Moin. Mich würde mal interessieren, wie die Spannungswandlung an einem Mainboard funktioniert. Die Eingangsspannung liegt ja bei 12V vom Netzteil und die Ausgangsspannung bei ca. 0,8V - 1,5V für die CPU. Wie wird das realisiert? Mit einer Spule und einem MOSFET?
Google nach "Step-Down Wandler" oder "Buck Converter". Auf deutsch "Abwärtswandler".
Anonymer schrieb: > Mit einer Spule und einem MOSFET? Ja, das sind die hauptsächlichen Teilnehmer. Genauer ist das eine Speicherdrossel.
Ist ein Kondensator dazu auch zwingend notwendig, weil die hauptsächlichen Dinge, die mir auf einem Mainboard ins Auge fallen sind die grossen Spulen sowie die MOSFETs. Oder sind das dann die kleinen SMD-Kondensatoren?
Inzwischen oft kleine Keramikkondensatoren, ja, gehören zwingend dazu um die Ausgangsspannung zu stabilisieren.
OK, also die Spannungswandlung wird durch einen Abwärtswandler realisiert, der aus MOSFET/Spule/Kondensator besteht. Der Wirkungsgrad liegt bei so ca. 95%? Versteh ich das richtig?
Anonymer schrieb: > Der Wirkungsgrad > liegt bei so ca. 95%? Versteh ich das richtig? Wieso ausgerechnet 95%? Das hängt doch von der konkreten Schaltung und Bauteilen ab.
Anonymer schrieb: > Der Wirkungsgrad liegt bei so ca. 95%? Real liegen sie meistens irgendwo zwischen 50 und 95%.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Real liegen sie meistens irgendwo zwischen 50 und 95%. Bei 50% brennt dein Mainboard. Die einzelnen Wandeler werden möglichst bei ihrer optimalsten Effizienz betrieben. Deshalb haben Mainbords für die Kernspannung mehrere Phasen, die je nach Bedarf zugeschaltet werden. Je nach Mainboard können das auch gerne 12 oder mehr Phasen sein, wobei dort auch oft current doubler verwendet werden. Schließ müssen die je nach CPU gerne mal 100A, 200A oder mehr durch die CPU jagen.
Der Xeon hier hat eine TDP von 130W, und da können es wirklich mal 100-150A sein.
Xeon überflüssig. Intels aktueller i9-11900K Desktop-Prozessor zieht trotz bescheiden wirkenden 95/125W zeitweilig gemessene 300W (Anandtech).
Anonymer schrieb: > Mit einer Spule und einem MOSFET? Nicht ganz. Zwei MOSFETs und eine Spule pro Phase, und davon sind es je nach Kaliber mindestens 4, oft mehr. Bei um die 1V sind Schottky-Dioden grober Unfug, da brauchts einen zweiten MOSFET als Gleichrichter. http://blog.logicalincrements.com/2019/02/what-are-how-many-motherboard-vrms-power-phases/
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Matthias S. schrieb: > Der Xeon hier hat eine TDP von 130W, und da können es wirklich mal > 100-150A sein. Die TDP hat nicht wirklich viel mit der Leistungsaufnahme einer CPU zu tun. Das kann man allenfalls als Durchschnittsleistung bezeichnen, da es eben angibt wieviel dauerhafte Verlustwärme gekühlt werden muss. Wie bereits erwähnt liegt die Leistungsaufnahme gerade beim Boosten deutlich höher. Bei den GPUs ist es noch schlimmer. Die 3090 ist mit ca. 350W TDP angegeben und frisst bei Transienten teilweise fast 600W, was das ein oder andere Netzteil schon zum Abschalten gebracht hat.
Kevin M. schrieb: > Bei 50% brennt dein Mainboard. Matthias S. schrieb: > Der Xeon hier hat eine TDP von 130W, und da können es wirklich mal > 100-150A sein. Wenn er mal nichts zu tun hat, ist die Leistungsaufnahme sehr viel geringer. Das ist dann der Moment, wo die Spannungswandler weniger effizient arbeiten, denn optimiert sind sie zwangsläufig für hohe Leistung. Deswegen schrieb ich "irgendwo zwischen 50 und 95%". Siehe dazu da hübsche Diagramm auf https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/applying-dc-to-dc-step-down-buck-regulators.html
PC-Stromversorgung in der Praxis: "... eighteen Intersil ISL99390 90 A power stages ... deliver a maximum output of 1620 A to the processor." https://www.anandtech.com/show/16618/gigabyte-z590-aorus-master-review/2 Irgendwas mache ich mit meinem 15W Laptop wohl falsch. ;-)
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Stefan ⛄ F. schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Der Xeon hier hat eine TDP von 130W, und da können es wirklich mal >> 100-150A sein. > > Wenn er mal nichts zu tun hat, ist die Leistungsaufnahme sehr viel > geringer. Habe gerade nochmal bei Intel nachgeguckt. Die TDP ist nicht 130W sondern 2*130W :-O
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