Bei System Stabilitätsproblemen CPU-Kühler erden, bringt das was?

[HITCHER_I]

Habe einen Artikel gefunden, der die Problematik erklärt.
https://resources.altium.com/p/emi-heatsinks-and-what-you-can-do-about-it

Also die Quintessenz vom obigem Artikel ist, der CPU-Kühler wird ja mit WLP beschmiert, und hat somit keinen el. Kontakt zum Heatspreader, und kann daher als Antenne die über ein el. Feld mit der CPU gekoppelt ist, mit einer Resonanzfrequenz schwingen, und das kann zu EMI Problemen führen, also System-Absturz zB..

Wie erdet man einen zB. AMD Wraith Prism/Max Boxed Kühler?
Man nimmt ein Kupfer-Litzenkabel, und wickelt das ca. 3cm abisolierte Ende um das obere Ende von einer Heatpipe, sodass es fest sitzt das Ende nochmal über das Kabel selbst.
Das Andere Ende kann man wo am Gehäuse festschrauben.

 

[Traube]

Hab ich noch nie gehört und halte ich für Schwachsinn. Hab auch noch nie gesehen, dass irgendwo ein Kühler geerdet wäre.

 

[madmax2010]

Naja, kommt drauf an aus welchem material die heatsink ist und worauf sie befestigt ist. An einem VRM / Mosfet sehe ich ja ein, dass das sinn ergeben kann, bei einem CPU Kuehler weniger (abgesehen davon, dass der geerdet ist und der Mottor vermutlich ein groesseres Feld hat wenn er aus ist als sonst etwas da in der ecke

 

[ghecko]

Also die Quintessenz vom obigem Artikel ist, der CPU-Kühler wird ja mit WLP beschmiert, und hat somit keinen el. Kontakt zum Heatspreader,

Der ebenfalls nicht geerdet ist.

und kann daher als Antenne die über ein el. Feld mit der CPU gekoppelt ist, mit einer Resonanzfrequenz schwingen, und das kann zu EMI Problemen führen, also System-Absturz zB..

Sehr abstrakt. Damit das zutrifft müsste man genau die Resonanz des Kühlers mit der richtigen Frequenz und entsprechender Leistung anregen. Und ein komplexer Metallklotz ist keine sehr gute Antenne.

Insgesamt sollte das Ganze schon deshalb in PCs keine Relevanz haben, weil die Gehäuse abschirmen sollten. Ist natürlich bei den aktuellen Glaspalästen mit beschichteten Metall schwierig, das Gehäuse über das Netzteil geerdet zu bekommen und dann genug geschlossenes Metall zu haben, um breitbandig Frequenzen abzuschirmen. Da würde ich also ansetzen, nicht am Kühler. EMV betrifft nicht nur die CPU sondern auch alles drum herum.

Wenn du es also richtig machen willst, sorg dafür das du ein unbeschichtetes Metallgehäuse verwendest, worüber das geerdete Netzteilgehäuse eine leitende Verbindung zur Erde gewährleisten kann. Belüftung nur über ein möglichst feines Mesh, was ebenfalls geerdet sein muss.

 

[FleischHals]

Wenn dein Gehäuse aus Metall ist, dann hast du einen Faradayschen Käfig und somit können nur elektromagnetische Felder von den Komponenten etwas im Kühler induzieren - der Fall wird ja auch im Artikel behandelt, wenn ich das richtig verstehe. Aber wie stark sind diese Felder wirklich? Meiner Meinung nach eher unbedeutend, aber ich bin kein Elektrotechniker, sondern Physiker

 

[HITCHER_I]

@ghecko
Das Problem der EMI entsteht in dem Fall ja im Gehäuse, und daher bringt es nichts, wenn das Gehäuse selbst EMI abschirmt. Ist wie ein Mikrowellen-Ofen, da bleiben die Mikrowellen ja auch hoffentlich drinnen, und kommen nicht heraus. Aber lege da bloß nicht dein Handy rein, weil es würde zerstört werden.

 

[ghecko]

Das Problem der EMI entsteht dem Fall ja im Gehäuse

Und was genau erzeugt diese breitbandige Strahlung? Was ich so kenne ist Noise auf der Masse von den schaltenden Verbrauchern, abstrahlen tun die ganzen Komponenten kaum.
Was abstrahlt ist dein Handy, deine WLAN-Antenne, dein BT, deine funkende Peripherie und die Leitungen in deiner Wand, wenn du billige Elektrokirmes ohne verbaute HF-Filter betreibst.
Das befindet sich hoffentlich außerhalb deines Gehäuses. Und wenn das nicht abschirmt war es wohl eine Designentscheidung. Dann hilft auch das Erden des Kühlers nicht mehr, denn die CPU ist dann nicht die einzige Komponente die den Störungen ausgesetzt ist.

