Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PC-Netzteile haltbarer machen?


von Timo W. (timo_w93)


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Hallo,

ich habe folgendes Problem. Ich brauche ~2kA bei 0.7V im Moment wird das 
über folgende Kette erzeugt: Stromnetz -> 3x 850W ATX-Netzteil -> 40x 
50A Buck Converter (BMR464). Die Buckconverter sind mehr oder weniger 
gleichmäßig über die Netzteile verteilt und haben alle eine eigene 
Clock, sprich ziehen nicht alle gleichzeitig an der 12V Leitung der 
ATX-Netzteile.

Das Problem ist das die ATX-Netzteile nach 1-4 Wochen Dauerbetrieb 
irgendwann sterben. Das äußert sich darin, dass sie abschalten und nach 
Neustart wieder tuen und sich dann nach 2-3 weiteren Tagen gar nicht 
mehr einschalten lassen (auch ohne Last). Habe jetzt schon verschiedene 
Marken und Typen durch. Auch 1kW Netzteile (die deutlich teurer sind).

Was kann ich tuen, dass die Netzteile länger überleben? Die scheinen ja 
einfach nicht für so eine Dauerlast ausgelegt zu sein :(. Verdampft da 
das Elektrolyt? Oder ist da irgend eine Polyfuse die dann irgendwann 
dauerhaft hochohmig wird? Die Netzteile laufen ja eigentlich in-spec, 
sollten es also eigentlich auch aushalten...
Wäre es ein Versuch wert, bei den defekten Netzteilen die Kondensatoren 
zu tauschen (evtl. low-esr) oder hört sich das nach was anderem an? 
Diese sterben auf Raten sagt mir das es irgend ein langsam 
fortschreitender Prozess ist. Habe das jetzt schon bei 6 Netzteilen 
gehabt :(

Die liebste Lösung wäre mir ein einziges Netzteil das 12V 200A liefern 
kann, ich habe sowas jedoch bisher noch nicht in erschwinglicher Form 
gefunden.

von mahwe (Gast)


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Versuch mal den Ansatz Server Netzteil, die gibt es mit 2kW 12V 160A.
Die kann man sehr einfach umbauen auf regelbare 0-16V und dann mehrere 
betreiben.
oder
http://www.datatec.de/TDK-Lambda-GEN7-5-1000-Stromversorgung.htm

von Georg A. (georga)


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> Die Netzteile laufen ja eigentlich in-spec, sollten es also
> eigentlich auch aushalten...

Die Wattangabe ist immer übertrieben, erst recht was die Dauerlast 
angeht. Schau doch einfach mal rein, welche/wieviel Elkos da in der 
12V-Schiene hängen und wie heiss das alles im Betrieb wird, dann glaubst 
du nur noch die Hälfte ;)

Dein Problem klingt schon nach kaputten Elkos, aber es gibt noch 
genügend andere Schwachpunkte. Oft ist auch die Gleichtaktdrossel 
unterdimensioniert. Bei mir ist da mal (trotz nur 50% Last) schon eine 
so heiss geworden, dass die Drahtisolation aufgegeben hat und einen 
Kurzschluss zwischen 12V und 5V produziert hat... Bei einem anderen NT 
hatte der Draht auch schon eine deutliche Farbveränderung.

So Industrie-NTs mit 12V/300W gibts bei ebay für ~25-30EUR, wenn man 
denen noch ein paar Low-ESR Elkos für ein paar Euros spendiert, würde 
ich die als deutlich vertrauenswürdiger ansehen...

von Glugschwätzer (Gast)


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Vieleicht einfach 5 oder 10 ATX PSUs anstatt von 3 benutzen

von Peter R. (pnu)


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Timo Witte schrieb:
> Die Netzteile laufen ja eigentlich in-spec,
> sollten es also eigentlich auch aushalten...

Das ist sicher nicht der Fall.

Schon der Ansatz, EINE Spannung des Netzteils zu verwenden ist Mist. Die 
12V werden wohl nicht geregelt, sondern laufen durch Verkettung in Trafo 
und Drossel mit einer andren geregelten Spannung (5V?) mit.
Bei Lastwechseln kommts dann zu Überspannungen in den andren Zweigen.
Wenn dann der 3,3 oder der 5V- Zweig totgeschossen ist, schaltet das 
Netzteil ab.
Eventuell könnten da Grundlasten in den unbelasteten Zweigen helfen.

