Frage zum PS2 Slim Lüfterumbau und intern 5V zum MiniRouter Einbau

[Haku]

Guten Abend, für meine Umbau PS2 Slim (V14 Board) möchte ich den Lüfter ersetzen.
Der alte gab Kratzgeräusche von sich und es besserte sich auch nur minimal nach Ölen des Lagers, also habe ich umgeschaut. Leider gibt es kaum neue PS2 OEM Ersatzlüfter, daher habe ich nun einen Laptop Lüfter gefunden, der von den Abmaßen an der Stelle des alten reinpasst. Einen größeren bzw. andere Einbauposition habe ich erstmal nicht genommen, weil die Kühlung ja so entwickelt wurde, das Luft genau dort angesaugt wird, wo der Original-Lüfter sitzt.

Den Stecker bekomme ich umgelötet, aber das Problem ist nun, dass der neue Lüfter ein 5V Modell ist, und nicht mit 8.5V (Original). Damit der jetzt nicht gegrillt wird, wollte ich einen L7805 Linearregler einbauen, der die 8.5V auf 5V regelt. Das sollte auch mit der PWM des PS2 Boards funktionieren, bei Schaltreglern bin ich da unsicher ob es geht.
Jedoch habe ich dann so (8.5-5)V * 0.4A = 1.4W maximale Abwärme vom Linear Regler zusätzlich. Hatte nun vor den mit an die Heatsink (Metallschild) zu schrauben, aber so wohl fühle ich mich nicht dabei...

Was meint ihr dazu, oder wie kann ich es sonst machen? Direkt 5V nehmen? dann läuft der Lüfter aber immer mit Vollast
Gleichzeitig ist der neue Lüfter mit 5V natürlich nicht so Leistungsfähig wie der alte mit 8.5V, aber ich erhoffe mir das die Temps noch im Rahmen bleiben und die Lautstärke auch.

Ein anderer Teil des Umbau ist, statt Laufwerk den TP Link mini Router einzubauen. Den hatte ich vorher an den Front USB Anschlüssen mit Strom versorgt, braucht auch unter 500mA, alles super. Wie kann ich den am besten intern anschließen? Direkt an die 5V Quelle oder besser am USB Stecker mit anlöten. Die zweite Variante scheint mir sicherer.

[Anakin94]

Das mit dem Laptoplüfter hatte ich auch mal bei einer V17c so gemacht, weil da nach einer kurzen Zeit der Lüfter auf die höchste Stufe schaltete und nervte.
Ich habe diesen an den USB-Port angelötet und einen Widerstand dazwischen gesetzt, damit die Lautstärke auf einem angenehmen Level war.
Bei einer anderen V17c hatte ich es anders gemacht und zwar das Wärmeleitpad ersetzt und weitere Kühlkörper eingebaut.
Aber das wäre in deinem Fall irrelevant.
trisaster - Eure Umbauten

Wie schädlich eigentlich bei deinem Lüfter die 8,5 V wären ist fraglich.
Eigentlich dreht der Lüfter nur beim einschalten kurz hoch und schaltet kurz danach runter.
Wenn die Temperaturen im Sollbereich bleiben ist das wohl kein Problem.
Vielleicht wäre ein einfacher Widerstand in deinem Fall auch möglich, also dass eben keine 8,5 V anliegen auch nicht beim einschalten.

Für deine zweite Frage, habe ich keinen Idee.

[Haku]

Das mit dem Laptoplüfter hatte ich auch mal bei einer V17c so gemacht, weil da nach einer kurzen Zeit der Lüfter auf die höchste Stufe schaltete und nervte.
Ich habe diesen an den USB-Port angelötet und einen Widerstand dazwischen gesetzt, damit die Lautstärke auf einem angenehmen Level war.
Bei einer anderen V17c hatte ich es anders gemacht und zwar das Wärmeleitpad ersetzt und weitere Kühlkörper eingebaut.
Aber das wäre in deinem Fall irrelevant.

