auch jetzt beim Funkamateur 6,90 €.

3834_0.jpg
3834_0.jpg (89.63 KiB) 1759 mal betrachtet


Betriebsspannung 12 V DC
Platinenabmesseungen 49 x 40 x 14 mm (L x B x H)
Bohrlochabstand 40 x 32 mm (ø 3 mm)
Kabellänge des Sensors ca. 90 cm
Temperaturbereich -55 bis +120°C
Auflösung 0,1°C
Sensordurchmesser 4 mm
Schaltstrom des Relais max. 20 A@12 V
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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 01 Jan 2018, 11:40

Ein frohes, neues Jahr allerseits !

Ich finde es ungewöhnlich, nicht üblich EINEN Kühlkörper über mehrere SMD Bauteile zu legen.
Die Bauteil- und Montagetoleranzen machen es nahezu unmöglich den Kühlkörper plan und möglichst nahe an alle ICs zu bringen.
Toleranzen.png

In meinem Red Pitaya ist das Problem ganz offensichtlich.
XILINX beschreibt das sehr schön im Kapitel 5
https://www.xilinx.com/support/document ... Pinout.pdf
Ich habe erst einmal eine Lage Kupfer (22x22x~1,3 mm) auf das FPGA unter den Kühlköper gebracht.
Der angehobene Kühlkörper berührt so weder DAC noch Oszillator.
Man soll nicht glauben wie schwer es ist ein solches Kupferklötzchen perfekt eben und planparallel zu machen … ( pressen, schleifen, prüfen, prüfen, prüfen, … ) Für eine schöne Lösung fehlen mir einfach Fertigkeiten, Mittel und Wege.
Auch ohne Ventilator ist ein lange ignoriertes Problem jetzt nicht mehr aufgetreten. Der Ventilator hatte es auch nur gemildert, nicht behoben. Ich nannte es „Schluckauf“, ähnlich dem „Plopp“ oder „Knacken“ wie man es mancherorts liest. Es war aber nicht dieses Vertauschen von UDP Paketen, welches eigentlich nicht verwundern sollte …

An Thermometern sollte es nicht mangeln. Die Abfrage der Temperatur IN dem FPGA ist worum es mir geht. Eleganter als per Software aus dem Inneren des irgendwie montierten und verbautem FPGA geht es wohl nicht. Ein thermisch schlecht leitender / montierter Kühlkörper wird nicht sonderlich warm werden während gleichzeitig das IC überhitzen / sterben könnte.

Vielen Dank Uli. Ich benutze das originale Image und habe nun erstmals die Serielle angeschlossen.
Schon bin ich verloren …
Ratlos.png

Ich muss das wohl noch viel Lesen. „monitor returned“ hier nix.
In den Eingeweiden der 68er oder ATMEGA habe ich schon viel Zeit verbraten, vor vielen Jahren.
Ich empfinde inzwischen die Beschäftigung mit diesem kryptischen Maschinenkram als unsinnig und zu kurzlebig.
Das Script, wie geht das ? Wer oder was interpretiert oder kompiliert es ?
Ich versuche es weiter, weil ich das Thermometer gerne auslesen würde.

Grüße
Werner

P.S.
Wieder sind fünf Stunden Lebenszeit dahin ..
Eigentlich bin ich kein Computertrottel,
der Red Pitaya und sein OS(?) gibt mir aber immer das sichere Gefühl der größte anzunehmende Trottel zu sein.

Welcome to Ubuntu 16.04.3 LTS (GNU/Linux 4.4.0-xilinx armv7l)
# Red Pitaya GNU/Linux Ecosystem
# Version: 0.98
# Build: 617
# Branch:
# Commit: 1819a1d704b949065c09b981ee84cd912179a72c
# U-Boot: "redpitaya-v2016.4"
# Linux Kernel: "redpitaya-v2016.2-RP4"
# Pro Applications: 15fbd007cc7246e710f0b0f39f91d9f824a42f48 Applications (v0.97-RC6-3-g15fbd00)

monitor version 0.98-617-1819a1d-1819a1d
Usage:
read addr: address
write addr: address value
set slow DAC: -sdac AO0 AO1 AO2 AO3 [V]

root@rp-f05481:~# monitor –ams
root@rp-f05481:~# Ich rege mich aber soooooowas von auf, sch… Sche..ding verd…tes !!=(%/!%)/&$%)/&$/) :evil: :twisted: :x :oops:
root@rp-f05481:~#
Uli DF5SF
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Re: Hitze

