Angepinnt C64 Großumbau (Lebensverlängernde Maßnahmen gegen Wärme)


  • AREA51HT
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  • Dirk Vroomen schrieb:

    [Ich bin zwar kein Experte auf dem Gebiet, aber wenn man die Leistungsaufnahme mehr als halbiert, wird sich sicher die Lebensdauer eines 30 Jahre alten Geräts noch deutlich verlängern lassen. Zumal die Boards wahrscheinlich extrem "kosten-optimiert" worden sind. Das und die Erklärungen in den ersten zehn Posts dazu sind schon mal Einiges wert.


    Die Frage ist, wo entsteht die meiste Wärme? Beim alten C64 hattest du einen 7805 in der Kiste, das brachte zwar einiges an Wärme, aber nur punktuell an einer Stelle an der sonst nichts empfindliches zu finden war. Er wird auch nicht heiss genug um das Board zu beschädigen, Sicher, da einen Schaltregler und schon wird es in der Kiste als ganzes weniger warm was auch was bringt (ca. 4W weniger).

    Interessanter sind Wege die die im jeweiligen IC selbst entstehende Wärme reduzieren, und das geht nur über Spannungsreduktion. Damit hast du, neben der Kühlkörpermontage, direkt Einfluss auf die Temperatur des Dies der unersetzlichen MOS-ICs.
  • Der beschriebene Umbau umfasst sowohl den Wechsel auf stromsparende Komponenten als auch die Reduktion der Eingangspannungen (Post 4, 5, 7, 8 und 9). Ich denke, dass damit die Stromversorgung und einzelne ICs entlastet werden. Ob da noch mehr geht, kann ich nicht sagen.

    Gruß Dirk
    gesendet über Robotron Lochbandtechnik mit A 5120
  • Dirk Vroomen schrieb:

    Der beschriebene Umbau umfasst sowohl den Wechsel auf stromsparende Komponenten als auch die Reduktion der Eingangspannungen (Post 4, 5, 7, 8 und 9). Ich denke, dass damit die Stromversorgung und einzelne ICs entlastet werden. Ob da noch mehr geht, kann ich nicht sagen.

    Gruß Dirk


    Soll das heißen, das ich dann meinen C64 mit diesem umbau dann mit ein paar AA Baterien ( für die sicher noch platz unter der wulst hinten wäre ) 2bis 3 stunden betreiben kann ;) :bgdev
  • -=PsychoElvis64=- schrieb:

    Das ich das so lange Übersehen konnte, ich muss eh meine Alte Kiste mal machen da werde ich das auch mit einbeziehen , gerade am SID und co wollte ich eh Spannung Senken


    Vorsicht... Was solche Chips gar nicht mögen ist wenn die Versorgungsspannung unter der Spannung der eingehenden Signale liegt. Also besser überall Spannung senken oder gar nicht.
  • 2bis 3 stunden betreiben kann

    Laut Post#19 wurde das mit einem Plus4 schon gemacht und wenn man sich Post#1 ansieht (5 V 0,40A =2,00 Watt) und auf die 9 Volt erstmal verzichten kann, sollte man mit vier leistungsfähigen Akkus ziemlich lange auskommen ;)
    Der benötigte Monitor ist dann wohl vom Stromverbrauch gesehen das grösste Problem, ein SD-Device sollte nicht viel ausmachen.

    Gruß Dirk
    gesendet über Robotron Lochbandtechnik mit A 5120
  • Sheltem schrieb:

    Wie Spannung senken.Gerade die empfindlichen DRams bestehen auf ihren 5Volt und machen darunter gerne nur noch Scheiss.Außerdem ist NMos nicht gerade tolerant gegenüber Unterspannung.


