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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik [Projekt] Einstellbares Netzteil 12V/60A auf 0,5-2,5V/250A


Autor: Andreas (Gast)
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Hallo zusammen,

ich wollte hier kurz meine Idee vorstellen und um Rat fragen.

Ich möchte gerne ein Netzteil bauen, was mir aus 12V einstellbare 
0,5-2,5V macht.

Basis bietet ein PC Netzteil mit 750W und 60A auf einer einzelnen 12V 
Schiene.

Ich stelle mir das wie folgt vor:
Im Prinzip dachte ich mir einen ähnlichen Aufbau, wie er bei Mainboards 
und Grafikkarten zum Einsatz kommt. Einen Master Schaltregler und 
dahinter mehrere Slaves die dann entsprechend starke MOSFETs ansteuern.

Das ganze sollte recht simpel funktionieren. An den Feedbackzweig löte 
ich dann die zu versorgende Einheit an um ein Spannungsfeedback zu 
bekommen, nach der die Spannung geregelt werden kann. Der Feedback 
Spannungsteiler wird dann mit Hilfe von zwei Potis einstellbar gemacht.

Entsprechend große Low ESR Kondis am Ausgang um die Spannung maximal 
stabil und glatt zu bekommen.

Haltet ihr ein solches Vorhaben für lösbar?
Oder begebe ich mich da auf ein Terain, was man lieber den Vollprofis 
überlassen sollte?

Ich selber bin schon recht bewandert in Sachen Schaltregler... habe 
schon mehrere eingesetzt und verbaut. Aber in diesen 
Leistungsdimensionen war ich bisher noch nicht. 1,8V 6A war bisher das 
Maximum was ich eingesetzt habe.

Vor allem die Auswahl des Schaltreglers (werden ja sicher 5-6 Phasen 
sein müssen), der dazu gehörigen Slaves und der MOSFETs/Spulen macht mir 
Sorgen.

Ich wäre für Hinweise sehr sehr dankbar!

MfG Andi

PS: Falls die Frage aufkommt, was ich damit anstellen will. Ich will 
Grafikkarten und CPUs damit versorgen. Möchte quasi denen eine eigene 
Spannungsversorgung bauen und die Versorgung der Mainboards und 
Grafikkarten deaktivieren (auslöten der Spulen und durchtrennen des 
Feedbackzweiges). In meinem Hobby (Extremübertakten von Rechnern mit 
Hilfe von Flüssigstickstoff) ist man nicht selten durch die 
Spannungsversorgung limitiert und diese Mauer will ich einreißen.

Autor: K. J. (theborg0815) Benutzerseite
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hust 250A ? des sind bei 2,5V >600W und des nur für ne GPU ? etwas 
übertriben oder ?

Autor: Andreas (Gast)
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Wenn es übertrieben wäre, würde ich nicht danach fragen :)

Es gibt durchaus Fälle, in denen 400W für eine CPU keine Seltenheit 
sind. Und 2,5V sind nur sehr seltene Fälle. Aktuell geht es eher in die 
Richtung 1,6-1,7V bei 200-250A.

Wären mehrere von diesen Reglern eine Alternative?
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/linearte...

Vorteil hierbei, man benötigt keine der sicher schwer zu bekommenden 
Slavebausteine...

Autor: Dennis Keipp (dkeipp)
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Moin,

Warum nimmste kein Schweißgerät?

^^ist natürlich Quatsch. Eigentlich kam bei mir nur die Frage auf 
wo/wie/warum bei ner CPU soviel Energie verbraten wird? Da wird doch 
keine Leistung geschaltet?! oder sind das irgenwelche umschaltverluste 
der xkTransistoren in der CPU/GPU? Kann das jemand kurz erläutern?
(Sorry für OT, aber ich wills jetzt wissen)

Gruß
Dennis

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dennis Keipp schrieb:
> Moin,
>
> Warum nimmste kein Schweißgerät?
>
> ^^ist natürlich Quatsch. Eigentlich kam bei mir nur die Frage auf
> wo/wie/warum bei ner CPU soviel Energie verbraten wird? Da wird doch
> keine Leistung geschaltet?!

Aber Kapazitäten umgeladen. Und das über Widerstände "verheizt". ,-)

Autor: A. K. (prx)
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Dennis Keipp schrieb:

> ^^ist natürlich Quatsch. Eigentlich kam bei mir nur die Frage auf
> wo/wie/warum bei ner CPU soviel Energie verbraten wird?

- Leckströme. Je kleiner die Strukturen desto schlimmer werden die.
- Querströme in den CMOS-Gattern im Umschaltzeitpunkt.
- Umladeströme der Gatekapazitäten.

Die lassen sich zwar tunen, aber gemäss der Regel "je schneller desto 
schlimmer".

Ein Mikrocontroller in 130nm hat Leckströme im Bereich unter 1µA. Ein 
Pentium-4 hat Leckströme, die ihn auch ohne Takt schon ungekühlt flugs 
abrauchen lassen.

Autor: Gast (Gast)
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Irgendwann bauen sich diese Leute noch eigene Mainboards, nur um durch 
die CPU 2kW durchzujagen.
Testergebnis: 50GHz, aber nach 2 Sekunden kaputt. Lief aber stabil.

Autor: A. K. (prx)
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Der Leckstrom vom Pentium 4 (130nm) liegt bei 22 Ampere! Quelle: 
http://www.docstoc.com/docs/10243762/Introducing-P...

Autor: Andreas (Gast)
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>>Irgendwann bauen sich diese Leute noch eigene Mainboards, nur um durch
>>die CPU 2kW durchzujagen.
>>Testergebnis: 50GHz, aber nach 2 Sekunden kaputt. Lief aber stabil.
Über Sinn und Unsinn solcher Aktionen brauchen wir hier nicht zu 
diskutieren. Andere laufen 90min über den Rasen und treten gegen einen 
Ball, wieder andere fahren 100 Runden in einem Rennwagen im Kreis... es 
ist und bleibt ein Hobby. Nach meiner Definition ist es teuer, hat 
keinen tieferen Sinn, aber macht höllisch Spass. In Jedem Hobby wird 
selbst Hand angelegt, um sich selbst zu verbessern und weiter zu 
entwickeln. Sei es durch körperliches Training (bsp. Fußball), durch neu 
konstruierten Querlenker (bsp. Rennwagen), oder eben ein eigenes 
Netzteil wie in meinem Fall. Man muss sich nicht immer mit der 
Serienausstattung zufrieden geben... macht ja bei der Formel1 auch 
keiner.

Daher ist mir nun diese Idee gekommen, die ich, sofern möglich und 
durchführbar, auch versuchen werde in die Tat umzusetzen :)

Zum Thema Ströme:
Je kälter es wird (in unserem Fall um die -120-190Grad) umso höher wird 
auch der Strom... die LEckströme erhöhen sich mit steigender Spannung 
und mit höherer Frequenz (und deswegen machen wir das ja) entsteht mehr 
Wärme durch das Umladen der Kapazitäten... also Alles im Allen wird mehr 
Engergie verbraten und die muss irgend woher kommen.

Sicherlich sind die 600W etwas hoch gegriffen, aber bald kommen 6Kern 
CPUs raus (erste Tests ergeben bei 1,93V um die 6,4GHz)... die wollen 
auch gefüttert werden. Und wenn ich einmal so ein Projekt durchführe, 
dann sicherlich nicht nur zugeschnitte auf eine Generation sondern mit 
ein wenig Perspektive :)

DANKE!

Autor: oszi40 (Gast)
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Wird wohl nicht ganz einfach. 250 A bei 0,5-2,5V

Für die Spule und die Stromschienen wäre sicher ein Kunstschmied 
nützlich? Eine Frage wäre dann auch, ob das dabei entstehende Magnetfeld 
zu viele Störungen ins Board einstreut.

