Selbstbau Peltierkühlung (für ZWO ASI 120)

#1
Hallo :huhu:

Hat jemand hier mal die Platine einer ZWO ASI 120 aus dem Gehäuse ausgebaut? Gibt es dazu eine Anleitung?

Vor einigen Jahren habe ich mir hier im Forum eine gebrauchte ToUCam mit Steuerbox (was ist das :help: ) gekauft. Damit habe ich am offenen Fenster DeepSky Aufnahmen gemacht.
Diese Jahr will ich mal draußen Bilder machen. Die ToUCam braucht einen 24.-Pol. Druckerport und rockt auch nicht mehr so richtig :pfeif:
Also habe ich mir eine ZWO 120MC gekauft und die Peltierelemente der ToUCam (2 Stück a. 15*15mm) mal angebracht.
Wenn ich die Kühlung so ca. 20 Minuten laufen lassen kommt die Kamera auf ca. 14°C (@21°C Raumtemp.). Der gekapselte "CCD" erwärmt sich im Betrieb aber sofort um ca. 7°C. Angeblich gibt es in der Platine schon eine Aussparung um einen Kältefinger anzubringen. Es macht ja keinen Sinn das Gehäuse zu kühlen; ich werde es aber mal versuchen (neues TEC kommt ;)

Ps.: Der CCD wird wärmer je geringer die Belichtungszeit ist! Also 5 Bilder/Sekunde(FPS) mit 1/5 Sekunden Belichtung sind deutlich kälter als 5 FPS mit 1/500 Sekunden Belichtung :O !
 

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#2
Hallo Mark,

die ZWO ASI 120 kühlt doch normal schon über das Gehäuse, also müsste ja schon ein Kühlfinger die wärme zum Gehäuse leiten, oder?

Die sollte man deshalb so nicht ganz Kapseln!

Gruß Günter
 
#3
Hallo, Günter.
Beim Betrieb ohne aktive Peltierkühlung sind die Kühlrippen vom Gehäuse ein Vorteil. Das einzige Bild vom Innenleben einer ASI Zwo(224) habe ich hier gefunden:
http://hamaltechnic.republika.pl/Equipment/ASI224MC04.jpg

Zumindest bei der 224 gibt es also kein Loch in der Platine um den Chip direkt zu kühlen. Also werde ich auch erst mal keine Löcher in das Gehäuse der nagelneue Kamera bohren ;)
Die kalte Seite des Peltierelements liegt ja außen am Gehäuse an. Deswegen muss man die Kamera möglichst gut isolieren.
Die Tage werde ich mal ein stärkeres Peltierelement und bessere Wärmeleitpaste verwenden. Ich hoffe der kleine Kühlkörper schafft die höhere Watt-zahl.
Die Kamera hat momentan ein Gewicht von 250Gr. Einen schweren CPU-kühler will ich nicht anbauen.
 
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#4
Hallo Mark,

handelt es sich bei der ASI um die erste Version(die ohne ST4 Port)?
Wenn ja, hat bei dieser der Sensor keine Thermische Verbindung zum Gehäuse.
Im Gehäuse, wo das Fotogewinde ist, befindet sich wie ein Zapfen der ca 1mm vor dem Sensor Chip endet.
Ich hatte dies mit einem Wärmeleitpad überbrückt.
Dadurch sank die Sensor Temperatur schon mal um 7 Grad.
Mit einem Peltierelement aus einer Kühlbox konnte ich bei Raumtemperatur den Chip bis auf -7 Grad kühlen.
Allerdings treten dann Probleme mit Taubildung auf dem Sensor auf.
Ohne dieses Problem zu lösen macht es keinen Sinn die Kamera so weit runter zu kühlen.
Übrigens macht es keine Probleme das Gehäuse zu öffnen und die Platine heraus zu nehmen.

VG Cl.-D.
 