Cool, welchen Lüfter hast du gefunden der passt? Ich habe mir einen mit der Bezeichnung rausgesucht "Lüfter ASUS X453, X453MA, MF60070V1-C320-S9A, DC5V", der geradeso von der Größe reinpassen sollte, den 4 Pin stecker muss ich aber abmachen und den PS2 Stecker anlöten. (Edit: Leider Passform etwas zu groß und erzeigt Pfeifgeräusch im eingebauten Zustand, also nicht gut geeignet.) Naja auch 15€, aber kein gebrauchter, also will ich den nicht gleich grillen
Der genannte Lüfter ist bei Vollast leider nicht gerade silent und der Luftstrom gefühlt weniger, ist ja auch nur 10mm hoch statt 15mm und weniger Leistung bei 5V.
Bisher bin ich davon ausgegangen dass die PS2 mit dem dritten Pin die Drehzahl RPM als Signal vom Lüfter misst (typisch bei Laptops 3 pin Lüftern). Habe jetzt ein Service Manual gefunden, Revision passt nicht ganz  - SCPH-70000 series
SERVICE MANUAL 1st edition for GH-035 BOARD (LCG-chassis). Ich will es ja bei der v14 SCP-75004 umbauen. Jedenfalls ist dort der dritte Pin als "FAN_PWM" gekennzeichnet und die SPannungsversorgung kommt im Schaltplan direkt vom 8.5V Rail. Daher frage ich mich, ob der originale Slim Lüfter beim dritten Pin nicht die Drehzahl RPM misst, sondern vom Chipset über PWM die Geschwindigkeit regelt. Ist das so? Werde ich die Tage nochmal nachmessen was da anliegt.

Wenn ja wäre es möglich den Lüfter V_in an 5V Rail zu legen (mit Sicherung), GND lasse ich wie vorher und am vierten PWM Pin des Laptop Lüfters das PWM Signal von der PS2 einzuspeisen. Dann müsste die Regelung funktionieren und ich habe weniger Abwärme im L7805 oder Vorwiderstand.

Wie schädlich eigentlich bei deinem Lüfter die 8,5 V wären ist fraglich.

Habe die Tage schon einen anderen 5V Lüfter getestet und mit 8-9V gekillt, dachte mir der müsste das aushalten, aber der IC dadrin war anderer Meinung

Direkt an die 5V Quelle oder besser am USB Stecker mit anlöten. Die zweite Variante scheint mir sicherer.

Nach dem Schaltplan würde ich es jetzt nach dem Bauteil TH... vor dem USB Stecker anschließen. Dann ist es wie am USB Anschluss abgesichert. Aber für den Lüfter mache ich dann eine extra Sicherung.

[Anakin94]

Cool, welchen Lüfter hast du gefunden der passt?

Es war reiner Zufall und schon knapp 15 Jahre her.
Denn der war aus einem Laptop (LG E500 SPRAG).
Ich erinnere mich, dass ich ihn nur einseitig verschrauben konnte.
Um den an der anderen Seite zu fixieren, hatte ich an dem Gewinde eine Brücke zum klemmen drangeschraubt.

Daher frage ich mich, ob der originale Slim Lüfter beim dritten Pin nicht die Drehzahl RPM misst, sondern vom Chipset über PWM die Geschwindigkeit regelt. Ist das so?

Wie der aber in der PS2 angesteuert wird, weiß ich nicht.
Aber hier sind die Lüftertypen von den PS2 Versionen aufgelistet.
Vielleicht findest du unter den Bezeichnungen Ersatz.
PS2 Dev-Wiki - Fans

Habe die Tage schon einen anderen 5V Lüfter getestet und mit 8-9V gekillt, dachte mir der müsste das aushalten, aber der IC dadrin war anderer Meinung

Okay, dann hat sich das erledigt.

[Haku]

Aber hier sind die Lüftertypen von den PS2 Versionen aufgelistet.
Vielleicht findest du unter den Bezeichnungen Ersatz.
PS2 Dev-Wiki - Fans

Super, das kannte ich noch nicht. Vielleicht finde ich noch Datenblätter.
Ansonsten versuche ich mit das Signal am dritten Pin auszumessen, ob das Chipset da was sendet zum Lüfter. Ich würde gerne den Lüfter nehmen, den ich jetzt gekauft habe, den muss ich also da einpassen.

[Anakin94]

Gerne und alles klar. 

[Haku]

Ansonsten versuche ich mit das Signal am dritten Pin auszumessen, ob das Chipset da was sendet zum Lüfter.