Autor: Andreas (Gast)
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Die Stromversorgungen der Grafikkarten sind auch auf ca. 250W-300W 
ausgelegt und dort gibt es keine Probleme... auch war hier kein Schmied 
am Werk :)

Die Last verteilt sich ja auf verschiedene Phasen und wird dann per 
Plane zum Chip geführt... es wird also nicht eine einzige Phase 250A 
führen müssen. Dein Einwand ist sicher berechtigt, aber ich stelle mir 
das eher so vor, dass ich eine extra Netzteilplatine habe, von der 
möglichst dicke und kurze Kabel zum Mainboard/Graka gehen. Somit wäre 
ein gewisser Abstand da. Sicherlich kann man das auch nicht unendlich 
lang machen, denn bei diesen Strömem spielen ja die Leitungswidertsände 
keine unerhebliche Rolle mehr.

Die Frage wäre nur, ob es einen Schaltregler gibt, der diese Aufgabe 
bewältigen kann. Bzw. ist es ja nicht mal nur der Schaltragler, sondern 
eher die MOSFETs und das Layout der Platine.

Wäre für weitere Hinweise dankbar :)

Autor: Esko (Gast)
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> Die Stromversorgungen der Grafikkarten sind auch auf ca. 250W-300W
> ausgelegt und dort gibt es keine Probleme... auch war hier kein Schmied
> am Werk :)

Aber die sind nicht mit 2,5V betrieben sondern mit 12V. Das macht von 
der Verlustleistung in den Zuleitungen schon den Faktor 25 aus.
Dazu kommt der Faktor 4 von 300W <-> 600W.

Insgesamt ist also die Verlustleistung bei dir in der Zuleitung 100x so 
hoch wie bei den Grafikkarten.

Autor: Andreas (Gast)
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Einen 45/40nm Chip auf 12V :)

Klar werden sie mit 12V betrieben, aber auch nur auf der Vin Seite der 
Regler, was bei mir, wie auch im Rechner, das Netzteil wäre. Auf der 
Vout Seite der Regler stehen genauso 1,2V oder sowas bei 250W... das 
sind immerhin auch gute 200A... also so weit hergeholt ist das nicht. 
Das verteilt sich dann noch auf die einzelnen Phasen...

Ich weiß schon wie eine solche Konstruktion funktioniert. Das diese 
Werte durchaus realistisch sind, weiß ich auch... zumindest realistisch 
von der Region her. Denn es wird ja schließlich auf Mainboard und Grakas 
verbaut.

Also die Machbarkeit steht für mich außer Frage.

Nun steht aber immer noch die Bauteilwahl im Raum und ob jemand schon 
mal versucht hat sowas umzusetzen. Es müssen ja nicht die gleichen 
Parameter sein, wenn jetzt jemand mit 3,3V und 150A kommt wäre das schon 
mal sehr gut. Da kann man dann vielleicht den einen oder anderen Fehler 
vermeiden, wenn ein gut gemeinter Hinweis kommt.

DANKE :)

Autor: Gast (Gast)
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Hi,

schau mal TI vorbei und dort speziell nach dem "TPS40140", der ist bis 
zu 16 Phasen kaskadierbar und ist extra für Spannungen von 0,7V - 5V 
ausgelegt.
Texas hat auch Mosfets für den Bereicht Stichwort "Ciclon".
Oder bei International Rectifier nach "X-Phase" und "DirektFET" suchen.
Gruß

Autor: eProfi (Gast)
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So ein Projekt ist sicher eine interessante Herausforderung.

Ich frage mich, ob es nicht einfacher ist, die auf einem Board 
vorhandene Versorgung zu verstärken. Z.b. habe ich oft gesehen, dass 
nicht alle Cs bestückt wurden. Einfach bessere FETs suchen (Rdson - da 
werden immer bessere Typen entwickelt) und evtl. die Drosseln durch 
dickere ersetzen. Die Regelung bleibt wie vorhanden, die sind ja schon 
einstellbar, oder?
Oder kühle halt nicht nur die CPU, sondern gleich das ganze Board (in 
LN2?)

Ich denke, die Stromführung etc. ist auf einem vorhandenen Board schon 
sehr ausgeklügelt.


Wenn Du wirklich etwas neu bauen willst:
Worum Du nicht herumkommen wirst, ist ein Messgerätepark. Der 
Wirkungsgrad soll ja auch in etwa stimmen.

Ich vermute, die Anzahl der Phasen hängt vom Verhältnis Eingangs- zu 
Ausgangsspannung ab.

Autor: Andreas (Gast)
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>schau mal TI vorbei und dort speziell nach dem "TPS40140", der ist bis
>zu 16 Phasen kaskadierbar und ist extra für Spannungen von 0,7V - 5V
>ausgelegt.
Danke für den Tip, werde ich mir mal anschauen :)

>Ich frage mich, ob es nicht einfacher ist, die auf einem Board
>vorhandene Versorgung zu verstärken.
Die Idee hatte ich auch schon. Aber dann sehe ich wieder, dass ich auf 
einem 360€ Mainboard oder einer 400€ Graka rumlöten muss und zwar nicht 
zu wenig. So müßte ich nur die Drosseln auslöten, den Feedbackteiler 
runternehmen und dann bin ich schon fertig. Einen kompletten MOSFET 
runterlöten ist auch nicht ganz so einfach. Wenn etwas nicht geht will 
man ja schnell wieder zurückbauen können, um Fehlerquellen zu finden.

Aber ich werde diese Variante nochmal im Auge behalten... einfacher wäre 
es, zumal es schon Einstellmöglichkeiten gibt. Stärkere MOSFETS, 
bessere/mehr Kondensatoren und andere Spulen und fertig... vielleicht 
kann man ja auch aus einem alten Mainboard die Versorgungseinheit 
rausschneiden und diese entsprechend mosifizieren :)

Mal schauen was mir einfällt.
Vielen Dank für die beiden hilfreichen Tips!

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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Hallo Andreas,

ich würde dir zu einem käuflichen Netzteil raten. Die gibt es AFAIK bis 
1.5kW (z.B. Servernetzteile). In dieser Leistungsregion selber zu 
basteln ist nicht einfach. Ich denke, das du so auch billiger kommst - 
bevor du zu einem lauffähigen Prototypen kommst, hast du viel, viel Zeit 
in die Entwicklung gesteckt, von den Bauteilkosten + Platine (diese wird 
mit Sicherheit keine doppelseitige werden) mal abgesehen.

Vom EProfi's Tipp, die Bauelemente gegen "bessere" zu tauschen rate ich 
dir ab. Es reicht nicht, einfach andere Mosfets oder Cs einzusetzen - 
sowas geht gerne nach hinten los (im wahrsten Sinne des Wortes)!

Gruss Uwe

Autor: Andreas (Gast)
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Aber gibts denn auch Netzteil, die meine Anforderungen erfüllen? Nämlich 
0,xV bis 2,5V einstellbar und dazu noch massig Strom liefern. Ich habe 
so etwas noch nie gesehen.
1,5kW sind kein Problem... ich habe mehrere 1kW - 1,2kW Netzteile hier, 
aber die bringen eben nur 12V mit so einer Leistung... ich brauche aber 
wesentlich kleinere Spannungen...

Falls du doch so etwas kennst, hast du einen Link dazu? Denn ich habe, 
bevor ich den Entschluss zum Selberbauen gefaßt habe, selbstverständlich 
ne ganze Weile lang gesucht und nichts Vergleichbares gefunden.

DANKE :)

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
Datum:

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> Aber gibts denn auch Netzteil, die meine Anforderungen erfüllen? Nämlich
> 0,xV bis 2,5V einstellbar und dazu noch massig Strom liefern. Ich habe
> so etwas noch nie gesehen.

Oh Elend, das mit dem Einstellen habe ich wohl übersehen.
Naja, vielleicht ist das ein Workaround: In der Regel kann man die 
Spannung ja On Board einstellen, d.h. das Netzteil müsste nicht 
zwangsläufig justierbar sein.
Aber du sagtest weiter oben, du willst eigentlich nicht auf den teuren 
Boards herumlöten - aber genau das musst du, wenn du deine Spannung 
(z.B. die 2.5V) extern einspeissen willst. D.h. du musst die original 
verbauten Spannungsregler irgendwie stillegen (abschneiden, rauslöten - 
whatever).

Gruss Uwe

PS: Sorry, Links dazu habe ich leider nicht, meine Antworten endstammen 
lediglich meinem Bauchgefühl.

