Forum: PC Hard- und Software Spannungsfall bei 2m Kabel vom PC-Netzteil (Corsair HX1000i)


von Jan H. (mortalwombat)


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Hallo Zusammen,

ich bräuchte einmal bitte Hilfe bei der 
Kabelquerschnitts-Dimensionierung für einen außergewöhnlichen PC-Mod.

Und zwar wird es ein Schreibtisch mit integriertem PC allerdings auf 
beiden Seiten der Tischplatte. Daher habe ich eine Kabellänge von ca. 2m 
zwischen Netzteil und der entferntesten Komponente und würde gerne 
sicherstellen, dass
a.) die Kabel sich nicht übermäßig erwärmen
und
b.) am Ende auch wirklich 12/5/3.3V ankommt

Grundsätzlich sind mir die Effekte des ohmschen Gesetzes bekannt und es 
gibt ja auch genügend Onlinerechner für die Berechnung des 
Spannungsfalles, meine Frage ist aber welche Leistung ich für die 
Berechnung annehmen muss, da ich ja nicht nur eine Hin- und Rückleitung 
pro Stecker habe. (Verteilt sich die Leistungsentnahme gleichmäßig über 
die Stromkreise sprich kann ich von parallelen Kreisen ausgehen und 
damit die Leistung/Stromstärke einfach aufteilen?)

Netzteil ist ein Corsair HX1000i und daran hängen eine GTX980TI und ein 
GIGABYTE GA-Z170MX-Gaming 5 mit einem i7 6700k (alles Wassergekühlt), 2 
Festplatten, 1 SSD, die Wakü-Pumpe und ein wenig Kleinkram.

Über jegliche Hilfestellung wäre ich sehr dankbar!

Mfg, Jan

von Arduinoquäler (Gast)


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Jan H. schrieb:
> Über jegliche Hilfestellung wäre ich sehr dankbar!

Dann wirst du mir nicht dankbar sein wenn ich dir vermute
dass du über so eine lange Leitung Regelungs/Stabilitäts-
Probleme beim Netzteil bekommst. Muss nicht aber kann.

von Random .. (thorstendb) Benutzerseite


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Hmmm ...

a) hast du bei so langen Leitungen und den hohen Strömen auf 5V derbe 
Leitungsverluste
b) wirken die langen Leitungen als Induktivitäten, und was da teilweise 
auf den Leitungen abgeht, keine Ahnung, ob die Regler on Board bzw. im 
NT das mögen oder sich zum Protest aufschwingen :-)

Deine Ausstattung wird auch bei kurzen (normalen) Leitungen schon 
mächtig Strom brauchen. Ich würds lassen bzw. anders montieren.

Btw ...
So ne Mords-Kiste und kein SSD Raid?!

: Bearbeitet durch User
von Jan H. (mortalwombat)


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Danke schon einmal für eure Antworten.

Ich muss gestehen, dass ich die Induktivität gar nicht auf dem Schirm 
hatte und die ja vermutlich das größere Problem darstellt als die 
Leistungsverluste (die müsste ich ja theoretisch durch einen größeren 
Querschnitt minimieren können!?)

Dann werde ich wohl mal umplanen müssen, auch wenn das schade ist da die 
Kabel (gesleeved) als Gestaltungskomponente in der Tischplatte sichtbar 
sein sollten. - Wenn also doch noch jemand einen Lösungsvorschlag hat, 
immer her damit :)

Vielen Dank trotzdem schon einmal bis hierhin!

p.S.: Die SSD ist auf dem Mainboard über Pci-E x4 (32Gb/s) angebunden, 
das muss reichen ;)

von Marc S. (darkchaos)


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Ja, du kannst die Verluste durch Querschnitte minimieren, dazu siehe:

U = R * I. Wenn man jetzt bedenkt, dass du locker 500W hast (Steht das 
1000i etwa für ein 1000W Netzteil? Dann sogar noch mehr), dann gilt ja: 
U = R * 100A, bei 5V.