#5
Hallo Joschi,
vielen Dank für diesen Tipp. Das hört sich ja gut an :applaus:
Ich habe hier die Version mit ST4 Port, hatte aber in einem Forum gelesen das gerade dieser Port das ausbauen der Platine schwer macht. Momentan schafft die Kühlung so 11°C delta T. Mit deinem Trick sollte der Chip dann unter Realbedingungen (Test war ja bei 22°C) schon knapp an die 0°C kommen.
Ich hoffe das heute endlich das neue Peltierelement kommt. Dann werde ich die Platine mal ausbauen.

 
#6
Hallo Mark,

wenn Du die Kamera aufmachst, schau mal nach ob einen thermische Verbindung von Sensor zum Gehäuse vorhanden ist.
Wenn nicht dann mit Wärmeleitpads das machen.

VG Cl.-D.
 
#7
Update:
Wie schon in einem US-Forum zu lesen war verhindert der ST4-Port den Ausbau der Platine bei einer ASI ZWO 120 MC Version 1.6 (Gekauft bei TS im Feb. 2018)!
Wer aber völlig gaga ist nimmt ein glühendes Messer und schneidet das störende Plastik "einfach" ab. :smiley47:

Wie man sieht gibt es ein Loch in der Platine auf der auch schon zwei Pads angebracht sind.
Das aufwändige Gehäuse mit Kühlrippen und das Design der Platine lassen mich vermuten das eine aktive Kühlung schon immer geplant war.
Der Abstand zwischen dem Mittelloch und dem Gehäuse liegt wohl unter 2mm!
Ich habe zwischen den zwei Pads ein dünnes Stück Metall angebracht, und schon wackelte die Platine im Gehäuse.
Aber die Platine ist ja gut zu verschrauben. Gekühlt sollte der Abstand Gehäuse/Chip doch größer werden!(?). Ich habe die Schrauben noch recht lose angezogen.
Mit dem Stück Metall zwischen den Pads kommt der Chip gekühlt nun auf 6°C (23° ohne). Im Einsatz sollte das reichen um an die 0° zu kommen.
Achtung!: Sowohl der IR-Filter als auch der Gummiring sind nur an der Platine angeheftet und fallen bei leichter Berührung ab :mauer:

 

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#8
Nachtrag:
Mit 10 Tagen Verspätung erreichte mich der stärkere Peltierkühler.
Das alte PC-Netzteil (65W :) ) meiner Steuerbox würde dafür aber nicht reichen. Deswegen werde ich es nicht verwenden. Mit 40mm Kantenlänge passt das Element auch kaum noch auf die Kamera (siehe Foto).

Um den Wärmeübergang zu verbessern habe ich die zentrale Bohrung durchbohrt (vom Gehäuse nicht der Platine :smiley65: ) und dann mit Lötzinn ausgefüllt.
Nun gibt es einen guten Kontakt zwischen Chip und Gehäuse. Dadurch erwärmt sich der Chip auch ohne Kühlung nur noch um 1°C.

Man muss ja nicht die Platine ausbauen, wer aber mit seiner Zwo mehr als nur Guiding machen will sollte über einen Umbau nachdenken.
Die Kosten liegen bei ca. 20€ und die Garantie bleibt erhalten.

Viel Spaß beim basteln und CS.
Gruß, Mark.
 

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#9
Nachtrag II:
Vor einer Woche konnte ich die Kamera mal draußen am Teleskop testen. Durch die Verbindung zum Teleskop kommt viel Wärme in die Kamera und die Temperaturdifferenz lag bei nur noch 8°C.

Die zwei Peltierelemente auf meiner ASI120MC sind leider ohne Beschriftung. Sie müssten so zwischen 20 und 50 Watt Leistung haben. Die Kühlleistung soll wohl so bei 10% liegen. Wer über einen Umbau nachdenkt (und bei 12V dauerhaft 6 Ampere zur Verfügung hat) sollte mit einem TEC1-12706 also noch keine Probleme mit Vereisung des Sensors bekommen.

Die Bilder zeigen meine beste Aufnahme von NGC3521 mit einer gekühlten ToUCam und ein erstes Bild mit der ASI120, sowie ein erstes Bild das ich nicht am offenen Fenster gemacht habe.
 

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