Autor: Andreas (Gast)
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Die Spannungsregler muss man nicht ablöten, man muss lediglich die 
Spulen zum Chip hin auslöten. Somit ist der Stromzweig vom Regler zum 
Chip unterbrochen und man kann eine eigene Spannungsversorgung an den 
Ausgang der ausgelöteten Spule anbringen. Dann werden gleich die Cs auf 
dem Board weiter genutzt. Dazu noch den Feedbackzweig aufgetrennt (ist 
ja meist mit einen ausgelötenden Widerstand getan) und diesen dann als 
Feedback auf das eigene Netzteil gelegt und fertig. Zumindest so stelle 
ich mir das vor. So bleibt alles andere intakt, man muss wenig 
modifizieren, andere eventuell erzeugte Spannungen (z.B. für den VRAM) 
bleiben erhalten und nur die kritische Spannungsversorung der CPU/GPU 
wird ersetzt.

So war zumindest der Plan :)

Ich habe mir mal diese Evaluation Boards angeschaut:
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/tps4...

Diese können 1,5V/max 40A und sind kaskadierbar... so fällt für mich die 
Bauteilebeschaffung und das Design/Layout weg und ich kann auf eine 
modifizierbare und solide Basis zurückgreifen. Die Ausgangsspannung kann 
man sicher über einen Poti verstellbar machen, das man anstelle eines 
Widerstandes am FB Pin des Masterreglers anlötet. Bleibt nur zu hoffen, 
dass dann auch alle anderen Slaves auf diese Spannung eingestellt 
werden.

Diese Lösung schaue ich mir mal etwas genauer an und telefoniere mal mit 
dem TI Support. Dann mal schauen, wo man als Privatperson so ein 
Eval.board zum testen herbekommt :)

Autor: Gast (Gast)
Datum:

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Die Slaves übernehmen die eingestellte Spannung, da das Comp-Signal des 
Fehlerverstärkers vom Master zu allen ICs durchgeschliffen wird.

Die Evalboards kann man auch bei Digikey für 37 Euro kaufen.

Autor: Andreas (Gast)
Datum:

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Hab ich schon gesehen, aber da gibt es leider nur das TPS40140EVM-002, 
das hat zwei Ausgänge mit je 20A... ich brauche aber wenn dann einen 
Ausgang mit max. 40A... das ist dann das TPS40140EVM-003... das gibts 
bei mouser, da mal anrufen.

Kann man denn bei Digikey auch einfach als Privatperson bestellen? 
Dachte das geht dort nur als Firma...

Das mit dem COMP Signalen habe ich auch gerade gelernt bzw. gelesen. 
Also sollte ein/zwei Poti(s) am Master reichen und alle regeln fein die 
Spannung nach.

Autor: Peter Z. (Gast)
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@ Andreas (Gast)

Hallo Andreas, was du vorhast ist ein guter Plan und den sehe ich als 
absolut machbar an. Du musst ja einfach nur die Drosseln auslöten und 
verwendest den Feedback-Spannungsteiler für deine eigene Regelung. Habe 
hier einen FET für dich: IRFP 3703, schau dir mal das Datenblatt an. 
Beachte die  Gate-Source Kapazität. Sind damit noch 550kHz drin? Besser 
nicht. Ich würde mit der Frequenz runter gehen, 80kHz sind doch auch 
ganz nett...
Du solltest durchaus mindestens 3 oder besser mehr Phasen kaskadieren.
Schau mal auf gängigen Motherboarden, welche Treiber-IC's die dort 
verwenden.
Leider kann ich dir da nichts empfehlen, ich selber habe das diskret 
aufgebaut.

Habe hier zum erstenmal gehört, das man CPU's mit Flüssigstickstoff 
kühlen kann, was ist mit Kondenswasser? Wieviel GHz schaft man da so?
Würde mich freuen, wenn du deinen Projektfortschritt mit Bildern und 
Meßwerten hier posten würdest, oder mir den Link auf deine Homepage 
gibst.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Von 12V auf 2V runter mit einer Spule ist unguenstig, da die Spule fuer 
den Maximalstrom ausgelegt werden muss. Der Maximalstrom ist um das 
Uebersetzungsverhaeltnis groesser. Eine gewisse Groesse in uH braucht 
sie auch. Besser ist ein Trafo mit 1:6 Wicklung. Viel kompakter.

Autor: Gast (Gast)
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>Über Sinn und Unsinn solcher Aktionen brauchen wir hier nicht zu
>diskutieren.

Hatte ich nicht vor, das weiter oben (2kW durch die CPU) sollte ein 
Scherz sein.
Ich finde das höchst spannend, was einige Leute so treiben.
Meine Hobbys stelle ich hier besser nicht vor. Sonst drehen mir noch ein 
paar Klimaschützer den Strom ab, bei den kWh, die für meinen Kram 
draufgehen...
Hast du von deinen Umbauten ein paar Bilder/Videos etc.? Würde mir gerne 
mal etwas mehr davon anschauen.

Autor: Andreas (Gast)
Datum:
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Vielen Dank für dein Feedback.
Im Anhang habe ich mal ein Bild von einem unserer Systeme angehängt, für 
die Leute, die es interessiert. Kondenswasser ist natürlich ein sehr 
großes Thema. Deswegen muss penibel isoliert und darauf geachtet werden, 
dass unter keinen Umständen Kondenswasser an die Bauelemente kommt. Dazu 
verwenden wir ein spezielles Material namens Armaflex, was einen großen 
Temperaturgradienten vom Board zur Umgebung erlaubt. Zewa verhindert 
dann, dass das Wasser unkontrolliert wegfließen kann. Die Boards werden 
durch den Flüssigstickstoff (LN2) natürlich durch Absorbtion den Wärme 
in der Umgebung der CPU massiv mitgekühlt, deswegen ist das kein 
Problem. Aber die Board und GRafikkarten haben fast immer eine OCP/OVP, 
so dass hier Grenzen gesetzt sind. Auch sind die verbauten Regler meist 
unter NDA, so dass die Datenblätter nicht zu bekommen sind, um die 
Schutzmechanismen auszuhebeln. Daran scheitert dann auch, die vorhandene 
Spannungsversorgung weiter auszureizen, trotz besserer Kühlung. Deswegen 
nun dieser neue Ansatz.

Unsere Website ist
www.BenchBros.de
Wir betreiben das also sehr professionell mit Sponsoren usw. Auftritte 
auf der Cebit (dieses Jahr 2009 am Corsair Stand, vielleicht war der 
eine oder andere ja da) und ähnliche Events gibt es also auch. Es gibt 
Weltrekorde in den einzelnen BEnchmarks, die dazu verwendet werden, die 
Leistung der verschiedenen Systeme zu vergleichen.

Das nur als Randinfo, wozu der ganze Aufwand.

Ich denke ich werde die Idee mit den kaskadierbaren Evalboard von TI 
weiter verfolgen. Ein eigenes Design ist sicher auch machbar, aber wegen 
der geringen Stückzahl kostet allein die Platine (4 lagig + 
Initialkosten beim Hersteller) mehr als 200€. Dazu kommen dann die 
Bauelemente und die Zeit, alles zu entwickeln und aufzulöten. Für 200€ 
kann ich mir schon 4 dieser Boards bestellen und bin im Prinzip schon 
fertig. Je nach Anwendung bin ich dann auch flexibel und kann dann das 
eine oder andere Board weglassen, wenn nicht die volle Leistung 
gebraucht wird. Und 40A pro Phase sind schon ordentlich.

Vielleicht hat jemand noch weitere Links zu ähnlichen Boards, die 
vielleicht in Richtung 50A gehen? Ich habe schon Kontakt mit dem TI 
Support aufgenommen und hoffe, dass ich dort entsprechendes Feedback 
erhalte, wie ich diese Evalboards gekonnt einsetzen kann.

MfG Andi

Autor: Bernhard Mayer (bernhard84)
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Hi.

Hier mal eine passende Spule:
http://www.vishay.com/docs/34000/lp67gz01.pdf

Ich denke, du musst dann mit der Frequenz raufgehen auf mind. 500 kHz, 
weil du sonst nicht ausreichend ausgangskondensatoren raufbauen kannst.