Was herausgekommen ist:

Tatsächlich scheint der dritte Pin (weißes Kabel), als PWM-Ansteuerung für die Drehzahl verwendet zu werden. Test mit Original-Lüfter: Verbunden mit GND steht der Original Lüfter still, mit VCC  läuft er auf voller Leistung. Ein RPM Signal konnte ich mit dem Oszi nicht messen daran. Ein Open Collector Ausgang konnte ich nicht feststellen, mit Pull-Up oder Pull-Down reagierte der Lüfter auf das Signal als PWM Ansteuerung (also hier Eingang, keine Signalausgabe).

Bei PC Lüftern die nur 3 Pins haben, ist der dritte als RPM Signal vom Lüfter zum PC geschaltet. Gut, dass mein neuer Lüfter den vierten Pin als PWM nutzbar hat. Also müsste es gehen, Power über 5V Rail und PWM Signal von der PS2.

[Anakin94]

Sobald du den PWM PC-Lüfter getestet hast, teile gern das Ergebnis.

[Haku]

Hier nun die Bilder vom Test:

Wie vermutet ist der dritte Pin am PS2 Lüfter Connector das PWM Signal, welches den Lüfter regelt. Ich habe das mal mit meinem kleinen Taschen-Oszilloskop gemessen. Ein ca. 3,5V Signal, welches nach dem Einschalten auf 40% DutyCylce und dann auf 30% geht und im Leerlauf bleibt. Es ist kein perfektes Rechtecksignal, da es vermutlich noch gefiltert wird.



Bei Temperaturerhöhung sollte die Pulsweite zunehmen und den Lüfter schneller drehen lassen. Dazu muss natürlich der Lüfter mit seinem PWM Pin dort am weißen Kabel / 3.Pin angeschlossen sein.

Für meinen 5V Lüfter Mod, habe ich die 8.5V Leiterbahn an geeigneter Stelle unterbrochen. Dabei muss man aufpassen das danach keine Verbindung zu den Nachbarleiterbahnen besteht (wenn das Kupfer weggekratzt wird, könnte sich eine Brücke bilden).
Test: Am Lüfter V+ sollte danach nach Einschalten der Konsole keine 8.5V mehr anliegen.

Die 5V Versorgung habe ich dann über eine 1 Amp Sicherung (LittleFuse) mit der Lüfterleiterbahn verbunden (nach der Unterbrechung). Geeignet ist die 5V in der Nähe an der PS0004 abzugreifen (vor der Sicherung). Dort sollte eine direkte Verbindung zum 5V Schaltregler der Slim sein.

75k Slim Konsole V14

(Lötarbeit noch nicht gereinigt , Das harte Kolophonium lasse ich aber zur Isolation auf dem weggekratzen Abschnitt. Beim Zusammenbau muss ich noch aufpassen, dass keine Verbindung von der Sicherung zur Schirmung besteht.)

Vorteil dieser Variante ist, dass so keine andere Sicherung überlastet wird und die Filterung (Kondensatoren, Ferritperle) an der Lüfter V+ Leiterbahn intakt und aktiv bleiben.

Der Aufbau der Platine kann in anderen PS2 Slims Board Versionen abweichen. Bei der 70k sollte es auch eine PS0005 für den Lüfter geben, die einfacher zu lokalisieren ist.

Der Test mit dem 5V Lüfter funktioniert, Regelung durch den PS2 Chip zur Temperatur bleibt erhalten. Geräusch ist im Leerlauf deutlich reduziert im Vergleich zum 8.5V Original Lüfter. Den thermischen Test beim Spielen und Temp Kontrolle muss ich noch nachholen. Ich hoffe dass die neuere Revision (GS+EE in einem und bessere Effizienz) sich mit dem 5V Lüfter ausreichen kühlen lässt. Bei der 70k würde es wahrscheinlich nicht ausreichen mit der reduzierten Kühlung, aber das ist nur Vermutung.

[Anakin94]

Der Test mit dem 5V Lüfter funktioniert, Regelung durch den PS2 Chip zur Temperatur bleibt erhalten. Geräusch ist im Leerlauf deutlich reduziert im Vergleich zum 8.5V Original Lüfter. Den thermischen Test beim Spielen und Temp Kontrolle muss ich noch nachholen. Ich hoffe dass die neuere Revision (GS+EE in einem und bessere Effizienz) sich mit dem 5V Lüfter ausreichen kühlen lässt. Bei der 70k würde es wahrscheinlich nicht ausreichen mit der reduzierten Kühlung, aber das ist nur Vermutung.