    Die Datenblätter sehen das anders... Egal wie, alles zwischen 4.75V und 5.25V muss auf jeden Fall funkltionieren. 4.85V statt 5V sollten also vollkommen problemlos sein.
  • Ich bin und bleibe der Meinung das neben unformierten Kondensatoren, Feuchtigkeit in ICs eine der häufigsten Ausfallursachen ist. Alles was lange genug auf Dachböden oder in feuchten Kellern gelagert wurde ist prädestiniert dafür. Was im Sommer bei 60°C auf dem Dachboden als trocken stehend angesehen wird und in die ICs hineindiffundiert, hat bei 20°C in der Wohnstube plötzlich Sättigungstemperatur. Dann kommt der sogenannte Popcorn-Effekt zustande. Kurz nach dem Einschalten funktioniert das Gerät noch bis die Fehlströme überhand nehmen, die Verkappung das Schwitzen anfängt oder die Chips simulieren gleich von Anfang an ihren Scheintot mit verqueren Logikpegeln.

    Ich hatte mal bei einem DDR-Computer zehn "defekte" Schaltkreise wegen Feuchtigkeit getauscht, einen nicht beschaffbaren Elften konnte ich wiederbeleben durch langsames Erwärmen auf 120°C (bzw. da hatte ich angefangen zu begreifen...) und ein Zwölfter (Floppy-Controller-IC) hatte im Selbsttest sporadisch Timingprobleme gemacht (allerdings zu selten um mich zur Reparatur zu bewegen), das ging über Monate und ist jetzt nach einem Jahr beheizter Lagerung verschwunden.
    Das Dumme ist, es war dem Rechner voher nicht anzusehen und hätte ich die Kiste vor Inbetriebnahme im Backofen behandelt, hätte ich vermutlich garnichts tauschen müssen.

    Dirk Vroomen schrieb:

    wenn man die Leistungsaufnahme mehr als halbiert, wird sich sicher die Lebensdauer eines 30 Jahre alten Geräts noch deutlich verlängern lassen.

    Die Annahme, dass eine einzelne 30W-Glühlampe mit nur 15W betrieben länger hält ist ok, aber nur solange ich nicht gegen eine Sparlampe mit unklarer Lebenserwartung und diffusen Nebeneffekten tausche oder die Lampe gar Teil einer komplexen Schaltung ist.
    Du nimmst also den R-785 als Schaltregler mit 3A Spitzenstrom und harte Shottky-Dioden als Gleichrichterbrücke. Ein normaler 7805 macht eigentlich bei 1,5A dicht. Soviel zum Softstart der unformierten Kondensatoren nach längerer Standzeit und dem Rest der Schaltung. Dazu noch die neuen stromsparenden ICs ringsrum, wenn jetzt ein altersschwacher IC kurzzeitig einen leicht verqueren Arbeitspunkt einnimmt hat er schonmal mehr Strom zur Verfügung sich und andere zu rösten. :)

    Gerrit schrieb:

    Bei Betrieb ohne Kühlkörper hast du auch eine Verspannung, nur eben in andere Richtung.

    Ja, welche Richtung ist nun die schonendste? Vermutlich wenn gleichmäßig nach allen Seiten...
    Keine thermische Leitung leitet ohne Temperaturgefälle. Mit dem aufgeklebten Kühlkörper stellen wir örtlich eine erhöhte Temperaturdifferenz her und klar wird das Die dadurch auch besser gekühlt. Aber wie bei einem Kolben im Motor tun wir mangels direktem Kontakt gut daran die Laufbahn mit warm werden zu lassen, damit sich nichts verklemmt.

    MfG
  • schnurzel schrieb:

    I


    Gerrit schrieb:

    Bei Betrieb ohne Kühlkörper hast du auch eine Verspannung, nur eben in andere Richtung.

    Ja, welche Richtung ist nun die schonendste? Vermutlich wenn gleichmäßig nach allen Seiten...
    Keine thermische Leitung leitet ohne Temperaturgefälle. Mit dem aufgeklebten Kühlkörper stellen wir örtlich eine erhöhte Temperaturdifferenz her und klar wird das Die dadurch auch besser gekühlt. Aber wie bei einem Kolben im Motor tun wir mangels direktem Kontakt gut daran die Laufbahn mit warm werden zu lassen, damit sich nichts verklemmt.


    Die wird warm, das Epoxy eines IC-Gehaüses hat eine ziemlich schlechte Wärmeleitung, der Unterschied liegt bei über 60 Grad zwischen innen und aussen. Lies dir diesen Thread zum Thema durch.
  • Stützt aber meine These mit der stärkeren lokalen verspannung im Epoxyd.

