Guide Einführung in die Spannungsversorgung

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Danke Superwip, solche Anregungen hab ich gesucht.

Zum Punkt 1:

Na gut...

Zunächst würde ich einmal eine grundlegend(ere) Erklärung eines Abwärtswandlers einbauen oder wenigstens verlinken. Die auf Wikipedia ist ja gar nicht so schlecht: Abwärtswandler

Allgemein beschrieben sollten auch die MOSFETs bzw. MOSFET+Diode-ICs werden.

Ich war der Auffassung das man in Teilen das Prinzip schon in der Verlinkung Geheimnis Spannungswandler | 3DCenter.org nachverfolgen kann. In Abschnitt 2.3.3. steht auch die wie bei Wiki beschriebene ehemalige Methode über die Diode den zweiten Schwingkreis zu betreiben der dann die eigentlichen Leistungsversorgung aus der Spulenenergie macht. Werd aber den link zum Wikiartikel noch mit einbringen.

Auch auf den Kühlbedarf und Aufbau einer guten Kühlung sollte eventuell besser eingegangen werden; falsch ausgelegte oder auch völlig überdimensionierte Kühlungen sind ja nicht selten.

Schwieriges Thema. Ein allgemeiner Satz wie größer ist besser oder mehr Kühlrippen ist besser oder Pro X sollten es Y Quadrat Zentimeter Kühlfläche und Z Kubikzentimeter Kühlraum sein ist halt "muffig". Vertrauen darauf das die Mainbordhersteller die Größe richtig dimensionieren ist eigentlich für den Konsumenten wichtig. Nicht zuletzt wird gerade bei den Kühlkörpern durch gestalterisches Design um sich abzugrenzen die Vergleichbarkeit eingeschränkt. Klar wäre es hier nett Maße/Angabe zu haben. Nur hab ich bisher keinen einzigen Hersteller gesehen der das ausgewiesen hätte. Man könnte es an praktischen Beispiel verdeutlichen. Nur hat man da eben auch keinen Richtwert, der bei der Entscheidung belastbar aussagt das eine wäre besser als das andere. Überdimensioniert ist an sich nicht schädlich, von daher zwar nicht konsteneffizient, hat aber für den Verbraucher kein negativen Folgen.

Wie wäre es mit:
3.4. Kühlkörper
Die Kühlkörper sind für die Wärmeabfuhr der Verlustleistung der Spannungswandler verantwortlich. Ihre Größe und Gestaltung hat mit dem jeweiligen Luftstrom einfluss darauf wie kühl die Spannungswandler im Betrieb sind. Indirekt bestimmt sich dadurch auch deren Effizienz. Da es keine Angaben durch die Hersteller gibt um diese direkt miteinander zu vergleichen, ist die Auswahl beschränkt. Als gestalterisches Mittel dienend, fällt dem Kunden eher das Design ins Auge.

Gegenüberstellung Gigabyte Ga-z97 Gaming 3 und Z97 UD3H (Quelle: EasyCOM auf en.gecid.com) (Quelle: wccftech.com)

Bei gleicher Spannungsversorgung kann durchaus mit unterschiedlichen Kühlkörpern gearbeitet werden. Zu klein dimensionierte Külkörper können Folgen haben auf die Leistungsfähigkeit der Spannungswandler. Hier ziehen sich Hersteller durch die Ausweisung von Kühlvorschriften aus der Verantwortung. Mit Top-Blow-Kühlern wird so der Luftstrom direkt auf die Kühlkörper gelenkt.


Vermerk der Kühlungsart Asrock - 970 Extreme3 R2.0 (Quelle: asrock.com)

Oder aber es werden Sonderlüfter für die Montage auf den Kühlkörpern beigefügt beziehungsweise integriert. Einige Hersteller bieten mit Anschlüssen die Möglicheit an die Spannungswandler in einen Wasserkühlungskreislauf aufzunehmen.