Das Problem daran ist, dass die CPU/etc. gerne eine sehr genaue Spannung 
sehen wollen, denn sonst hast du einfach weniger Leistung an der CPU 
(Was bei genau DEM PC nicht gewollt ist. Außerdem kann es je nach 
Spannung dann zu Ausfällen kommen)

Sagen wir mal, wir tolerieren 50mV Verlust, das wäre dann bei 0.05V = R 
* 100 -> R <= 0.0005 Ohm, sprich <= 0.5mOhm.

Weiterhin gilt R = Roh * l / A; Daran siehst du, Doppelter Querschnitt 
hat halber Widerstand.

Wenn wir nun Umstellen zu A = Roh * l / R; und für Roh ~ 0.017 
einsetzen, erhalten wir für unsere 0.5mOhm:

A = 0.017 * 2 / 0.0005 = 68 mm^2

Das wäre also nichtmal "soo" riesig, und die Leistung die abfällt ist 
0.05V * 100A = 5W, also kein Problem für ein Kabel dieser Größe.

Dein eigentliches Problem ist aber hier die Spannungstoleranz, die ist 
nämlich relativ und damit bei 3.3V noch schlimmer (da wären es 33mV 
Verlust, z.B.). Wenn man jetzt noch bedenkt, dass das Netzteil 1000W 
hätte, wärst du bei 136mm^2 Fläche und 0.25mOhm, also keineswegs besser 
:D


Dann natürlich die Induktivität, ich wollte aber mal beispielhaft den 
Spannungsabfall beleuchten. Natürlich teilen sich die Ströme je nach 
Bedarf auf (bzw nach Innenwiderständen), aber du solltest das ohnehin 
eher überdimensionieren.

Da aber die Induktivität für Probleme sorgen kann. Siehe dafür 
Zwischenkreiskapazität 
(https://www.mikrocontroller.net/articles/Zwischenkreiskapazit%C3%A4t), 
das kann man zwar kompensieren, aber der Kondensator senkt z.B. wieder 
die Spannung und alles.


Daher: Einfach das Netzteil nahe an die Komponenten bringen und wenn's 
sein muss "zur Deko" Blindleitungen verlegen, aber ich denke du hast 
noch eine gute alternativ Idee ;)

von Jim M. (turboj)


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Marc S. schrieb:
> Das Problem daran ist, dass die CPU/etc. gerne eine sehr genaue Spannung
> sehen wollen,

Quatsch mit Soße bei so modernem PC. Da haben die Gaka und die CPU ihre 
eigenen +12V/GND Leitungen, und die eigentlichen Versorgung (wenige V, 
viieeele A) wird daraus per Schaltregler erzeugt. 1V Verlust in der 12V 
Leitung macht da nix aus.

Die 3,3 und 5V sehen bei modernem PC nicht allzuviel Strom, höchstens 
bei (zu-)vielen USB Geräten könnte 5V problematisch werden.

Was ich eher als Problem sehen würde wäre die fehlende Abschirmung. So 
lange Kabel sind immer auch Antennen. Mit etwas Pech hat man dann die 
BnetzA am Hals (Funkamateur als Nachbar oder z.B. Störung im Bereich der 
Handy-Frequenzen - die werden durch die Netzbetreiber durchweg 
überwacht).
PC Gehäuse sind aus gutem Grund aus Metall.

von Georg (Gast)


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Jan H. schrieb:
> (die müsste ich ja theoretisch durch einen größeren
> Querschnitt minimieren können!?)

Überschlägig: übliche Kabel im PC sind etwa 50 cm lang, wenn du also den 
gleichen Spannungsabfall bei 2 m erreichen willst, musst du den 
Querschnitt der Kabel 4mal so hoch nehmen. Für mein Gefühl eine 
Schnapsidee, aber es hat halt jeder sein Hobby.

Georg

von blöde gedacht (Gast)


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Wenn es ungewöhnlich werden soll: Cu-Wasserrohre mit Schnapphalterung 
unter Plexiglas.

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