Ohne genau den Fehlerort in den NTs zu lokalisieren, ist es im 
Augenblick doch nur das Lesen von Kaffeesatz.
Saubere Lösung wäre da, ein Netzteil oder mehrere (parallel schaltbare!) 
Netzteile für eine Einzelspannung (12V oder andrer Wert für die 
Buckconverter) zu verwenden.

von ... (Gast)


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>Die Buckconverter sind mehr oder weniger gleichmäßig über die
>Netzteile verteilt
Welchen (Kleinsignal-)Innenwiderstand haben denn deine 
Buck-Converter????
Es kann sehr gut sein, dass du durch Bauteilstreuung die Netzteile alles 
andere als gleichmäßig belastest...

Wenn eine Gruppe von Wandlern eine minimal höhere Ausgangsspannung 
haben, als die anderen, übernehmen die mehr Strom. Mehr Strom beudetet 
auch mehr Strom aus dem PC-Netzteil. Mehr Strom ausm Netzteil lässt evtl 
die Ausgangsspannung zusammenbrechen.. geringere Ausgangsspannung erhöht 
wiederrum den entzogenen Strom. Das kann richtig schiefgehen.

Es ist möglich, dass die Ausgangsspannung leicht proportional zur 
Eingangsspannung ist... in dem Fall ist das Netzteil mit den höchsten 
12V am Arsch.

Du brauchst an jedem buckwandler einen Shunt am Ausgang... wenn man 
100mV differenzspannung ausgleichen möchte.... bei 50A... 2mOhm.
Wenn man da 10mV delta_U zwischen verschiedneen Wandlern hat, ist das 
nur eine Abweichung von 5A. Akzeptabel.  2mOhm kann als  exakt 
dimensioniertes Stück Kabel zum abnahmepunkt realisiert werden...

>und haben alle eine eigene Clock, sprich ziehen nicht alle
>gleichzeitig an der 12V Leitung der ATX-Netzteile.
Das ist eine nette theorie und bei 40 Bucks eventuell zutreffend, aber 
dennoch sehr riskant. Die Streuung von den Clocks wird nicht all zu hoch 
sein. Daher wirst du sehr niederfrequente Schwebungen in der 
Synchronität der Schaltwandler haben. (100kHZ und 101kHz -> 1KHz 
schwebung)
Das führt durchaus zur kurzzeitigen, wenn auch normal gaußverteiltem (im 
akademischen Fall :-D ) Stromrauschen. Die Spitzen können aber 
entsprechend für Überlast sorgen :-) Über die Zeit kann sich sowas 
durchaus akkumulieren.
Ein RCLC-Filter um das Stromrauschen zu unterdrücken ist leider 
unpraktikabel, da bei dem Strom die Grenfrequenz echt ein Problem wird 
hmmmh.
Ich hoffe du hast die 12V-Schienen nicht direkt parallel geschaltet, 
sondern erst die 0.7V-Ausgänge miteinander verbunden.

von Frank (Gast)


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0,7V Ausgänge?

von Lexikon (Gast)


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...and provides an adjustable output voltage from 0.6V to 3.3V
with the factory default set at 1.2V.
Output voltage can be adjusted to any value through simple
PMBus commands or via a 1% tolerance pin
-
 ...point current distribution’ is required, the BMR464
-50A can also be paralleled with up to seven devices
delivering a total current of 350A

von Andrew T. (marsufant)


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Timo Witte schrieb:
> Die liebste Lösung wäre mir ein einziges Netzteil das 12V 200A liefern
> kann, ich habe sowas jedoch bisher noch nicht in erschwinglicher Form
> gefunden.

ebay, 67 Euro bei "langweiligem Sofortkauf". Wurde ja bereits genannt, 
IBM Servernetzteil 2kW

Ist das für Dich nicht erschwinglich?

von oszi40 (Gast)


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... schrieb:
> Die Streuung von den Clocks wird nicht all zu hoch
> sein. Daher wirst du sehr niederfrequente Schwebungen in der
> Synchronität der Schaltwandler haben.

Was sagt das Oszi-Bild? Evtl. synchronisieren sich die Bucks auch bei 
kurzen Spannungseinbrüchen und lösen damit eine kurze Überlastung aus?

Timo Witte schrieb:
> Das Problem ist das die ATX-Netzteile nach 1-4 Wochen Dauerbetrieb
> irgendwann sterben. Das äußert sich darin, dass sie abschalten und nach
> Neustart wieder tuen und sich dann nach 2-3 weiteren Tagen gar nicht
> mehr einschalten lassen

Man könnte diese kaputten Kandidaten auch gründlicher ansehen wo die 
Schwachstelle war? Manchmal riecht man es schon am verbrannten 
Kupferlackdraht oder sieht die schwangeren 85-Grad-Elkos.

