dziki

Z drżącym sercem (ale za to z stabilnymi rękami) zabrałem się za modyfikację, której celem było wykonanie chłodzenia matrycy mojego 40D mod - choć równie dobrze mogło się to skończyć ubiciem sprzętu (i do dziś nie wiem ile mikronów mi do tego zabrakło, ale na pewno niewiele - o tym w dalszej części tekstu).

Bazując na niekompletnych informacjach znalezionych w necie zaprojektowałem następujące rozwiązanie:

- cold finger z płytki miedzianej 0,8mm,

- chłodzenie Peltierem 50W,

- odbieranie ciepła od Peltiera za pomocą małego radiatora miedzianego wspomaganego wentylatorem 80mm (średnioobrotowy nie wprowadzający drgań),

- całość izolowana, aby zwiększyć efektywność układu,

- aparat uszczelniony, aby uniknąć roszenia matrycy, dodatkowo komora karty CF wykorzystana na desicant,

- aparat pracuje w konstrukcji zamkniętej - zamknięty korektorem komy.

Prace rozpocząłem od zaprojektowania kształtu cold fingera, wyciętego z kawałka tektury. Dzisiaj, gdybym to robił ponownie, nie oszczędziłbym górnego portu (zdaje się a/v) - jest on niepotrzebny, a jego zachowanie kosztowało mnie wycięcie kawałka cold fingera, który mógł dodatkowo odprowadzać ciepło - doprowadzać zimno do matrycy.

Wycięcie płytki miedzianej wykonałem za pomocą dremela (bez tego narzędzia robiłbym to chyba miesiąc - Piotr dziękuję za pożyczenie sprzętu). Płytkę musiałem wygiąć w taki sposób, żeby równo przylegała do matrycy, jednocześnie omijając lewe wybrzuszone nieco mocowanie matrycy do płyty aparatu (nie chciałem demontować tego mocowania, gdyż bałem się przesunięcia matrycy / utratę prostopadłości matrycy do toru optycznego).

Mocowanie cold fingera do aparatu założyłem dwupunktowe, aby zapobiec samowolnemu przesunięciu się konstrukcji. Jeden punkt w stelażu aparatu (wiercenie dziury było gehenną, stop chyba czołgowy), a drugi - w miejscu mocowania statywu. Musiałem również "zmodować" śrubkę mocującą fingera do ramy aparatu - spiłować milimetr główki i pogłębić rowek, tak aby było możliwe złożenie aparatu.

Na zgięciu elementu mocującego cold fingera do spodu aparatu zrobiłem nacięcie (na zdjęciu go nie widać, robiłem je później) - zmniejszyło to ilość transferowanego nieefektywnie zimna, jednocześnie nie zmniejszając zanadto stabilności tego "ramienia".

Płytkę przed przymocowaniem do matrycy wypolerowałem, matrycę pociągnąłem pastą termoprzewodzącą, wybierając taką która ma dobry współczynnik odprowadzania ciepła. Całość przed złożeniem zabezpieczyłem folią izolującą.

Przy okazji słowo na temat taśm łączących całość aparatu z górną płytą (i jednej z możliwości ubicia sprzętu). Właściwe dopasowanie cold fingera wymagało wielu prób, polegających na dogięciu płytki miedzianej, przyłożeniu do aparatu i nałożeniu na to górnej płyty z elektroniką. Trzeba bardzo uważać żeby podczas tych czynności nie uszkodzić taśm łączących, których jest sporo, które przeszkadzają, a które łatwo naruszyć. Udało mi się niestety uszkodzić jedną z tych taśm - najprawdopodobniej przerwałem skrajną ścieżkę. Na szczęście albo aparat nie potrzebuje jej do podstawowej działalności - albo była to ścieżka martwa, do tego wniosku doszedłem porównując jej grubość z pozostałymi ścieżkami w tej taśmie.