Sehr schön, dass es geklappt hat.
Die Temperatur kannst du übrigens mit PS2 Temps auslesen.
Das geht aber nicht so genau.
Eben weil es nur vor oder nach dem spielen geht.

Die SCPH-700xx Modelle haben größere Kühlkörper und bleiben bei mir selbst mit dem Originallüfter leise bzw. auf kleinster Stufe.
Ich konnte noch nie 50 °C erreichen, aber es lässt vermuten, dass es doch der Fall ist, hätte man die Möglichkeit, während des spielens dies auszulesen.
Deswegen würde ich mal pauschal beurteilen, dass es dort ebenfalls ausreichen könnte.
Wobei die GH-032-xx Boards (EE und GS getrennt) einen größeren Kühlkörper haben als die GH-035 Boards (EE und GS zusammen).

Für meinen 5V Lüfter Mod, habe ich die 8.5V Leiterbahn an geeigneter Stelle unterbrochen. Dabei muss man aufpassen das danach keine Verbindung zu den Nachbarleiterbahnen besteht (wenn das Kupfer weggekratzt wird, könnte sich eine Brücke bilden).
Test: Am Lüfter V+ sollte danach nach Einschalten der Konsole keine 8.5V mehr anliegen.

Ich nehme an, kurz vor dem Lüfter hast du die 8,5 V unterbrochen oder?
Prüfe am besten, ob die Vibration vom Controller noch funktioniert.

[Haku]

Die Temperatur kannst du übrigens mit PS2 Temps auslesen.
Das geht aber nicht so genau.
Eben weil es nur vor oder nach dem spielen geht.

Danke, das werde ich dann machen. Ist der PS2Temps Sensor im EE+GS?
Beim Spielen wird es sicher höher sein, da es sehr lastabhängig ist. Mir war so, dass eine der beiden Slims (70k GS+EE getrennt und 75k EE/GS zusammen) die ich habe, auf der Oberseite deutlich wärmer wurde, leider weiß ich nicht mehr welche der beiden. Es kann aber auch an einem schlechten Kontakt zum Kühler liegen (WLP oder Heat spreader) Die Wärmeleitpads haben auch werksseitig so eine Art Folie drauf, die aber sehr dünn ist. Ein Luftspalt sollte aber nicht da sein.
Für meinen 5V Silent Lüfter Mod werde ich das Wärmeleitpad auf der EE/GS noch austauschen und gegen welche mit niedrigerem therm. Widerstand. Da die Pads mit 0.5mm aber recht dünn sind, wird das wahrscheinlich nicht der Flaschenhals bei der Kühlung sein. Eventuell kann ich noch einen vorher, nachher einen kleinen Vergleich der Temperaturen machen.

Laut ps2dev wiki: Das V12 Board GH-032-11 soll ja die EE+GS, hergestellt mit 150 nm Prozess haben mit irgendwas im Bereich 30W TDP. Der GS/EE kombiniert im V14 GH−040 Board ist im 90 nm Prozess hergestellt und hat nur eine 8 W TDP. Das würde erklären, warum die eine deutlich wärmer wird bzw. bei der anderen der Kühler kleiner designt wurde.
Der 5V Lüfter erzeugt eine geringeren Luftgeschwindigkeit und Drehzahl (weniger Geräusche), aber die Kühlleistung wird dafür auch deutlich geringer sein. Für die 8W TDP reicht es hoffentlich dann noch. Mehr als 50°C möchte ich nicht unbedingt haben in dem kleinen Gehäuse.

Ich nehme an, kurz vor dem Lüfter hast du die 8,5 V unterbrochen oder?
Prüfe am besten, ob die Vibration vom Controller noch funktioniert.

Ja, ich habe den Schaltplan vom Service Manual (leider nicht ganz passende Boardrevision) und die Leiterbahnen auf dem Board verfolgt. Die Unterbrechung ist nur vor dem Lüfter. Ich werde es aber heute nochmal nachmessen. Ich möchte auch den Memory Card Fix verwenden.

[Anakin94]

Ist der PS2Temps Sensor im EE+GS?