Als Ausgansgskondensatoren würde ich dir SP-Caps oder POSCAPs 
vorschlagen, da du sonst wohl probleme mit dem Ripple Strom bekommst 
bzw. sehr viele einzelne Kondensaotoren brauchts.

nur so als anregung

Bernhard

Autor: Andreas (Gast)
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Weil es gewünscht ist hier noch ein paar Links zu unseren Galerien und 
Events, da kann man auf zahlreichen Bildern sehen, wie gekühlt wird und 
wie die Umbauten aussehen. Die Bilder vom Drum Herum kann man ja 
vielleicht ignorieren :D

http://www.wodkaenergy.de/album/Team_HWLuxx___T2F9...
http://www.wodkaenergy.de/album2/THG_OC_Finals_Par...
http://www.wodkaenergy.de/album2/BenchBros___Cebit...
http://www.wodkaenergy.de/album2/Teamsession_in_Ma...

Wer noch Fragen dazu hat, ich stehe gerne für alle Fragen bereit.

Hauptsache es gibt keinen Stress mit den Mods, weil es etwas Offtopic 
wird :)

Mfg Andi

Autor: Andreas (Gast)
Datum:

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>Von 12V auf 2V runter mit einer Spule ist unguenstig, da die Spule fuer
>den Maximalstrom ausgelegt werden muss. Der Maximalstrom ist um das
>Uebersetzungsverhaeltnis groesser. Eine gewisse Groesse in uH braucht
>sie auch. Besser ist ein Trafo mit 1:6 Wicklung. Viel kompakter.
Ich habe aber keine Wechelspannung, sondern 12V Gleichspannung... 12V 
wechselrichten, runtertransformieren und wieder gleichrichten ist eher 
ungünstig...

Autor: Gast (Gast)
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Ich würde dir auch in jedem Fall zu einer mehrphasigen Variante raten, 
da man doch einige Vorteile hat.

1. Strom verteilt sich auch mehrere Phasen --> kleinere Bauteile
2. Durch die Stromverteilung keine Hot-Spots -->Wärmemanagement wird 
einfacher
3. Durch die Phasenverschiebung 360°/nPhasen kleiner Gesamtripple --> 
weniger C am Ausgang erforderlich
4. mehrere Phasen=hohere Dynamik welche du ja brauchst

Stimme Bernhard Mayer zu mit der Frequenz eventuell auch hoch zugehen. 
Zwischen 350-500kHz sollten es wohl schon sein. Mit 10-12Phasen und 
einem guten Design lässt sich durchaus ein Wirkungsgrad von 90% 
erreichen.

Autor: Guido (Gast)
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Hallo Andreas,

Auszug aus c’t 2008, Heft 17 S. 161:
"Die Anforderungen moderner CPUs an die Spannungsversorgung sind enorm: 
Unter Volllast saugen sie bis zu 125 Ampere, wobei die Spannung nur um 
19 mV schwanken darf. Drosselt sich die CPU, so schreibt IntelsVoltage 
Regulator Design Guide vor, dass auch die Kernspannung sinkt. Dabei muss 
der Spannungsregler sie in einer vorgegebenen Zeit auf 8 Bit (6,25 
mVStufen) genau einstellen und darf dabei nur wenig überschwingen."

Du möchtest
> ...die Versorgung der Mainboards und Grafikkarten deaktivieren...

Bekommst Du dann kein Problem wenn die CPU das absenken der Spannung 
vordert? Oder "fährst" Du sowieso immer unter "volldampf"?

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: Andreas (Gast)
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Das TPS40140EVM-003 Board arbeitet mit 500kHz.
Auf jedem Board sind zwei Phasen und ich kann es beliebig erweitern (bis 
zu 6 Boards glaube ich). Damit kann ich es je nach Anforderung und 
geforderter Leistung erweitern oder wieder abrüsten.

Dadurch habe ich mit mehreren Boards die von dir beschriebene 
Phasenverschiebung und so wird der Ripple kleiner.

Den Ausgang der einzelnen Boards kann ich ja noch mit weiteren Low ESR 
Caps versehen, dass dann wirklich eine saubere Spannung am Ende 
rauskommt. Denn die angegebenen 15mV Ripple sind mir noch zu viel. Auch 
kann ich ja dann einen weiteren Ripple Filter (LC-Glied) bauen, der auf 
die 500kHz angestimmt ist. Ich hoffe das funktioniert.

Ich sehe jetzt erstmal zu, wo ich die Boards bekomme und was das kostet. 
Kratze ein wenig Geld zusammen und bestelle dann mal 2 oder 3 dieser 
Boards und fange dann erstmal an zu testen. Als erste Versuchsobjekte 
können ja erstmal alte Grafikkarten oder Boards herhalten... wenn dann 
alles wie gewünscht funktioniert bestelle ich weitere Eval Boards, 
erhöhe damit die Leistung des Systems und kann mich dann an HighEnd 
Komponenten versuchen.

MfG Andi

Autor: Andreas (Gast)
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>Bekommst Du dann kein Problem wenn die CPU das absenken der Spannung
>vordert? Oder "fährst" Du sowieso immer unter "volldampf"?

Das Absenken der Spannung unter Last ist der sogenannte VDrop. Der ist 
gefordert, aber gerade beim Übertakten nicht gern gesehen. Deswegen 
bieten moderne Boards schon an, diesen VDrop zu deaktivieren bzw. sogar 
umzukehren (Anheben der Spannung unter Last). Das heißt meist Load Line 
Calibration... Ideal ist es aber natürlich, wenn man immer und 
jederzeit, unter jeder Lastbedingung eine konstante und saubere Spannung 
hat.

Autor: Guido (Gast)
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> ...unter jeder Lastbedingung eine konstante und saubere Spannung hat.
Alles klar. Dann bleibt mir nur noch Dir viel Erfolg bei Deinem Vorhaben 
zu wünschen.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

Autor: mhh (Gast)
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Wie wäre es die Regler auf dem Board in Funktion zu lassen und 
zusätzlich Strom zuzuführen? Der zusätzlich eingespeiste Strom muss 
unterhalb des Verbrauchs der CPU/GPU liegen, wenn diese nicht 
ausgelastet sind. Dadurch funktionieren die originalen Wandler normal 
weiter bzg. Ripple etc.

Das Prinzip habe ich mal gemacht, als ich 3,3V 6A für eine Schaltung 
benötigte. Das Netzteil ließ nur 4,5A auf der 3,3V Schiene zu. Da in dem 
Moment nichts anderes zur Verfügung stand, musste ich mir was einfallen 
lassen. Also auf die schnelle noch einen Widerstand 0,82 Ohm vom 5V 
Anschluss auf den 3,3V Anschluss gelegt.

Solange das Netzteil nicht ohne Last einschaltet gibt es damit kein 
Problem.
Und Deinen Aufwand reduziert es auch.

Autor: Andreas (Gast)
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Die Idee hatte ich auch schon, nur leider ist der Stromverbrauch der 
CPUs/GPUs im Leerlauf recht gering. Da werden Register abgeschaltet und 
Stromsparmechanismen aktiv, auf die man keinen Einfluss hat. Man kann 
zwar ein paar im Bios abschalten, aber nicht alle. Wenn man überlegt, 
dass die aktuelle HighEnd Grafikkarte von AMD nur noch 18W im idle 
zieht, bringen dann zusätzliche 15W bei 250W Gesamtleistung sicher nicht 
den gewünschten Erfolg. Und die Entwicklung geht nun mal immer weiter in 
Richtung Stromsparen, die Mechanismen werden immer besser... Diese recht 
geringe zusätzliche Leistung würde in meinen Augen keinen erheblichen 
Unterschied machen.

Es geht ja immer noch um dieses Board:
TPS40140EVM-003
http://focus.ti.com/lit/ug/slvu219/slvu219.pdf

Dort sind alle Bautteile vorhanden, das PCB ist fertig... kann ich denn 
diese Basis nehmen und anfangen zu modifizieren, dass ich nicht nur 32A 
rausbekomme sondern meinetwegen 50A?

z.B. größere FETs verbauen.