Podobnie wykonałem mocowanie Peltiera - pasta termoprzewodząca, druga płytka miedziana na stronę gorącą odbierająca ciepło z całej powierzchni, na to radiator (o powierzchni styku nieco mniejszej niż Peltier, stąd druga płytka) oraz wentylator o napięciu zasilania takim samym jak Peltier - 12V.

Uszczelnienie: czarnym silikonem uszczelniłem wszystkie szczeliny wokół miejsca z którego wystaje cold finger, również za jego pomocą "okleiłem" (wiem, nie wygląda to super estetycznie, jeszcze ) możliwe miejsca konstrukcji styropianem, aby zapobiec nieefektywnemu "ulatywaniu" zimna z cold fingera.

Zasilanie zamocowałem na małym "ramiączku", aby kabel nie wyginał konstrukcji. Zasilaczem jest na razie udostępniony przez Pav1007 (Paweł dziekuję) zasilacz do QHY8L, który idealnie wpasowuje się w żarłoczność Peltiera (6A, 12V). Prace wspomagała "trzecia ręka" - polecam przy tego rodzaju dłubaninie.

Komorę karty CF wykorzystałem na wciśnięcie do niej torebki z desicantem. Gdybym miał to robić jeszcze raz, to pewnie usunąłbym metalowy ekran, zwiększając kontakt desicanta z wnętrzem aparatu (obecnie zapewniają go tylko prześwity w ekranie).

Oto wynik: Canon 40D hyper mod:

W naturze wygląda lepiej

Na dziś jestem po testach pokojowych i jednym praktycznym balkonowym.

Warunki pomiaru pokojowego:

- temperatura otoczenia 18 stopni, ISO 640, klatki darki 10 minut, praca ciągła aparatu

- przy wyłączonym chłodzeniu matryca nagrzewała się do 29 stopni (test 9 darków, stabilizacja temperatury następowała przy 7 klatce)

- przy włączonym chłodzeniu matryca nagrzewała się do 22 stopni (test 9 darków, stabilizacja temperatury następowała przy 7 klatce).

Pozorny uzysk delta 7 stopni nie wydaje się rewelacyjny. Jednakże biorąc pod uwagę fakt, że czujnik temperatury nie mierzy dokładnie temperatury CMOS a jedynie temperaturę gdzieś wewnątrz body aparatu, zabrałem się za porównanie szumu chłodzonego darka do darków z mojej biblioteki, aby nie musieć podcinać sobie żył z żalu nad miernym wynikiem

Aby zobrazować różnicę podciągnąłem darki w PSP, ucinając o taką samą wartość prawą część histogramu (dwa dolne rzędy, "PSP boost"). Dodatkowo wykonałem pomiar szumów pipetką, o różnej wielkości, w dwóch różnych miejscach, z dokładnością co do pixela (zrzut ekranu pokazuje jedno miejsce pomiaru).

Wynik: chłodzony dark ma niemal takie same parametry (a nawet niewiele lepsze!), jak dark zrobiony przy temperaturze sensora 11C. Poniższe zestawienie to fragmenty darków, crop 1:1

To oznacza, że w trybie ciągłym pracy aparatu i chłodzenia osiągnąłem deltę -18 stopni dla wynikowych klatek, przy temperaturze otoczenia 18 stopni. Wydaje się to zadowalającym rezultatem.

Przeprowadiłem również dodatkowe testy wprowadzając 30 sekundowe przerwy między 10-minutowymi klatkami. Zwiększyło to pozorną deltę z -7 do -8 stopni, co może oznaczać (sprawdzę to pewnie empirycznie), że realna delta wyniesie około 21 stopni.

Jak chłodzenie sprawdzi się w boju w terenie (ryzyko szronienia matrycy, efektywność chłodzenia przy niższej temperaturze otoczenia) - będę relacjonował. Natomiast dotychczasowe próby balkonowe (palenie Ha po 20 minut klatka) zakończyły się sukcesem. Klatkę z Ha wrzucę wieczorem.

Dziękuję za uwagę, jeśli ktoś potrzebuje to chętnie podzielę się wiedzą, odpowiem na pytania.