Beitragvon Uli DF5SF » 01 Jan 2018, 19:01

Hallo Werner,

Ab V0.95 wird -ams im monitor nicht mehr unterstützt.
monitor-ams.png

Dabei wird auf ein Script hingewiesen. Ist ähnlich wie von N6TV.
Das Script findet man unter https://github.com/RedPitaya/RedPitaya/ ... dc/xadc.sh

PS: Beim ZYNQ-7000 ist als junction temperature +125 °C angegeben.
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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 02 Jan 2018, 07:08

Hallo Uli,
vielen Dank für die Antwort.

RP mag im Mai 2016 wichtige Gründe gehabt haben das zu ändern … die Menschheit hatte schon lange auf die Änderung gewartet.
Ich wäre jetzt dankbar gewesen wenn RP es im Oktober 2017 dem Neu- und Quereinsteiger nicht als redpitaya.readthedocs…/latest/developerGuide/... mit Copyright 2017 verlinken würde.
Gemessen an der Zeit die ich mit dem Dings verbrachte müsste ich damit inzwischen zaubern können. Es gibt aber keine „Ja, das geht! und Aha!“ Effekte, regelmäßig gibt es nur Frust.
Das liegt sicher an mir, am Alter oder sonst etwas.
Aus meiner Sicht ist die Dokumentation wirres Zeug, die Grätsche aus Bildchen für Vorschulkinder und der Kunst des Wegglassens, Voraussetzen von intimer Kenntnis und Falscher Beschreibung.
Ich sehe darin kein ernstzunehmendes, programmierbares Messgerät mehr. Die Messsoftware im Marketplace wird auch nicht mehr oder gar besser …

Nun gibt es aber glücklicherweise hervorragende SDR Software.
Mache ich nun ein teures Radio draus und vergesse den Rest. Dafür ist die Hardware aber eigentlich nicht wirklich gedacht, konzipiert und optimal ….

Wenn ich denn dann die Temperatur aus erster Hand erfahren darf, dann will ich auch versuchen sie ohne Lüfter in einem eher radiotypischen Aufbau zu beherrschen.
Ob man nun 125°C als eine gesunde Temperatur ansieht ? Ob das ohne nachzusehen auch für die Nachbarn auf der Platine gilt ?
Ob es sinnvoll ist sie auf das gleich hohe Niveau zu heizen ? Spezifikationen und Papier sind geduldig.

Viele Grüße
Werner
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Re: Hitze

Beitragvon Uli DF5SF » 04 Jan 2018, 16:14

Hallo,,

wer das Temperatur-Script nicht abschreiben möchte, kann es sich von der Seite von N6TV direkt herunterladen:

Gehe in irgendein Verzeichnis auf RP:

wget http://www.kkn.net/~n6tv/xadc.sh
chmod +x xadc.sh
./xadc.sh

Ergebnis:
in_temp0 = 60,41 °C
in_voltage0_vccint = 1.00 V
in_voltage1_vccaux = 1.80 V
in_voltage2_vccbram = 1.00 V
in_voltage3_vccpint = 1.00 V
in_voltage4_vccpaux = 1.80 V
in_voltage5_vccoddr = 1.50 V
in_voltage6_vrefp = 0 V
in_voltage7_vrefn = 0 V

Getestet habe ich es unter

1.) Ubuntu (redpitaya_ubuntu_15-44-45_21-jul-2017.img):
damit alles funktioniert, musste ich als erstes den Befehl rw eingeben (warum/wieso ????)
dann den Taschenrechner nachinstallieren: sudo apt-get install bc

2.) Alpine-Linux (red-pitaya-alpine-3.6-armhf-20171130):
vor wget den Befehl rw eingeben und die Shell bash muss installiert werden: apk add bash
Ganz zum Schluss noch: lbu commit -d
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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 04 Jan 2018, 16:15

Noch ein paar Temperaturen, jetzt weiß ich in etwa was normal sein sollte.
Ich habe keine tatsächlichen Zahlen mit ursprünglicher Montage. So ~ wieder montiert.
Messungen: 20° Raumtemperatur, auf der Werkbank offen liegen, keine Zugluft
Kühlkörpertemperatur mittig im Kühlkörper tief zwischen den Kühlrippen.
Chiptemperatur nur LINUX SHELL ( Kommandozeile ) : Ruhe.
Chiptemperatur HPSDR 2 x RX 384kb/s und Zweiton Test aktiv : Stress