Integrierter Lüfter und Wasserkühlung in Kühlkörper auf ASRock Z77 OC Formula (Quelle: ocaholic.ch)

Das ist nicht ganz korrekt und zieht sich durch den ganzen Guide. Tatsächlich braucht ein Prozessor oder auch praktisch jede andere Logikschaltung ja (nur) Spannung. Der Stromverbrauch ergibt sich weitgehend durch mehr oder weniger parasitäre Effekte. Daher ist es wichtig die Spannung unabhängig vom aktuellen Stromverbrauch möglichst konstant zu halten. Lediglich bei geringerem Takt kann man die Spannung reduzieren. Die Stromversorgung muss also wenn man so will nicht mehr und nicht weniger als laufend Ladungsverluste (Spannungsverluste) ausgleichen.

Vor langer, langer Zeit wurden die digitalen Schaltungen inklusive CPUs ja auch noch direkt vom Netzteil versorgt. Zunächst mit 5V, später mit 3,3V. Weiter sinkende Spannungen bei immer höheren Stromstärken hätte man aber kaum mehr liefern können da die Leitungsverluste immer größer geworden wären weshalb man dann zu einer 12V (zunächst teilweise auch 5V) Versorgung der CPU mit Spannungswandlern auf dem MB übergegangen ist. Manche Zusatzcontroller und sonstige ICs auf dem Mainboard sowie Schnittstellen (etwa USB) brauchen aber nach wie vor 5V oder 3,3V welche entweder vom Netzteil oder eigenen SpaWas geliefert werden.

Vom technischen her gesehen geb ich dir uneingeschränkt recht. Klar ist der Strom nur die Folge der Spannung. Strom und Stromfluss ist allerdings einfacher zu verstehen als von Potenzialdifferenzen/Spannungen zu reden, einfach weil die Analogie und die sinnliche Vorstellung es besser begreifbar macht. Man redet halt leider von "Strom aus der Dose" und nicht sachlich korrekt von Spannung. Ich bin mir gerade unsicher ob ich es voll auf Spannung umstelle oder nicht doch die lainhaftere aber dafür verständlichere Ausführung so beibehalte.

Der Artikel sollte sich hauptsächlich auf die CPU und deren Spannungsversorgung beziehen. Weitere Verbraucher waren nicht Teil der Betrachtung. Die Evolution stand auch nicht auf dem Plan, da hab ich mich auf Haswell beschränkt um nicht zuweit abzuschweifen und "akutell" zu bleiben. Ich hoffe du siehst mir das nach.

Auch die Kühlung der Kondensatoren ist nicht unwichtig. Die Kondensatoren haben zwar keine große Verlustleistung sollten aber insbesondere möglichst nicht von den MOSFETs bzw. ihrem Kühlkörper mitgeheizt werden... Negativbeispiel: AsRock X79 Extreme4-M

Die Temperatur ist eben für die Lebensdauer von großer Bedeutung.

Na ja die Überprüfung von Elektronischen Bauteilen nach MIL-STD-883 liefert schon recht genaue Informationen über deren Qualität und insbesondere die Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen. Ohne nähere Betrachtung darauf zu vertrauen ist aber natürlich sinnlos und die Vergleichbarkeit mit zivilen Standards nur eingeschränkt möglich.

Ok da werd ich den Abschnitt 3.2. Kondensatoren mit den Anmerkungen ergänzen bzw die Temperatur genauer in den Zusammenhang mit der Lebensdauer verbandeln.

Hab es mal dahingehend umformuliert:
Kondensatoren sind teure Bauteile und entsprechend wird hier mit Marketingtricks versucht hohe Wertigkeit auszuweisen. 6000 Stunden bis 12000 Stunden Lebensdauer bei 105°C und Japan als Herstellungsort sollen hohe Qualität vermitteln. Man sollte sich auch nicht durch "militärische Standards" ins Bockshorn jagen lassen. Diese Kondensatoren werden bei 85°C auf ihre Belastbarkeit getestet und erreichen unter solchen Vorraussetzungen um einges längere Lebensdauern als die zuvor auf 105°C bestimmten. Es ist also kein direkter Vergleich zwischen den zivilen Standards und militärischen möglich. Kondensatoren fallen an sich durch höhre Temperaturen schneller aus. Eine gesonderte Kühlung ist zwar nicht notwendig, allerdings sollten sie nicht durch naheliegende Bauteile wie die Kühlkörper oder andere Wärmequellen aufgeheizt werden. Ein Negativbeispiel hierfür ist das AsRock X79 Extreme4-M. Wichtig ist ebenso die Lötqualität, da diese Einwirkung hat auf die Eigenschaften des Dielektrikums und somit auf die Lebensdauer.