Die endgültige Lösung ist wahrscheinlich nur EIN geeigntes Netzteil wie 
Andrew schon bemerkte.

von noreply (Gast)


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So ein PC wird im Schnitt 100 bis 200 W ziehen. Die 850 Watt sind ein 
frommer Wunsch. Wie oben gesagt, eher 10 Stück verwenden.

von noreply (Gast)


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Btw. ein geeigneter Kern für 12 Volt 70 Ampere wäre ein ETD59. Findet 
man diese Größe im Netzteil. ;-) Dann würde es mit Drahtquerschnitten 
weitergehen. ;-)

von derElf (Gast)


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Du kannst auch zuerst versuchen herauszufinden ob die verwendeten PC 
Netzteile die Spannungen über einen gemeinsamen Trafo erzeugen oder ob 
sie zuerst nach 12V wandeln und daraus 5V und 3,3V erzeugen. Im ersteren 
Fall könnte eine Grundlast auf 5V und 3,3V helfen, im zweiten Fall liegt 
das Problem eher wo anders.

Nur mal so aus interesse, wofür verwendest du 2kA bei 0,7V?

von Tany (Gast)


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noreply schrieb:
> Btw. ein geeigneter Kern für 12 Volt 70 Ampere wäre ein ETD59.

wie kommst du darauf?
ich habe hier ein 12V 84A Netzteil mit einem PQ35 Kern.

von Udo S. (urschmitt)


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derElf schrieb:
> wofür verwendest du 2kA bei 0,7V?

Ich tippe auf irgendwas mit Elektrolyse.

von Irgenwer (Gast)


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noreply schrieb:
> So ein PC wird im Schnitt 100 bis 200 W ziehen. Die 850 Watt sind ein
> frommer Wunsch. Wie oben gesagt, eher 10 Stück verwenden.

Nö, die Angaben sind in der Regel schon recht realistisch. Man sollte 
dabei aber bedenken das diese nur gelten wenn auch alle 
Versorgungsspannungsausgänge entsprechend Belastet werden.

Mal das Datenblatt von einem beliebigen 850W PC-Netzteil (Enermax 
ERV850EWT-G) genommen:

+3,3V 24A
+5V   24A
------------
im Summe Max 120W

+12V1 30A
+12V2 30A
+12V3 30A
+12V4 30A
------------
im Summe Max 840W / 70A

Dazu noch:
-12V 0.5A 6W
5V   3A   15W

------------
Im Summe über alles:
Peak(60sek) 935W
Dauer      850W


Wenn nur die 12V benutzt werden sind somit bis zu 840W möglich, aber nur 
wenn die vier 12V Ausgänge auch halbwegs gleichmäßig belastet werden und 
nicht nur einer.

http://www.enermax.de/fileadmin/enermax/content/produkte/netzteile/revolution87/datasheet_revolution87_de.pdf

von Praktiker (Gast)


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Würde es nicht Sinn machen, alle ATX-Netzteile parallel zu schalten, 
über gleich lange, nicht zu dicken Leitungen, auf eine dicke 
Stromschiene, so dass sich die Last gleichmäßig verteilt?

Was spricht dagegen, die Anzahl dieser billigen Null-Acht-Fünfzehn 
PC-Netzteile nicht massiv zu erhöhen?

An der Stromschiene dann zusätzliche Elkos, die den meisten Ripple 
aufnehmen und gut gekühlt sind?

von rio71 (Gast)


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.. und die elkos eher durch CONDUCTIVE POLYMER ersetzen, denn nicht die 
"schiere" kapazität sondern viel mehr der rippelstrom + esr sind die 
gebrauchten größen.

von noreply (Gast)


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Tany schrieb:
> noreply schrieb:
>> Btw. ein geeigneter Kern für 12 Volt 70 Ampere wäre ein ETD59.
>
> wie kommst du darauf?
> ich habe hier ein 12V 84A Netzteil mit einem PQ35 Kern.

Erwischt. Ich habe nur 50 kHz eingegeben. ;-)

von Gerd E. (robberknight)


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Praktiker schrieb:
> Würde es nicht Sinn machen, alle ATX-Netzteile parallel zu schalten,
> über gleich lange, nicht zu dicken Leitungen, auf eine dicke
> Stromschiene, so dass sich die Last gleichmäßig verteilt?