So wie der Kühlkörper montiert war : Bei Stress schnell steigend >>80°C abgebrochen

.........................................Ruhe.....Stress (Kühlkörper)
Mit Kupferverteiler & Wärmeleitpaste.......66°.......78° (57°)
Mit Kupferverteiler & Wärmeleitpads........66°.......78° (57°)
Plus Ventilator............................45°.......57° (20°)

Die Sauerei mit der Paste kann man sich sparen.
Der Kühlköroper ist nun wärmer als vorher, zugunsten des Chips.
So oder so ähnlich sollte es auch im Gehäuse auskommen.
Grüße
Werner
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Re: Hitze

Beitragvon DD8JM » 04 Jan 2018, 17:36

Bei mir sieht es so aus, mit Lüfter über RP.
Wie interpretiere ich jetzt die anderen Spannungsangaben, gibt es dazu eine Doku?

Danke Uli.

/$ apk add bash
(1/2) Installing readline (6.3.008-r5)
(2/2) Installing bash (4.3.48-r1)
Executing bash-4.3.48-r1.post-install
Executing busybox-1.26.2-r9.trigger
OK: 49 MiB in 71 packages
/$ lbu commit -d
/$ ./xadc.sh

in_temp0 = 55.98 °C
in_voltage0_vccint = 1.01 V
in_voltage1_vccaux = 1.82 V
in_voltage2_vccbram = 1.01 V
in_voltage3_vccpint = 1.01 V
in_voltage4_vccpaux = 1.82 V
in_voltage5_vccoddr = 1.50 V
in_voltage6_vrefp = 0 V
in_voltage7_vrefn = 0 V


73 Jörg, DD8JM
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Re: Hitze

Beitragvon Uli DF5SF » 04 Jan 2018, 20:24

Hallo Jörg,

das andere sind Spannungen innerhalb des FPGA:
Xilinx.png
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Re: Hitze

Beitragvon DD8JM » 04 Jan 2018, 20:55

Danke!!!
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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 06 Jan 2018, 08:08

Hallo nochmals,
es war schon etwas komisch, Uli und ich hatten offenbar zeitgleich (16Uhr15) an Deutschland in der Nacht gedacht.

Mir war es gelungen dieses Script auszuführen.
Wie, würde ich besser nicht erzählen … den Linuxen selbstverständlich, mir völlig schleierhaft.
Der Quantensprung : Das sind seltsam kryptische LINUX Kommandozeilen.
Auch Dr. Linux persönlich würde / muss das nicht verstehen? Dieses LINUX ist spezifisch, adaptiert, erweitert?
Es ist kein besonderer Interpreter nötig.
QRLästig muss ich leider auch skripten. Wenn ich davon ein paar Codeschnipsel hinwerfen würde, es wäre lustig zu sehen was man mit diesem seltsamen, scheinbaren Pseudocode anfangen würde.
Batch- oder Stapeldatei hätte mir das Rätsel erspart.
Seltsamerweise musste ich überhaupt nichts zusätzlich installieren oder tun.

Grüße
Werner

P.S.

Die Temperatur fällt noch etwas, wenn ich mittig über dem FPGA auf den Kühlkörper drücke. Was ja nicht wirklich mittig auf dem Kühlkörper ist. Das liegt nicht an meinem eiskalten Händchen. Nach dem Hebelgesetz wirkt die Feder auf dem langen Schenkel des Kühlkörpers mehr, das Pad wird ungleichmäßig angedrückt. Mit zwei Federn in unterschiedlicher Entfernung wird das nichts … eventuell ein Art Brücke mit Federstahl, welche mittig über dem FPGA auf den Kühlkörper drückt.

Es sollten eigentlich vier um die Mitte des FPGA konzentrische Bohrungen, Stehbolzen und Federn sein. Wie empfohlen.
Wäre das FPGA doch nur auf der Unterseite. Die Platine könnte gut mit sechs Federn runter gegen ein massives Kupfer- oder Aluminiumchassis gedrückt werden.
Uli DF5SF
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Re: Hitze

Beitragvon Uli DF5SF » 06 Jan 2018, 12:12

Hallo,

solange die CPU-Temperatur < 80 °C ist, mach ich mir da keine Sorgen.
73 de Uli, DF5SF
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Re: Hitze

Beitragvon DG0OFZ » 06 Jan 2018, 15:26

Hallo,

Uli DF5SF hat geschrieben:
1.) Ubuntu (redpitaya_ubuntu_15-44-45_21-jul-2017.img):
damit alles funktioniert, musste ich als erstes den Befehl rw eingeben (warum/wieso ????)