Eventuell sollte man noch mal allgemein betonen das eine überdimensionierte Spannungsversorgung zu unnötig hohen Verlusten führen kann. Will man nicht (stark) übertakten sollte man daher vielleicht explizit kein Mainboard mit allzu großzügig dimensionierter Spannungsversorgung kaufen.

Hatte ich in Punkt 2.4.3. bemerkt. mit: Da es keine Komponenten gibt die verlustfrei leiten, ist ein Nachteil von mehr Phasen das der Stromverbrauch geringfügig ansteigt. Als veranschaulichendes Extrembeispiel: Bei einem Pentium oder Celeron der über 16 Phasen anstatt drei versorgt würde, hätte es etwa ungleich mehr Energieverlust im VRM.

Ich könnt es noch ein wenig schärfer formulieren. Allerdings denke ich, dass die etwas größere Stromrechnung dann doch besser ist als evtl unterdimensionierte Mosfets usw, die dann mit kürzerer Lebenszeit einhergehen. Klar braucht es eben kein Z97 16 Phasen Board für einen Pentium.

 

[Superwip]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Ich war der Auffassung das man in Teilen das Prinzip schon in der Verlinkung Geheimnis Spannungswandler | 3DCenter.org nachverfolgen kann. In Abschnitt 2.3.3. steht auch die wie bei Wiki beschriebene ehemalige Methode über die Diode den zweiten Schwingkreis zu betreiben der dann die eigentlichen Leistungsversorgung aus der Spulenenergie macht. Werd aber den link zum Wikiartikel noch mit einbringen.

Na gut... eine Erklärung direkt im Guide, am besten direkt in der Einleitung wäre aber vielleicht besser.

Allgemein kann die Strukturierung des Guides vielleicht noch verbessert werden.

Auch auf den Kühlbedarf und Aufbau einer guten Kühlung sollte eventuell besser eingegangen werden; falsch ausgelegte oder auch völlig überdimensionierte Kühlungen sind ja nicht selten.
Schwieriges Thema. Ein allgemeiner Satz wie größer ist besser oder mehr Kühlrippen ist besser oder Pro X sollten es Y Quadrat Zentimeter Kühlfläche und Z Kubikzentimeter Kühlraum sein ist halt "muffig". Vertrauen darauf das die Mainbordhersteller die Größe richtig dimensionieren ist eigentlich für den Konsumenten wichtig. Nicht zuletzt wird gerade bei den Kühlkörpern durch gestalterisches Design um sich abzugrenzen die Vergleichbarkeit eingeschränkt. Klar wäre es hier nett Maße/Angabe zu haben. Nur hab ich bisher keinen einzigen Hersteller gesehen der das ausgewiesen hätte. Man könnte es an praktischen Beispiel verdeutlichen. Nur hat man da eben auch keinen Richtwert, der bei der Entscheidung belastbar aussagt das eine wäre besser als das andere. Überdimensioniert ist an sich nicht schädlich, von daher zwar nicht konsteneffizient, hat aber für den Verbraucher kein negativen Folgen.

Es gibt da schon einige interessante Aspekte so kann man etwa anhand der Temperatur des Kühlkörpers, der Herstellerangaben des IC Herstellers und der abgeschätzten Verlustleistung auf die Temperatur des ICs schließen und abschätzen ob diese kritisch ist. Entsprechende Berechnungsmethoden bzw. Formeln und Methoden für das korrekte Messen der Kühlkörpertemperatur oder der Temperatur der kühlkörperlosen IC Oberfläche könnten beschrieben werden.

