Bei meinem Noname-12V-zu-ATX-Adapter fließen beim Einschalten (PC-Power-Taste) Ströme von über 150A auf der 12V Eingangsseite. (Welche Ströme dabei auf dem Adapter bzw. Mainboard auftreten ist unbekannt.) Der Rechner wird täglich eingeschaltet und sollte mindestens 5 Jahre, also rund 2000 Einschaltvorgänge, halten. Welche Variante würdet ihr wählen? Variante #1: nichts machen Das 12V-Netzteil, der Adapter-MOSFET und die ganzen 12V-Elkos halten solchen Belastungen stand.(?) Variante #2: Strom zwischen 12V-Netzteil und Adapter begrenzen Durch eine Zusatzschaltung könnte der Strom für einige Sekunden auf 2A begrenzt werden. Funktionieren würde das (der Rechner fährt ab 1.3A zuverlässig hoch), aber nützt das was? Der Adapter hat nämlich auf seiner Primärseite einige "fette" Kerkos, die vielleicht trotzdem genügend Energie für (akkumulierende) Schäden auf dem Adapter/Mainboard liefern. Variante #3: Bypass legen Per Widerstand vom 12V-Adapter-Eingang zum 12V-Adapter-Ausgang könnten alle 12V-Elkos vom Mainboard und der Adapter-Sekundärseite bereits vor dem Einschalten (PC-Power-Taste) schonend geladen werden. Getestet habe ich das nicht. Besteht dabei ("12V-Dauerplus") die Gefahr das Mainboard zu beschädigen? Variante #4: "Die Experten vom lokalen Wertstoffhof um Hilfe bitten…"
Daniel V. schrieb: > Getestet habe > ich das nicht. Besser nicht. Es kann sein, das das langsame Aufladen dazu führt, das das Mainboard irgendwas startet und das kann ohne die 5V oder die 3,3V nicht gut sein. Du könntest dagegen die PSU per Precharge starten (Variante 2), also erst die 12V über einen Widerstand führen und den nach kurzer Zeit überbrücken.
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Ok, ich habe mir die vorgeschlagene Variante nun genauer ansehen können. Zum Bild: Im Bild sieht man das Startverhalten anhand der 12V-Leitungen vom ATX-Adapter (Grün:12VIn; Gelb:12VOut) bei einer Eingangsstrombegrenzung von 1A: Sobald das Mainboard die PS_ON-Leitung ("Power Supply On") auf Low legt schaltet das ATX-Modul die 12V Spannung zum Ausgang durch, welche dann sofort auf unter 2V zusammenbricht. Der Unter-/Überspannungswächter "GR8313" trennt deshalb die Verbindung und erlaubt nach rund 40ms den nächsten Versuch. Beim dritten Mal klappt es dann. (Ohne Strombegrenzung wären es zwei statt drei Versuche.) Zum Schluss ist eine kleine Welle erkennbar. Erst zu diesem Zeitpunkt werden die 3.3V- und 5.0V-DC-DC-Wandler sehr weich gestartet. Die DC-DC-Wandler haben also am extremen Startstrom keinen Anteil. Zum 12V-Schalter: Zum Schalten der 12V-Leitung verwendet das Modul zwei parallele 4437P MOSFETS. Diese erlauben zusammen maximal 100A, welche ohne Strombegrenzung überschritten werden. Mein Modul hat das zwar bereits einige hundert Male (mit >150A!) überstanden, bei Infineon fand ich aber eine Information ("AN_201611_PL11_002") die hier vielleicht passt: "On the contrary, in the case of repetitive avalanche, the destruction mechanism is far more unassuming and impacts the device very slowly through repeated micro-damages. Indeed, even if it is characterized by low energy, any avalanche event generates some hot carriers, which are charges injected along the trench oxide of the power MOSFET. The repetition of such avalanche events leads to an accumulation of such charges, which slowly but surely influences the normal behavior of the MOSFET, as we shall see in section 4.4." (Eine Akkumulation bei Stromüberlastungen hatte ich im Eingangspost nur vermutet, da es diese laut www.mikrocontroller.net wohl bei Spannungspeaks geben kann.) Lösung: Aber auch mit einer Strombegrenzung vor dem Modul gibt es (theoretisch) immer noch Stromstöße von über 100A. Der Grund sind die sechs 4.7µF Kerkos auf der 12V-Primärseite vom Modul. Die Energie ist mit unter 1mJ (1/2*C*U²) allerdings viel geringer und dürfte keine Rolle bei der Lebensdauer von MOSFETS bzw. Mainboard-Elkos spielen. Ein mehr störender Nachteil ist der nötige kräftige MOSFET zum Überbrücken des Precharge-Widerstandes. Deshalb verwende ich letztendlich eine andere Methode für den Precharge: Letztendliche Lösung: Ich unterbreche die PS_ON-ATX-Leitung und schalte einen Controller (ATTINY13) dazwischen. Beim Power-On-Signal schaltet dieser für 200ms über einen einfachen Transistor einen Precharge-Widerstand von einigen Ohm zwischen 12VIn und 12VOut vom Modul. Erst dann gibt der Controller das Power-On-Signal an das ATX-Modul weiter. Der Inrush-Strom verschwindet dadurch vollständig und der ATX-Standard wird (anders als bei Variante 3) eingehalten. Ergebnis: Das ist nun schon das dritte Problem bei meinem Noname_12V_zu_ATX_Modul. 1. die ELkos werden mit dem fünffachen des Ripplestroms überlastet 2. beim vollständigen Einstecken gibt es Wackelkontakte 3. die 12V-Stromversorgung und das Mainboard werden beim Start überlastet Solche Billigmodule gehören damit zur "Schrott"-Produktgruppe und sind nur mit viel Aufwand zu retten. Bei der Herstellung würde ein Euro zusätzlich reichen, durch Käufergeiz ist aber die Herstellung von Schrott rentabler.
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Daniel V. schrieb: > Aber auch mit einer Strombegrenzung vor dem Modul gibt es (theoretisch) > immer noch Stromstöße von über 100A. THEORETISCH Wie war das mit R=U/I, wieviel Widerstand haben Deine Stecker und Kabel?
Der Widerstand vom Stecker (zum Mainboard) und Kabel (zum 12V Netzteil) ist nicht bekannt. Bei der Messung ohne Strombegrenzung war der Widerstand von Stecker und Kabel aber derart gering, dass der von der Stromversorgung zum Modul gemessene Strom noch über 150A (50µs Mittelwert) lag. Da mit Strombegrenzung der Kabelwiderstand sogar wegfällt wären noch höhere Ströme möglich. Die angegebenen 100A ergaben sich aus einer ESR-Messung (0.11Ohm) der sechs 4.7µF Kerkos auf dem Board. Das ESR-Messgerät ist für Inplace-Mesungen von kleinen Kapazitäten allerdings sehr ungenau und der tatsächliche Wert ist eher niedriger. Dieser 100A-Wert ist wegen der kleinen Kapazität von 28µF statt der über 1500µF mit 12V-Stromversorgung aber sowieso nebensächlich.
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