Hier kann ich was beitragen:

Generell ist es eine schlechte Idee, einen Rechner mit laufendem Betriebssystem einfach auszuschalten. Es könnten ja noch Schreibzugriffe auf das Dateisystem laufen. Das Dateisystem würde damit zerstört oder zumindest beschädigt.
Man fährt ihn deshalb ordnungsgemäß herunter. Hier kann das Betriebssystem zuerst alle Schreibvorgänge abschließen und schaltet anschließend den Rechner aus.

Beim RedPitaya (wie z.B. auch bei SAT-Receivern, Fernsehern etc.) gibt es aber (in diesem Sinne) keinen Knopf "herunterfahren". Deshalb wird das Dateisystem auf der SD-Karte lediglich "read-only" (nur lesend) gemountet. Da kann dann nix kaputtgehen, wenn man den einfach ausschaltet.

Will man nun aber an so einem Dateisystem etwas ändern (z.B. wie Du, etwas mit "wget" herunterladen oder eine Applikation installieren), muss man das Dateisystem als "read-write" (lesend-schreibend) mounten (genau das macht der Befehl "rw"), dann die Änderung vornehmen und es wieder "read-only" mounten. Oder man fährt den Rechner runter.
--
73 aus Weimar

Thomas
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Re: Hitze

Beitragvon DL2BBF » 06 Jan 2018, 16:06

Moin,
ich habe es noch nicht probiert, aber gerade wenn es darum geht einen geringen Höhenschied bei nur geringem Anpressdruck auszugleichen, wäre doch ein Arctic Thermal Pad die Lösung.
Der Kühlkörper kann dann deutlich größer ausfallen. Bei dem original Alu Gehäuse reicht ja auch der Deckel als Kühlfläche aus. (Ohne Lüfter)

Ich verwende das Acryl Gehäuse. Den Ausschnitt für den Lüfter angepasst und einen 40x40mm Lüfter montiert. Der läuft mit relativ geringer Drehzahl und ist kaum hörbar.
Der Kühlörper ist Original und liegt bei mir gut auf.
73de DL2BBF
Hans

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Re: Hitze

Beitragvon Werner B » 06 Jan 2018, 16:25

Bigfoot_4.jpg
Einen habe ich noch ...
Es ist nicht der erste April. Ich denke ich werde ihn kopfüber auf dem "Bigfoot" montieren.
Stresstest_Bigfoot.png

Ohne Lüfter ist "Ruhe" bei 46°C, den Stresstest macht es bei 58°C.
"Bigfoot" ist aber auf dem Tisch, noch nicht plan auf dem Chassis montiert.
Es könnte eigentlich noch besser werden.

Bigfoot_1.jpg

Es ist ein CPU Kühler den ich auf dem Küchentisch mit Hausmittelchen zurecht gestutzt habe.
Bigfoot_2.jpg

Ich habe schon ein Wärmeleitpad dazwischen, ich weiß nicht welches, es war am Kühler
Bigfoot_3.jpg

Ich will eigentlich in ein HF-dichtes Gehäuse. Von 20° ausgehend sollte ich nun bis 38° ohne Lüfter auskommen können, im "Freien".
Eventuell nicht ganz dicht sondern gelochtes Blech.


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Re: Hitze

Beitragvon DD8JM » 06 Jan 2018, 22:12

So sieht es in der Dokumentation von Red Pitaya aus, wenn das Alu-Case benutzt werden soll.

Hier der Link zur Doku Seite 24. https://media.readthedocs.org/pdf/redpi ... pitaya.pdf


ScreenShot007.jpg
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Re: Hitze

Beitragvon DF5WW » 07 Jan 2018, 07:04

Hallo Werner,

auf Deinen Bildern etwas schlecht zu sehen mit dem grossen Kühlkörper.
Wie ist der Abstand zu den Pfostenleisten und den Bu8chsen E1/E2. Kommt man
da ohne Demontage überhaupt noch ran ?

;) ;)
73´s, Jürgen, DF5WW ;) ;)

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