Oder aber es werden Sonderlüfter für die Montage auf den Kühlkörpern beigefügt beziehungsweise integriert. Einige Hersteller bieten mit Anschlüssen die Möglicheit an die Spannungswandler in einen Wasserkühlungskreislauf aufzunehmen.

Lüfter sind als unnötig zu betrachten da eine Kühlung in der Regel auch problemlos passiv möglich ist. Wasserkühlung ist etwas problematisch da die Kühlkörper oft aus Aluminium bestehen was in üblichen Kupferbasierenden Wasserkühlkreisläufen zu Problemen führen kann.

Vom technischen her gesehen geb ich dir uneingeschränkt recht. Klar ist der Strom nur die Folge der Spannung. Strom und Stromfluss ist allerdings einfacher zu verstehen als von Potenzialdifferenzen/Spannungen zu reden, einfach weil die Analogie und die sinnliche Vorstellung es besser begreifbar macht. Man redet halt leider von "Strom aus der Dose" und nicht sachlich korrekt von Spannung. Ich bin mir gerade unsicher ob ich es voll auf Spannung umstelle oder nicht doch die lainhaftere aber dafür verständlichere Ausführung so beibehalte.

Der Artikel sollte sich hauptsächlich auf die CPU und deren Spannungsversorgung beziehen. Weitere Verbraucher waren nicht Teil der Betrachtung. Die Evolution stand auch nicht auf dem Plan, da hab ich mich auf Haswell beschränkt um nicht zuweit abzuschweifen und "akutell" zu bleiben. Ich hoffe du siehst mir das nach.

Ich würde auf jeden Fall empfehlen die Spannung zu betonen. Es ist wichtig zu verstehen das das lastunabhängige Halten der Spannung die wichtigste Aufgabe der Spannungsversorgung ist und das sich abgesehen von Kühlung und Verlustleistung praktisch alle wesentlichen Probleme daraus ergeben das das eventuell nicht optimal gelingt.

Allerdings denke ich, dass die etwas größere Stromrechnung dann doch besser ist als evtl unterdimensionierte Mosfets usw, die dann mit kürzerer Lebenszeit einhergehen.

Das MOSFETs der SpaWas auf Grund von Unterdimensionierung oder zu schwacher Kühlung die Lebensdauer des Boards begrenzen ist recht unwahrscheinlich und dürfte nur in Ausnahmefällen vorkommen. Eine großzügig dimensionierte Spannungsversorgung ist eigentlich nur notwendig wenn man (stark) übertakten will. Es ist auch wichtig einschätzen zu können ob man eine besonders leistungsfähige Spannungsversorgung überhaupt braucht (oder auch nicht) und was schon übertrieben ist. Die Meinung das man bei der Anschaffung von Hardware keinen Gedanken an die Stromrechnung verschwenden sollte teile ich allerdings.

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Na gut... eine Erklärung direkt im Guide, am besten direkt in der Einleitung wäre aber vielleicht besser.

Allgemein kann die Strukturierung des Guides vielleicht noch verbessert werden.

Da mach ich mir nochmal Gedanken zu.

Lüfter sind als unnötig zu betrachten da eine Kühlung in der Regel auch problemlos passiv möglich ist. Wasserkühlung ist etwas problematisch da die Kühlkörper oft aus Aluminium bestehen was in üblichen Kupferbasierenden Wasserkühlkreisläufen zu Problemen führen kann.

nehm ich in den Text mit auf.

Es gibt da schon einige interessante Aspekte so kann man etwa anhand der Temperatur des Kühlkörpers, der Herstellerangaben des IC Herstellers und der abgeschätzten Verlustleistung auf die Temperatur des ICs schließen und abschätzen ob diese kritisch ist. Entsprechende Berechnungsmethoden bzw. Formeln und Methoden für das korrekte Messen der Kühlkörpertemperatur oder der Temperatur der kühlkörperlosen IC Oberfläche könnten beschrieben werden.