 

[HITCHER_I]

Die CPU selbst schaltet ja im GHz Bereich gleichzeitig immer mehrere Millionen Transistoren, und da fließen auch rel. große Ströme dabei durch. Es ginge also nur darum, die richtige Resonanzfrequenz zu finden, und man hat dann ein EMI-Problem, weil das Mainboard oder die Grafikkarte damit nicht zurecht kommt.

 

[Zynicus]

Aus Alufolie eine kleine Tüte falten, die über den CPU-Kühler stülpen, fertig. Problem gelöst.
Oder anders gesagt: Wenn das wirklich ein gravierendes Problem wäre, wäre es schon jemand aufgefallen. CPUs gibt es ja nicht erst seit gestern.

 

[ghecko]

Die CPU selbst schaltet ja im GHz Bereich gleichzeitig immer mehrere Millionen Transistoren, und da fließen auch rel. große Ströme dabei durch.

Und das bildet mit dem Kühler einen Schwingkreis?

Bei einzelnen Power-Mosfets mit ungeerdetem Kühlkörper könnte man unter Laborbedingungen sicher diesen Fall erzeugen, bei dem die Sättigung des Gates durch eine gegenphasige Resonanz gedrosselt wird.
Aber bei einer CPU mit Milliarden von unterschiedlich ausgerichteten Transistoren, die minimale Felder erzeugen die sich größtenteils gegenseitig aufheben und eben nicht alle gleichzeitig schalten, halte ich den Fall für höchst akademisch.

EMV ist wichtig, aber da muss man am Gehäuse ansetzen. Nur da ist es sinnvoll. Wenn eine Komponente im PC derartige Störungen verursacht, hat sie dort nicht verloren.
Wenn du ein Gehäuse sehen willst das diesbezüglich alles richtig macht, schaut dir die alten Mac Pros an:
https://en.wikipedia.org/wiki/Mac_Pro#/media/File:Side_Power_Mac_G5_-_Mac_Pro.jpeg

 

[HITCHER_I]

Ich weiß eh nicht, ob es etwas bringt, aber wenn jemand seltsame Stabilitätsprobleme hat, kann er es ja mal probieren, und dann Erfahrungswerte posten.

 

[florian.]

bei EMV muss der Hersteller ansetzen und nicht der Kunde!
der verlinkte Bericht richtet sich ja auch an PCB Designer.

 

[K-551]

OK, hört auf mit den Beleidigungen, es war doch nur ein gut gemeinter Hinweis auf einen Artikel, das es sowas gibt und ein möglicher Lösungsansatz.

Mir persönlich ist sowas in mehr als 20J IT-Service auch noch nicht über den Weg gelaufen und ich halte es auch für Mumpitz in nem Einzel-PC danach zu suchen.
In Rechenzentren mit vielen (zehn)tausenden gekühlten Chips könnte das evtl. vereinzelt ein Problem geben, hab auber auch da von niemenden gehört, das es so was gibt.

Die chip- bzw. PCB-Designer werden das schon im Blick haben.

Nebenbei: die meisten CPU-Kühler sind mit der Verschraubung geerdet...

 

[HITCHER_I]

Guter Einwand @K-551 dass viele Kühler über Verschraubung geerdet sind.
Der AMD Wraith Prism/Max boxed Kühler aber zB. nicht, weil der diese Klammer hat.

 

[0x8100]

Nebenbei: die meisten CPU-Kühler sind mit der Verschraubung geerdet...

kein cpu-kühler ist geerdet. amd-kühler mit clips oder intel-kühler mit push-pins sind per se durch das plastik isoliert. backplates sind ebenfalls isoliert und die bohrungen durchs board haben keine kontakte zur masse.

 

[K-551]

kein cpu-kühler ist geerdet...

das stimmt aber nicht! Der großteil der Aftermarket Kühler ist mit ner Backplate verschaubt...
Stimmt aber, in der Gesamtübersicht ist der Anteil der geklipsten Kühler wohl doch größer...

 

[0x8100]

Der großteil der Aftermarket Kühler ist mit ner Backplate verschaubt...

und das bringt was, wenn die backplate keinen kontakt zur masse hat?

 

[HITCHER_I]

Es gibt ein paar OEM Systeme, die den CPU-Kühler auf dem Mainboard-Träger vom Gehäuse festschrauben.
Das entlastet das Mainboard auch etwas vom Gewicht des Kühlers.

 

[0x8100]

Das entlastet das Mainboard auch etwas vom Gewicht des Kühlers.

genau aus diesem grund (und vielleicht 1-2 arbeitsschritte weniger um ein paar cent zu sparen.). hat nichts mit emv zu tun.

 

[Novocain]

Korrekt OEM, aber im Posting davor war von Aftermarket die rede und da hat 0x8100 vollkommen Recht, die sind nicht geerdet über die Backplates.