Aktuell sind vier RJK0301 verbaut, N-Ch., 30A, 30V, 0,004Ohm, LFPAK. 
Könnte ich diese einfach mit dem RJK0328 ersetzen (N-Ch., 60A, 30V, 
0,0021Ohm, LFPAK)?
http://search.digikey.com/scripts/DkSearc/dksus.dl...
00%23J0CT-ND

Dann ist zwar sicher wieder die Herausforderung, die OCP zu deaktivieren 
bzw. anzuheben, aber das sollte ja an sich machbar sein.

Oder könnte man sogar ohne Austausch der FETs mehr rausholen. Denn es 
sind ja immerhin 2x 30A verbaut...

Dieses fertige Board als Basis gefällt mir sehr gut. Alles da, alles 
dran und kostet nur $49...

DANKE :)

Autor: Gast (Gast)
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Natürlich ist es möglich das Board noch zu modifizieren. Die 
Synchron-Fets würden auch noch mehr Strom vertragen, aber denk auch an 
die Schalt-Fets, die müssen den Strom auch mitmachen. Es würde jetzt 
nichts bringen die unteren gegen bessere auszutauschen. Die Schalt-Fets 
sind zudem noch auf geringe Schaltverluste ausgelegt (Qg 8nC) und die 
Synch-Fets auf Leitverluste wegen dem geringen Tastverhälnis. Bei den 
Spulen musst du natürlich auf den Nennstrom und den Sättigungsstrom 
achten, ob diese noch mehr vertragen. Luftkühlung wird sowieso schon im 
Datenblatt empfohlen, vielleicht sollte man sich überlegen den Fets und 
den Spulen zusätzliche
zu spendieren. Zusätzlich noch auf das Layout schauen wieviel Strom 
dieses mit 70µ Kupfer kann.
Die Überstromabschaltung kann man neu berechnen (Datenblatt S.25)

Autor: Marcus Kunze (marcusk)
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kann man überhaupt so viel Strom noch sinnvoll über Kabel übertragen, 
wenn die Regler auf den Board sind sind ja die abstände sehr klein. Wenn 
jetzt in Kabel noch dazwischen ist kann ich mir gut vorstellen das man 
da auch den SkinEffekt beachten muss. Denn die CPU kann ja inerhalb von 
ein paar ms den strom um 100A ändern. Auch die Induktivität sollte man 
da nicht vernachlässigen.

Autor: Gast (Gast)
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250A werden ja nicht zum ersten mal mit einem Kabel übertragen :-). 
Natürlich sollte man zusehen das man die Strecke so kurz wie möglich 
hält.
An das oben genannte Evalboard kann man gut massive Kupferschienen 
anschrauben. Stellt sich nur die Frage frägen, ob die Grafikkartenboards 
entsprechende Kupferflächen bereitstellen wo man diese anlöten könnte.
Andererseits wenn die Versorgung sehr nahe an der Grafikkarte liegt muss 
man unter Umständen mit EMV Problemen rechnen die die Fehlerfreie 
Funktion der Grafikkarte beeinflussen.

Autor: Harald S. (harri)
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Hi Andreas,

wäre es nicht möglich den Spannungswandlerbereich eines alten/defekten 
Mainboards auszuschneiden und den mit fetteren FETs und Spulen zu tunen?

Dann musst an deinem zu übertaktenden Testobjekt nicht zu viel umlöten 
und hast trotzdem eine gut an die CPU-Eigenheiten angepasste 
Spannungsegelung
Müsste natürlich ein High-End Board mit recht vielen Phasen sein.


mfg
Harri

Autor: Andreas (Gast)
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Das wäre natürlich auch eine Idee, aber eben auch sehr aufwendig.

Zumal ich Angst hätte, dass beim zerschneiden die eine oder andere Plane 
nen Kurzen hat. Und dann bräuchte ich ja immer noch das Board vom ATX 
Stecker zum Schaltregler, also quasi die Hälte. Zumal isses nicht schön 
und dann muss man noch schauen, dass der Schaltregler auch ohne CPU 
startet. Die meisten Boards haben auch eine OCP/OVP, was ja das 
eigentliche Problem der ganzen Sache ist, und die Datenblätter der 
eingesetzten Regler ist meist nicht zu bekommen wegen NDA. Ich hätte 
also nur ein halbes Board mit den gleichen Problemen wie vorher auch :)

Dennoch Danke :)

Autor: Gast (Gast)
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Wie weit bist du denn mit deinen Recherchen bezüglich der Evalboards? 
Weißt du schon wo du welche herbekommst? Bei Digikey kann man auch als 
Privatperson bestellen, allerdings nur per Vorkasse oder Kreditkarte.

Autor: Andreas (Gast)
Datum:

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Hallo,

bei Digikey geht das, aber die haben nicht genau dieses Board.

Ich kann direkt bei TI bestellen. $49 + $18 Versand.
Dort kann man auch privat bestellen, machen viele Studenten, und da bin 
ich mit ca. 80€ dabei, wenn ich mir zum Testen erst einmal zwei solcher 
Boards bestelle. Wenn die ersten Tests dann mit einer kleinen 
Graka/kleinem Mainboard gut verlaufen, kann ich immer noch mehrere 
Boards nachbestellen und so die Power gut dosieren :)

Ich werde mal schauen, dass meine Regierung noch zustimmt, und dann wird 
bestellt :)

Autor: Andreas (Gast)
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Ich habe gerade mal ein kleines Schema gemalt wie ich mir das vorstelle 
(^_^)b

Ich hoffe, dass ich nächste Woche bei TI bestellen kann und dann mal 
abwarten, wie lange das Lieferzeit braucht... ich bin also weiterhin 
dran!

Autor: 5volt (Gast)
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Ja, dieser TPS40140 müsste ganz gut sein.
Wenn du stärkere Mosfets verwenden willst, must du aber den maximalen 
Treiberstrom des Chips beachten. Starke Mosfets haben i.d.R. auch viel 
Gate-Kapazität, was zu längeren Schaltzeiten und damit zu schlechterem 
Wirkungsgrad führt.

Mit Schaltwandlern dieser Art (wenig Spannung und viel Strom) habe ich 
aber eher wenig Erfahrung. Ich habe nur mal einen Wandler von 24V auf 
2,5V/23A (für einen E-Magneten...) gebaut.
Als Gleichrichter habe ich aber eine normale TO247-Diode (nicht mal 
Schottky) verwendet, dementsprechend miserabel war auch der 
Wirkungsgrad.
Das Ganze war aber weder geregelt noch auf Zuverlässigkeit oder 
Wirkungsgrad optimiert.

Autor: Andreas (Gast)
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Ich werde erstmal versuchen den Regler so auszureizen... es ist ja ein 
Maximalstrom von 40A angegeben. 32A nominal... ein wenig an der OCP 
gedreht und es könnte was werden. Gekühlt wird eh alles aktiv und alles 
bekommt kleine Kühler verpasst... sicher ist sicher...

DANKE :)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andreas schrieb:

> In meinem Hobby (Extremübertakten von Rechnern mit
> Hilfe von Flüssigstickstoff) ist man nicht selten durch die
> Spannungsversorgung limitiert und diese Mauer will ich einreißen.

Sorry fürs OT, aber das macht mich neugierig: bekommt man als
Normalsterblicher flüssigen Stickstoff irgendwo in Kleinmengen
zu kaufen?

Autor: Andreas (Gast)
Datum:

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Hallo,
ja bekommt man.
Wir können Mengen ab 15Liter beziehen... 1€ netto / Liter... ist absolut 
kein Problem, man muss nur volljährig sein :)

MfG Andreas

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andreas schrieb:

> Wir können Mengen ab 15Liter beziehen... 1€ netto / Liter... ist absolut
> kein Problem, man muss nur volljährig sein :)

Bei irgendeiner Linde-Niederlassung?  Bei 15 l stellt sich natürlich
die Frage nach einem Gefäß, bekommt man da eine Leihkanne?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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@Andreas: Da der Prozessor eine sich ständig ändernde Spannung verlangt, 
woher weißt du die?
In der c't 17/2009 ist ein interessanter Artikel u.a. über die 
CPU-Spannungswandler.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jörg Wunsch schrieb:
> Andreas schrieb:
>
>> Wir können Mengen ab 15Liter beziehen... 1€ netto / Liter... ist absolut
>> kein Problem, man muss nur volljährig sein :)
>
> Bei irgendeiner Linde-Niederlassung?  Bei 15 l stellt sich natürlich
> die Frage nach einem Gefäß, bekommt man da eine Leihkanne?