Wieso sollte sich die Last dann gleichmäßig verteilen?

Die Netzteile haben ganz billige Spannungsreferenzen drauf, TL431 und 
ähnliches. Die weichen immer voneinander ab. Also liefert ein Netzteil 
ne höhrere Spannung als andere. Und das bekommt dann den größten Teil 
der Last ab, so lange bis seine Spannung einbricht. Das Netzteil, 
welches die niedrigste Spannung liefert, trägt zur Gesamtleistung so gut 
wie gar nichts bei.

Erst mit Symmetrierwiderständen wird das besser.

von mhh (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Also liefert ein Netzteil
> ne höhrere Spannung als andere. Und das bekommt dann den größten Teil
> der Last ab, so lange bis seine Spannung einbricht. Das Netzteil,
> welches die niedrigste Spannung liefert, trägt zur Gesamtleistung so gut
> wie gar nichts bei.

Nicht zutreffend.

Timo Witte schrieb:
> 40x
> 50A Buck Converter (BMR464). Die Buckconverter sind mehr oder weniger
> gleichmäßig über die Netzteile verteilt



Mit etwas L und viel C an 5 Netzteilen á 4*12V Ausgängen (die mit der 
einen 12V Schiene mit einem kleinen Shunt zum jeweigen Ausgang V1 bis 
V4) sollte das lösbar sein. (wenn es PC-NTe sein sollen)
Eine ohmsche Last an 5V ist und an 12V ev. auch notwendig.

von mhh (Gast)


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mhh schrieb:
> Nicht zutreffend.

Wegen der Idee und nicht wegen Deiner Antwort.

Praktiker schrieb:
> Würde es nicht Sinn machen, alle ATX-Netzteile parallel zu schalten...

von Praktiker (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Erst mit Symmetrierwiderständen wird das besser.

Eben. Einfach mal lesen und verstehen was ich geschrieben habe.

Bei 30 oder mehr Ampere reicht da schon insgesamt ca. 1 Meter Leitung 
(50cm hin und zurück), z.b. 1mm² gut aus. Das Kabel hat auch noch den 
Vorteil, des PTC-Verhaltens.

von Peter R. (pnu)


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Praktiker schrieb:
> Bei 30 oder mehr Ampere reicht da schon insgesamt ca. 1 Meter Leitung
> (50cm hin und zurück), z.b. 1mm² gut aus. Das Kabel hat auch noch den
> Vorteil, des PTC-Verhaltens.

Die Idee ist zwar gut, aber:

30A durch 1mm² ???

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Peter R. schrieb:

> 30A durch 1mm² ???

Wenn man die quer durch den Raum spannt, hat man doch gleich
noch ne Beleuchtung. :-)

von Praktiker (Gast)


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Peter R. schrieb:
> 30A durch 1mm² ???

Ist kein Problem. Alles nur ein Frage der Erwärmung. Wenn's zu warm 
wird, mach die Leitung doppelt so lang und den Querschnitt doppelt so 
hoch.

Man muss einfach mal ein wenig rechnen. Diese spezielle Anwendung hier 
wird ja auch eine gewissen räumliche Ausdehnung haben.

Ich habe keine Ahnung, wie konstant oder ungenau die 12 Volt bei 
PC-Netzteilen sind, alle gleicher Typ und gleicher Hersteller. Da lohnt 
es sich schon mal, das Last-Verhalten zu charakterisieren. Dann ist es 
auch nicht mehr schwer, den richtigen Leitungsquerschnitt und Länge 
auszurechnen.

von Praktiker (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Wenn man die quer durch den Raum spannt, hat man doch gleich
> noch ne Beleuchtung. :-)

Bei 16 Watt pro Meter? Mit Sicherheit nicht.

von ichbin (Gast)


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Schau dir mal die Seite an:
http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=18117345&postcount=611
Da findest Du eine Anleitung wie die Netzteile ohne Server zu betreiben 
sind und auch Typenbezeichnungen zur Suche bei ibäh.
Da ist übrigens noch eine Seite zum Thema Servernetzteil.
http://www.rc-heli.de/board/showthread.php?t=220959&highlight=umbau+servernetzteil&page=7

ichbin

von Heinz (Gast)


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Hast du die kaputten Netzteile eigentlich immer anstandslos auf Garantie 
ersetzt bekommen? g

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