Falls das richtig ist was dort steht, sollte er in der Nähe davon sein.
PS2DevWiki - Thermal Sensors

Für meinen 5V Silent Lüfter Mod werde ich das Wärmeleitpad auf der EE/GS noch austauschen und gegen welche mit niedrigerem therm.

Schaden wird es nicht, die zu tauschen.
Somit hast du eine vollständig gewartete PS2 Slim.

Ich möchte auch den Memory Card Fix verwenden.

Den mach ich mittlerweile auch immer. 

[Haku]

Falls das richtig ist was dort steht, sollte er in der Nähe davon sein.
PS2DevWiki - Thermal Sensors

Ja habe den kleinen IC T16C gefunden.

Schaden wird es nicht, die zu tauschen.

Auf dem Laufwerk Driver IC war auch ein Pad drauf, welches ich beim alten lasse, da ich die Größe nicht habe. Das ist aber sehr fest von der Konsistenz.

Kleine Temperaturmessung an der V14 75k:
Ich habe das Board noch ohne Gehäuse betrieben und ohne gestartetes Spiel, nur eingeschaltet und im Leerlauf laufen lassen, also im Hauptmenü. Zur Messung habe ich einen LM35 Temperatur Sensor mit Heißkleber direkt neben den GS/EE aufs Mainboard geklebt. So kann ich mit dem Multimeter recht exakt die Temperatur als Spannung messen.

Konfiguration, Spannung		PWM		Temperatur (OSD)
Original Lüfter, 8.5V		100% (Volle Geschwindigkeit)		41 °C
Original Lüfter, 8.5V		30%		44 °C
Original Lüfter, 5V		30%		54 °C
Laptop-Fan, 5V		100% (Volle Geschwindigkeit)		45 °C
Laptop-Fan, 5V		30%		50 °C

Ab ca. 55°C schaltet die PS2 bei mir in die nächste Stufe von 30% PWM auf 40%PWM und bei ca 50°C geht es wieder auf 30% PWM (kleinste Stufe).

Der neue Laptop Lüfter, hält die Temperatur noch im Rahmen, aber leider erzeugt er unangenehme Pfeiffgeräusche, wenn ich ihn an die Kühlrippen setze. Die Passform ist auch nicht so gut wie gedacht, also musste ich etwas Plastik entfernen, damit er reinpasst. Bei höheren Lüfter-Stufen wird das Pfeifen lauter. Also scheidet er leider aus.

Deshalb habe ich den Original-Lüfter nochmal mit 5V statt 8.5V probiert, Passform ist natürlich super und funktioniert auch mit 5V, aber die Temperaturen sind nochmal 4-5°C höher. Aber dafür kein Pfeifen auch unter höherer Lüfterstufe. Ich werde den aber trotzdem nochmal beim Spielen testen wie warm die Oberseite des Gehäuse wird.

[Anakin94]

Ab ca. 55°C schaltet die PS2 bei mir in die nächste Stufe von 30% PWM auf 40%PWM und bei ca 50°C geht es wieder auf 30% PWM (kleinste Stufe).

Das ist schon mal interessant zu wissen.
Danke dir.
Sind die Temperaturen mit den alten Wärmeleitpads oder mit den neuen gemessen?

[Haku]

Wenn es beim Spielen im Bereich zwischen 50-60°C maximal bleibt mit der 5V Lüfterspannung wäre es denke ich noch akzeptabel, dafür fast silent.

Sind die Temperaturen mit den alten Wärmeleitpads oder mit den neuen gemessen?

Das war noch mit dem alten WLP. Die neuen werde ich drauf machen, wenn der Kühler final drauf bleibt.

Edit:

Mit den neuen WLP (8 W/m*K  Wärmeleitfähigkeit), habe ich jetzt eine Temperaturmessung laufen lassen. Die Folie habe ich zunächst einseitig drauf gelassen, da ich nochmal den Kühler abnehmen muss und es sonst zu sehr klebt. Hier erreiche ich ohne Lüfter im OSD 56°C und mit Orignal Lüfter bei 5V und 30% PWM 55°C, dann geht er mit 40% PWM auf 51°C. Ohne die Folie sollten sich die Werte nochmal bessern. Aber insgesamt kein großer Unterschied bisher zum Original-Pad.