Ich würde diesen Teilthread ja gern ins OT-Forum schieben, allerdings
müsstest du dich dann im Forum anmelden...

Autor: Andreas (Gast)
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>Bei irgendeiner Linde-Niederlassung?  Bei 15 l stellt sich natürlich
>die Frage nach einem Gefäß, bekommt man da eine Leihkanne?
Ist ein Zwischenhändler zwischen Linde und uns, aber an sich Linde... 
Linde selber verkauft aber leider nicht mehr an privat, soweit ich weiß. 
Da hat sich wohl ein Koch beim LN2 kochen mal die Hände weggesprngt und 
seitdem sind sie da sehr sensibel.

>Da der Prozessor eine sich ständig ändernde Spannung verlangt,
>woher weißt du die?
Für unsere Zwecke ist eine absolut konstante Spannung hilfreich. Die 
unterschiedlichen Spannungen sind nur für Stromsparmechanismen und den 
Standardbetrieb vorgeschrieben. Aber beim Übertakten werden diese 
Spannungschwankungen schon teilweise vom Board abgeschaltet. Nur das 
denen dann irgendwann die Puste ausgeht und da will ich gerne ansetzen.

>Ich würde diesen Teilthread ja gern ins OT-Forum schieben, allerdings
>müsstest du dich dann im Forum anmelden...
Wieso OT?
Ist das denn kein Projekt, was in dieses Forum gehört?
Dann beschränken wir uns wieder auf das eigentliche Thema :)

Da sehe ich gerade, dass ich gar nicht eingeloggt bin. Und auch seit 
Anfang an dieses Threads nicht war... also ich bin angemeldet und habe 
einen Account (loopy83).

Autor: Andreas (Gast)
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Achso jetzt verstehe ich das... also das Ganze Drum Herum über 
Übertakten und LN2 soll nur ins OT... alles klar... von mir aus gerne!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andreas schrieb:
> Achso jetzt verstehe ich das... also das Ganze Drum Herum über
> Übertakten und LN2 soll nur ins OT... alles klar... von mir aus gerne!

Beitrag "Flüssiger Stickstoff für Bastler (war: Einstellbare Spannungsquelle)"

Klar, die Diskussion über den Spannungsregler sollte hier bleiben.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ich arbeite mich gerade schon mal ein in das Board, was ich wie 
modifizieren muss. Dazu habe ich mir den Schaltplan hergenommen und 
geschaut, welchen Widerstand ich durch ein Poti ersetzen muss, damit die 
Ausgangsspannung einstellbar wird.

Dazu habe ich im rechten roten Kasten den FB Spannungsteiler markiert 
und ich vermute die Verteilung der Punkte so, wie ich sie markiert habe. 
Nur leider fehlt mir der Anschluss an die Vout am orangen Punkt. Sind 
die Zuordnungen der Widerstände korrekt? Rein Rechnerisch gehört zum 
8,66K ein 9,8K Widerstand, deswegen mein Tip zum 10K.

Eingestellt sind ja 1,5V. Also egal welchen der beiden Widerstände ich 
durch ein Poti ersetze, ich sollte doch ausgehend vom Originalwert 
(meinetwegen 8,66k, grüner Punkt) dann in beiden Richtung die Spannung 
erhöhen bzw. verringern können. Nehme ich ein 16K PräzissionsPoti mit 25 
Windungen und kann so in beide Richtungen die Spannung einstellen

Sehe ich das richtig, oder habe ich noch einen Denkfehler?

Über die OVP, OCP mache ich mir Gedanken, wenn ich Probleme mit diesem 
Schutzmechanismen bekomme. Aber wenn ich den Spannungsteiler am FB Pin 
modifziere bzw. einstellbar machen, sollte doch zumindest die OVP 
nachgeführt werden. Die UVP scheint ja fix bei 0,588V zu liegen.

PS: Ich werde wohl dieses Wochenende drei dieser Boards bestellen und 
dann schaue ich mal, was für Lieferzeiten angegeben sind. Versendet wird 
innerhalb von 48h... vielleicht klappt es ja immerhalb einer Woche, dass 
ich sie dann beim Zoll abholen kann.

MfG Andreas

Autor: Gast (Gast)
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Dein Vout kommt über den internen OP des TPS40140(Vout, GSENS) und wird 
dann über Pin1(DIFF0) an das Kompensationsnetzwerk gelegt.
Das Poti würde ich anstelle des 8,66k Widerstandes einbaunen, weil du 
dadurch nicht die Regelschleife veränderst. Beim 10k dreht man gleich 
wieder an der Verstärkung rum.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ok vielen Dank für den Hinweis.

Ich habe gestern Abend drei der Boards geordert.
167 Dollar incl. Versand...

Ich bin gespannt, wie lange die Lieferung dauert und wann ich anfangen 
kann mit testen :)

Autor: Andreas B. (loopy83)
Datum:
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Hallo,

die drei Platinen sind wohlbehalten bei mir angekommen und ich habe 
gestern angefangen, sie zu testen.

Allerdings haben sich nach kurzer Zeit erste Probleme eingestellt.

Alleine funktionieren sie tadellos, alle drei geben die eingestellten 
1,5V aus.

Verbinde ich aber die Platinen untereinander, messe ich am Master 1,5V, 
am ersten Slave 1,27V und am zweiten Slave nur noch 1,0V oder sowas.

Alle drei Platinen sind richtig gejumpert (wie im Datenblat vermerkt) 
und geben auch ein PGOOD Signal aus, also scheint irgend etwas nicht zu 
stimmen.

Ich hatte eine kurze Vermutung, aber nach meinen Überlegungen ergibt das 
keinen wirklichen Sinn.
Ich messe am Master 1,5V.
Der erste Slave ist ja dann nach Datenblatt des Chips 90° 
phasenverschoben, der dritte dann 120°.

Ich messe die Ausgangsspannung hinter den Spulen. Könnte diese 
Verschiebung dennoch Einfluss auf meine Messungen haben?

Durch die richtigen Jumpersettings und dem vorhandenen PGOOD Signal 
schließe ich daraus, dass die Regler so funktionieren, wie sie sollen. 
Deswegen vermute ich ein fehler in der Messtechnik und das war meine 
erste Idee.

Ein DMM mißt doch aber den Effektivwert, als unabhängig von der 
Phasenlage. Zumal an Ausgang ja eine Gleichspannung anliegen sollte, die 
Phasenlage ist ja nur vor der Spule relevant... deswegen bezweifle ich, 
dass dies der Grund sein kann.

Ich habe auch schon ein paar Widersprüche zwischen Platinen und 
Regler-Datenblatt gefunden. Z.B. ist der CLKIO Pin am letzten Regler 
nicht mit 10k gegen Masse abgeschlossen. Ist ja auch klar, da alle 
Platinen ja identisch sind.

Ich habe als Bild mal die Situation angehängt, wenn zwei Paltinen (eine 
Master, eine Slave) zusammen gesteckt sind.

Messpunkte grün
roter Wert => Master
blauer Wert => Slave.

Durch den recht unübersichtlichen Schaltplan mit den vielen 
Sheet-Konnektoren, kann ich mir aktuell nur ein verschwommenes Bild 
davon machen, wo der Fehler liegt.

Vielleicht kann einer von Euch mal einen Blick darauf werfen und kann 
vielleicht die Fehlerursache identifizieren?

Ich werde mir das Datenblatt den TPS40140 nochmal genauer anschauen und 
dann versuchen, alles haarklein zu verstehen und nachvollziehen zu 
können.

VIELEN VIELEN DANK!!!

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ich habe noch etwas Anderes feststellen müssen:
Jede Platine hat ihre eigene "Slave-Spannung"
Als Master funktionieren alle mit 1,5V, aber als Slave haben alle drei 
verschiedene Spannungen.
1,1V
1,27V
1,43V
Je nachdem welche Platine Slave ist, je nachdem varriert auch die Slave 
Spannung.