    Brotkasten mit Schirm -> Core 93,3°C / Oberfläche 82°C -> Differenz 11,3°C
    Leiterplatte offen mit Kühlkörper und Pornopaste -> Core 60,4°C / Oberfläche 48°C -> Differenz 12,4°C
  • Veiovis schrieb:

    Kann man das nicht anders aufteilen um dann 2 Kernal in die verschiedenen Speicherbereiche zu schreiben
    oder sind die Leerräume zwingend zwecks Adressierung.


    Ziel war es die 20kb in ein Eprom zu Bringen und eine möglichst einfache Addressierung zu bekommen (ein paar Dioden)
    mit einem 27c512 kann man auch eine Kernel/Basic/Char umschaltung machen


    Der Rechner Umbau war ein Versuchsballon.
    Ja es gibt eine Mechanische Belastung durch den Verkleben Kühlkörper, eine Feder lösung die den Kühlkörper anpresst wäre besser, aber bei nur noch 10-15°C Temp Delta ist es mit der verklebung recht harmlos.

    78xx Spannungsregler sind mir schon öfter popcornartig bei alten CBM Rechnern um die Ohren geflogen genau wie die
    Red Bull Format Kondensatoren, der Tot des Spannungsreglers hat meistens noch ne reihe Chips das Leben gekostet.
    Gegen den Einsatz von aktuellen 78xx spricht nichts, ausser man will wirklich am Wirkungsgrad schrauben, die Reichlich vorhanden Speicherkondensatoren bringen ggf. auch mehr wie 1,5 A um einen Chip den Todesstoß zu geben, die R785 waren bei meinen Messungen zumindest überspannungsfrei (Ein und Ausschalt impulse), und sehr Regelstabil.



    Der Umbau ist nur für das Tägliche Arbeitstier gedacht, da sollten unformierte Kondensatoren nicht vorkommen.

    Das "Feuchte" fundstück aus dem Keller/Scheune/Moor und die Feuchtigkeit im Epoxy sind mir auch bekannt, genau wie die der Schnelle Tot beim ersten einschalten, das wäre Stoff für ein neues Projekt "C64 Rechner geerbt, gefunden, wie gefahros in Betrieb nehmen",Oder "Chips Aufbacken für Anfänger..."

    Die Dioden und Schaltregler umbauten sind auch für die Verlustleistungs Reduzierung im Gehäuse gut.
    Ich hatte ja mal Messsungen mit und Ohne Pappe gemacht.

    Temperaturabsenkung durch weglassen der Pappe (und bau eines Funkfeuers :bgdev ) l 8-10°C
    (Bessere Wärmeabführung aus dem C64 Gehäuse)
    Temperaturabsenkung durch einsetzen von moderenen 74 Clue Logic, Schaltregler etc. 10-15°C
    (Weniger Wärme im Gehäuse entstehen lassen)



    Wenn man einen Olttimer bekommt auch mit ungekannter Historie, Vorsichtiges behandeln, erneuern von bekannten
    Schwachpunktteilen, vermeiden von belastenden zuständen (Volllast, Hohe Drehzahlen), erhöht die erwartende restlebensdauer.

    Wie Lange die Daten in den Aktuellen Eproms, EEPROMS, Flash erhalten bleiben weiss man noch nicht, ich kann mich noch daran erinneren das die Prognosen für die 2764 Eproms 10 Jahre Datenerhalt waren, und haben häufig 25 Jahre gehalten.

    Zum glück kann man heute immer wieder Speicherbausteine nachbrennen/flashen auch wenn der Datenerhalt evtl kürzer ist wie bei den Steinzeit EPROMS oder einem echten ROM.


    Spannungsabsenkung auf der kompletten 5V schiene ist relativ ungefährlich, bei meinem C16+4 konnte ich bis auf knapp 3,8 Volt absenken bevor die ersten unstabilitäten auftraten (Auf Stunden betrachtet nicht auf Sekunden bei den Herren PC übertaktern).