Damit einn eigentlich ein generelles Problem ausgeschlossen werden, denn 
sonst müßte, egal welche Platine, die Slavespannung bei zwei aneinander 
gesteckten Platinen gleich sein. Ist sie aber leider nicht.

Ich hoffe jemand hat einen Vorschlag, wie ich die drei Platinen zur 
Zusammenarbeit überreden kann.

DANKE!

Autor: Egal (Gast)
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Spannungsabfälle über der Verkabelung eventuell, wodurch Slave auf 
falschen Wert regelt?

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo,

die Platinen laufen noch ohne Last, habe nur an jede ein 3K Widerstand 
geklemmt, weil ich mir hab sagen lassen, dass man Schaltregler nie ohne 
Last betreiben darf... sind zwar nur zehntel Milliampere, aber ist ne 
Last.

Verkabelung gibt es also noch nicht wirklich. Zumindest kommen noch 
keine Kabel zum Einsatz, außer die 12V Vin...

Autor: mhh (Gast)
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Die Last ist zu klein, gehe mal in Richtung >/= 3 A.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ok, werde ich mal versuchen. Muss ich nur schauen, dass ich einen 
Widerstand um die 500mOhm / 5 Watt finde :)

Gibt es eine Erklärung, wieso die Spannungen ohne große Last nicht 
korrekt eingestellt werden?

Liegen dann die verschiedenen Spannungen jeder einzelnen Platine als 
Slave an irgendwelchen Bauteiltoleranzen?

VIELEN DANK!!!

Autor: Gast (Gast)
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Wenn du unterschiedliche Spannungen misst gehe ich mal davon aus das du 
die Ausgänge der Boards noch nicht miteinander verbunden hast. Schalte 
also alle Ausgänge mal parallel, musst du für deine Anwendung ja 
sowieso.

Autor: Andreas B. (loopy83)
Datum:

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Diesen Schritt habe ich bisher noch gescheut... aber da ich davon 
ausgehe, dass nichts kaputt gehen kann (denn minimale Abweichungen gibt 
es ja immer), werde ich das mal ausprobieren.

Dennoch verstehe ich dann das Problem nicht, wieso sollte nicht jeder 
Regler auch für sich alleine die 1,5V einstellen?

Oder brauchen alle Slaves die Ausgangsspannung des Masters in ihrem 
Feedbackzweig, um danach Ihre Ausgangsspannung regeln zu können?

VIELEN DANK!

Autor: mhh (Gast)
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>Oder brauchen alle Slaves die Ausgangsspannung des Masters in ihrem
>Feedbackzweig, um danach Ihre Ausgangsspannung regeln zu können?

Davon gehe ich aus. Der Master bestimmt ja den Spannung.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Das COMP Signal wird ja über die Steckverbinder zwischen den Boards 
durchgeschleift und so allen ICs zur Verfügung gestellt. Und das COMP 
Signal ergibt sich ja aus dem Feedback Zweig des Masters...

Ich versuche es einfach mal mit Zusammenschalten der Ausgänge und einer 
entsprechenden Last.

Hoffentlich geht nichts kaputt, aber die FETs am Ausgang sollten das ja 
abkönnen :)
Hauptsache es regeln dann auch alle Slaves nach und nicht nur der Master 
hält den Ausgang auf 1,5V... das wäre dann mit höheren Strömen wieder 
kontraprosuktiv.

Die Tatsache, dass der Master dann einstellbar gestaltet werden soll und 
dann alle Slaves im gleichen Maße nachregeln, bleibt hoffentlich davon 
unberührt.

Ich werde parallel dazu dem TI Support noch eine Mail schreiben :)

MfG Andi und vielen Dank!

Autor: Gast (Gast)
Datum:

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Wie speist du die Boards? Hast du eingangsseitig die PowerGNDs 
verbunden?

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Eingangsseitig speise ich mit einem PC Netzteil und 12V... die PGNDs 
sind verbunden.

DANKE :)

Autor: Gast (Gast)
Datum:

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Hallo,

gibt es schon neue Ergebnisse? Laufen die Boards jetzt zusammen?

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Leider noch nicht.
Ich hatte die letzte Woche mit viel anderem Kram zu kämpfen... aber 
werde mich der Sache diesem Wochenende nochmal annehmen.

mfG Andi

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo,

also ich habe es soeben mal getestet.

Ich habe es erst einmal mit zwei Boards versucht. Ich habe auf der 
Ausgangsseite PGND und VOUT miteinander verbunden und habe dann daran 
ein Poti gehängt.

Die Spannungen an den beiden Ausgängen gleichen sich dann an, wie zu 
erwarten ist.
Ausgang 1 => 1,503V
Ausgang 2 => 1,497V

Ich habe einen Strom von knapp 3A eingestellt.

Nun ist aber die Frage: Wurde die Funktion jetzt nur durch das brücken 
der Ausgangsseite gewährleistet? Ist ja klar, dass am Ausgang das höhere 
Potential (Leerlauf 1,503V und 1,127V) anliegt.

Wenn die Last jetzt größer wird, werden doch aber beide Boards nicht 
symmetrisch belastet, sondern immer nur das Master Board. Das würde 
bedeuten, dass ich auch mit zwei Board auf ca. 40A limitiert wäre und 
nicht auf 80A, was eigentlich beide Boards können sollten.

Wie kann ich jetzt wirklich sicher stellen, dass auch beide Boards 
symmetrisch belastet werden?

Autor: mhh (Gast)
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Ich denke, daß sich das bei höheren Strömen von allein symmetriert. 
Wichtig dürfte sein, die Kabel der Ausgänge zur Last gleich lang zu 
machen.

Autor: Gast (Gast)
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Der Strom symmetriert sich über die Strommessung die jedes Board hat.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Andreas B. schrieb:
> Ich habe auf der Ausgangsseite PGND und VOUT miteinander verbunden
> und habe dann daran ein Poti gehängt.

Du meinst ein Poti zwischen PGND und VOUT, nehme ich an.
Wieviel Strom ziehst du damit? Es sollten schon ein paar Ampere sein.
Die Potis sehen dann so aus wie in diesem Thread:
Beitrag "Re: [V] 288 BUX Transistoren mit Kühlkörpern"

> Ich habe einen Strom von knapp 3A eingestellt.

Als Maximalstrom, oder betreibst du die Boards als Konstantstromquelle?

Autor: Andreas B. (loopy83)
Datum:

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Hallo,

Danke für die Hinweise.

Wenn sich das Ganze bei höheren Strömen ausgleicht, bin ich zufrieden.

Ich hatte ein 5W Poti am Ausgang zwischen VOUT und PGND hängen. Das habe 
ich auf den nahezu kleinsten Wert eingestellt, was in einem Strom von 
ca. 3A resultiert.
Leider ist diese Messung alles andere als zuverlässig, da das Poti schon 
bei der geringsten Berührung wieder den Stromfluss verändert hat.

Ich habe mal den Strom aus beiden Reglern gemessen. Beide werden nahezu 
symmetrisch mit 0,66A belastet. Gemessen habe ich dann in Summe 1,7A.. 
aber wie gesagt, die Messung ist mit Sicherheit alles andere als genau.

Leider fehlen mir aktuell noch die Möglichkeiten, die Regler (Boards) 
voll auszulasten. Weder habe ich ein Poti mit genug Leistung, noch habe 
ich die Messtechnik, um 120A zu messen. Letzteres könnte man sicher über 
einen Shunt-Widerstand lösen, bleibt aber weiterhin das Problem mit dem 
Poti. Wobei die Shunt-Methode auch schlechte sein sollte. Denn um bei 
1,5V 120A ziehen zu wollen, bräuchte ich einen Lastwiderstand von 
12,5mOhm... da noch einen Shunt zu finden, der den Strom nicht weiter 
behindert, aber dennoch zu messen ist, stelle ich mir mehr als 
fragwürdig vor.