    Stand C16+4
    5V 440mA incl. SD2IEC
    9V nicht notwendig (Keine Datasetten funktion)
  • AREA51HT schrieb:

    ich kann mich noch daran erinneren das die Prognosen für die 2764 Eproms 10 Jahre Datenerhalt waren, und haben häufig 25 Jahre gehalten.


    Nun ja, das war auch nur das was die Hersteller unter allen Umständen laut Datenblatt garantiert haben.

    Realistisch gesehen wird der EPROM Inhalt bei unseren europäischen gemässigten Temperaturen und Wetterbedingungen
    warscheinlich 4 mal so lange halten als wenn man Sowas in irgendeiner Wüste (wo es nachts richtig kalt und tagsüber richtig heiss ist) betreibt.
  • schnurzel schrieb:


    Ich hatte mal bei einem DDR-Computer zehn "defekte" Schaltkreise wegen Feuchtigkeit getauscht, einen nicht beschaffbaren Elften konnte ich wiederbeleben durch langsames Erwärmen auf 120°C (bzw. da hatte ich angefangen zu begreifen...) und ein Zwölfter (Floppy-Controller-IC) hatte im Selbsttest sporadisch Timingprobleme gemacht (allerdings zu selten um mich zur Reparatur zu bewegen), das ging über Monate und ist jetzt nach einem Jahr beheizter Lagerung verschwunden.


    Was du hier erwähnst sind alles ICs aus dem Osten. Wäre es möglich, dass die das mit der Passivierung des Dies vor dem Einpacken nicht so sauber hinbekommen haben wie westliche Firmen?
  • Nuja, denkbar ist alles.

    Der "Osten" ist verspätet in die Halbleiterproduktion eingestiegen, die Miniaturisierung hinkte hinterher und damit auch die Chip-Ausbeute am Ende der Produktionsstraßen und die Mittel im Allgemeinen. Dazu kommt noch die geringe Verfügbarkeit an Spezial-ICs. Für die Bestückung in DDR-Computern wurde alles genommen was beschaffbar war. Wo 1982 bis 86 meist noch russische ICs die Oberhand hatten (darunter auch die braunen frost- und lichtempfindlichen "Karamellbonbons"), waren 88 bis 90 schon fast hauptsächlich DDR-Typen vertreten. Hochintegrierter RAM wie 41256 und besser musste aber meist noch teuer "sonstwo" besorgt werden (Samsung, Texas Instruments, Siemens).

    Ein C64 enthält etwa 30 Schaltkreise, ein KC85/4 dagegen etwa 100 für vergleichbarem Funktionsumfang. Dementsprechend komplexer ist die Platine und die Zahl der Lötstellen. Ich müsste stolz sein, wenn der KC85 unter ähnlichen Bedingen genauso lange durchhält.

    Meine Problemkiste mit den vielen def. Schaltkreisen war übrigens eine P8000, ein etwas größeres Fossil. Mir selbst geht nur selten was kaputt, aber alles was aus dubioser Quelle neu zur Türe hinein kommt hat die Marotte defekt zu sein.

    MfG
  • schnurzel schrieb:

    Mir selbst geht nur selten was kaputt, aber alles was aus dubioser Quelle neu zur Türe hinein kommt hat die Marotte defekt zu sein.


    Nunja, das ist normal... Ich habe in letzter Zeit häufig DRAMs mit Kernschmelze (werden sehr heiss und funktionieren nicht). Man kann durchaus am Hersteller erkennen ob RAMs wahrscheinlich defekt sind wenn die Kiste mit 'tut nicht' reinkommt...

    Bei einem solchen Fehler dürfte 'aufbacken' auch nicht mehr helfen. :)
  • Die Ramersatz Bausteine sind ja alles stets 256 KB ICs, würde da nicht ein einzelner genügen oder muss allein aufgrund der Ram Schalt- bzw. Ansprechstruktur des C64 immer je ein physikalisch 'echter' IC an U10 und U22 (also mind. ein Ram IC je beider 'Schienen') stecken ?
    ' war Anfang 2000 schonmal unter dem Kennnamen 'c64fan' hier unterwegs.