Mein nächster Schritt wird es, das MasterBoard so du modifizieren, dass 
die Spannungen einstellbar werden. Wenn dann alle Slaveboards diese 
Spannung ebenfalls übernehmen (interessant wird es ja dann bei 1V und 
weniger, denn nur hier kann ich dann auch sehen, ob die Board auch mit 
runterregeln), werde ich eine Grafikkarte hernehmen und versuchen, diese 
mit den drei Boards zum Laufen zu bekommen. Dazu ersetze ich die drei 
Phasen einer 9600GT mit je einem Board...

Es bleibt also weiterhin spannend :)

Ich werde jetzt aber eine Woche keine Fortschritte erzielen können, da 
ich im Skiurlaub bin. Ich melde mich wieder, sobald es Neuigkeiten gibt.

Sollte jemand noch Hinweise haben, würde ich mich sehr darüber freuen :)

MfG

Autor: mhh (Gast)
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>Sollte jemand noch Hinweise haben, ...

Vorsichtig sein im Skiurlaub...   :)

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Danke (^_^)b

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Andreas B. schrieb:
> Ich hatte ein 5W Poti am Ausgang zwischen VOUT und PGND hängen. Das habe
> ich auf den nahezu kleinsten Wert eingestellt, was in einem Strom von
> ca. 3A resultiert.

Du hast damit das Poti überlastet. Die  5W beziehen sich auf die gesamte 
Widerstandsbahn und nicht auf einen Teil.


> Ich habe mal den Strom aus beiden Reglern gemessen. Beide werden nahezu
> symmetrisch mit 0,66A belastet. Gemessen habe ich dann in Summe 1,7A.
Na das passt doch.

> Leider fehlen mir aktuell noch die Möglichkeiten, die Regler (Boards)
> voll auszulasten.
Hast du schon in den Link geschaut, den ich gepostet habe?


> Denn um bei 1,5V 120A ziehen zu wollen, bräuchte ich einen
> Lastwiderstand von 12,5mOhm... da noch einen Shunt zu finden, der den
> Strom nicht weiter behindert,

Da nimmst du am besten das Kabel/Stromschiene.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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>Du hast damit das Poti überlastet. Die  5W beziehen sich auf die gesamte
>Widerstandsbahn und nicht auf einen Teil.
Das könnte ganz gut sein, habe ich ehrlich gesagt nicht bedacht. Das 
poti scheint auch hin zu sein, ist kein Widerstand mehr messbar... hatte 
aber nichts anderes zur Hand...

Deinen Link schaue ich mir nochmal genauer an, DANKE dafür :)

Autor: T. C. (tripplex)
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zur Strommessung:
Du brauchst doch nicht den Strom direkt durch einschleifen einen
Messgerätes in Reihe zum Verbraucher messen.
Du kannst doch einfach die Spannung am Verbraucher messen, und
wenn du den Widerstand kennst du den Strom ganz einfach ausrechnen.
Bei einer komplexen Last ( also keiner Ohmschen Last ) geht
das natürlich nicht mehr.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Meine Last liegt im Bereich von 15 mOhm :)
Ich denke ich muss wohl darauf vertrauen, dass der Strom fließt den ich 
berechne.... und solange die Spannung der Regler bzw. des 
Lastwiderstandes bei 1,5V bleibt und sie nicht abschalten, sollte das ja 
auch der Fall sein...

MfG

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo,

Ich habe mir soeben mal Gedanken gemacht, wie ich dann den Strom auf die 
Karte übertragen kann.
Verbaut sind drei Spulen (je Phase eine, roter Punkt im Bild) mit je 
zwei Durchkontaktierungen.

Diese Spulen löte ich raus!

Auf der Core-Seite verbaue ich dann eine Art Stromschiene (grün), 
meinetwegen ein dickeres Kabel, welches über Stifte mit den drei 
Lötpunkten (orange) verbunden wird. Denn die Drei Lötlöcher müssen den 
Strom ja führen können, hat ja mit den drei Spulen auch geklappt.

An diese Schiene löte ich dann 5 gleichlange 4mm² Kabel an. Möglichst 
kurz, alle absolut identisch lang.
Auf der anderen Seite verschraube ich die 5 Kabel mit den 
Platinenanschlüssen.

Nun sind noch ein paar Fragen aufgetaucht:
- Ist die Verteilung der Last, in Bezug auf die Spannungsqualität, auf 
mehrere Kabel sinnvoll? Oder lieber nur drei dickere Kabel nehmen?
- Woher nehme ich meinen Ground? Kann ich an die EIngangsseite des 
Standardschaltreglers gehen, nämlich der PCIe Stromanschluss, oben recht 
auf der Karte? Oder sollte ich den Ground lieber von den Kondensatoren 
nehmen bzw Lötpunkte auf der Groundplane suchen, um so den Strom wieder 
zurückführen zu können?
- Sollte ich weitere LowESR Caps anbringen, meinetwegen von einem alten 
Mainboard, oder reichen die verbauten auf der Karte aus?

DANKE :)

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hab das Bild vergessen:
sorry!

Kann ich beim Bearbeiten des Posts nicht noch ein Bild einfügen? Das hat 
er soeben nicht übernommen...

Autor: Gast (Gast)
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Das mit deinen 5 bzw. 3 Kabeln verstehe ich nicht ganz.
Eventuell solltest du darüber nachdenken dein Vout für die 
Feedback-Spannung direkt an den Kondensatoren auf dem Grafikkartenboard 
zu messen zwecks genauerer Spannungsregelung. Denke auch daran wenn du 
weitere Kondensatoren an den Ausgang hängst veränderst du damit die 
Streckencharakteristik deiner Wandler.

Autor: mhh (Gast)
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>- Ist die Verteilung der Last, in Bezug auf die Spannungsqualität, auf
>mehrere Kabel sinnvoll? Oder lieber nur drei dickere Kabel nehmen?

Lieber 2 Kabel pro Karte, also 6 Stück


>- Woher nehme ich meinen Ground? Kann ich an die EIngangsseite des
>Standardschaltreglers gehen, nämlich der PCIe Stromanschluss, oben recht
>auf der Karte? Oder sollte ich den Ground lieber von den Kondensatoren
>nehmen bzw Lötpunkte auf der Groundplane suchen, um so den Strom wieder
>zurückführen zu können?

PCIe Stromanschluss, dort fließt der Strom auch sonst lang für die GPU.
Feedback aber an die Ausgangskondensatoren von der alten 
GPU-Spannungsversorgung. Und ebenfalls mehrere Kabel benutzen.

>- Sollte ich weitere LowESR Caps anbringen, meinetwegen von einem alten
>Mainboard, oder reichen die verbauten auf der Karte aus?

Schwierig zu beantworten, aber eher die aus einer ausgeschlachteten 
Graka. Die dürften mit dem Stromrippel besser klarkommen.

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Naja ich würd nicht über die PCIe stromstecker nehmen, dort muss nur der 
EINGANGSstrom der step-downs durch, aber nicht der GPU strom ...
Denn der GPU Strom ist ja grob (also ohne wirkungsgrad zu betrachten) 
Ueingang/Uausgang * Ieingang also fließt in dem Kreis hinter dem 
StepDown ein viel größerer Strom als zu den wandlern. (Ueingang = 12V, 
Uausgang deine etwa 1V oder was das war)

Autor: mhh (Gast)
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Gebe ich Dir Recht. Also besser an den Flächen um die C`s.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ok, dann verwende ich pro Platine zwei Kabel zum Aufbringen der VOUT und 
muss mir dann nur noch genug Masseanschlüsse für den Rückstrom suchen... 
das wird sicher schwieriger als das Auflegen der 1,5V, aber wird schon 
werden. An sich sollte es ja wirklich genug Kondensatoren geben, zur Not 
löte ich an jeden Masseanschluss eines Kondensator ein Massekabel, 
welches dann zurück zu den Platinen führt :)

Für die ersten Tests wollte ich erst einmal direkt nach der VOUT regeln, 
wenn dann alles funktioniert und geht, werde ich den Feedbackzweig 
direkt hinter die GPU führen und mir die VCore dort von einem MLCC 
holen... diese dann über die Remote-Sense Leitungen zum Regler führen.

Vielen Dank!

Autor: interessierter Mensch (Gast)
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bump

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