Ja interessant ist es. Meiner Meinung nach aber auch unnötig. Es schaut so aus: günstiges Board keine Kühlkörper/zu kleine+schlechte (niedriger Wirkungsgrad hoher Wärmeumsatz) Spawas und wenige Phasen ->niedriger Output ->Belastung am Rande des gerade so noch tragfähigen nach geforderten Vorgaben von Intel. Und je mehr der Preis steigt, desto mehr steigt auch die Werthaltigkeit der Komponenten, die Anzahl der Phasen und die Kühlkörper kommen dazu/werden größer. Eigentlich bräuchte es große Kühlkörper auf den kleinen/preiswerten Boards um genau die schwächen der Spawas auszugleichen. Das ist aber nicht der Fall. Unter Normalbetrieb und ggf. leichtem oc unter Luft/Wasser ist quasi jede Lösung ausreichend ab einer werthaltigen Preisklasse. Sprich die Kühlkörper sind wenn man nicht das günstigste vom günstigesten an Board nimmt so oder so in der Lage die Wärme bei gutem Luftstrom abzuführen, den im Normalbetrieb und Normal OC werden eh nicht solche Leistungen durch das VRM gejagt, die spezielle Lösungen erfordern.

Dazu kommt, es gibt keinerlei Tabellen über Dimensionierung von Kühlkörpern auf Boards, es gibt keine Tabellen über verwendete TIM zwischen Powerstages/Mosfets und Kühlkörper, jede Umgebung (Gehäuse ist anders) und damit der Luftsrom zur Wärmeabfuhr (dazu noch die Variablität an optionalen Lüftern) und zuletzt die Umgebungsbedingungen wie Umgebungstemperatur sind nicht zu idealisieren. Die Anzahl an Einflüssen bläht das Ganze auf. Bei der Komplexität macht das aus meiner Sicht keinen Sinn, wo das Hauptaugenmerk die Spannungsversorgung ist. Kühlkörper sind ein Teil, aber so detailiert würde es den Rahmen sprengen. Mal davon ab das ich in dem Teilgebiet auch nicht so bewandert bin.

Das MOSFETs der SpaWas auf Grund von Unterdimensionierung oder zu schwacher Kühlung die Lebensdauer des Boards begrenzen ist recht unwahrscheinlich und dürfte nur in Ausnahmefällen vorkommen. Eine großzügig dimensionierte Spannungsversorgung ist eigentlich nur notwendig wenn man (stark) übertakten will.

Es geht um die Spannungswandler, Kondensatoren und CPU. Was Ripple betrifft der auf heutigen Systemen seinen Einfluss durch Last mit Taktsprüngen von 800Mhz auf das drei, vier und mehrfache im übertaktenen Zustand mit 10 auf 100% Auslastung bemerkbar macht, bekommt die Phase umgangssprachlich jedes mal einen vor den Bug geknallt und leidtragende sind die Komponenten. Zudem können die kleineren Strukturen schlechter solche Spitzen ertragen als CPUs die noch größere Strukturen hatten. Entsprechend is neben der Erwärmung die sich maßgäblich durch Parallelisierung reduziert gerade der beste Schutz für VRM Komponenten wie Mosfets und Kondensatoren und die CPU die adäquate Auswahl mit hang zur Übersicherheit. Selbst wenn gar kein OC betrieben wird, geht es den Komponenten schlicht besser wenn sie nicht auf das gerade so notwendigen hin gekauft werden, sondern eben für ein paar Euro mehr die Redundanz erhältlich ist die mehr Sicherheit bietet. Nichts anderes bringen mehr wahre Phasen mit sich. Es macht aus meiner Sicht keinen Sinn ein paar Euros zu sparen und eine 3 wahre Phasen Board neu zu kaufen für einen i7 4790k als Beispiel auch wenn die Spannungsversorgung diesen mit Dopplern vollständig im OC abdeckt und das sogar besser als ein wahres 4 Phasenboard ohne Doppler bei nahezugleichen Leistungswerten der Mosfets. Die großzügigsten Varianten/überdimensionierten ab bestimmten Preislagen sind natürlich auch unnötig für den Normalanwender.

 

[Superwip]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Ja interessant ist es. Meiner Meinung nach aber auch unnötig. Es schaut so aus: günstiges Board keine Kühlkörper/zu kleine+schlechte (niedriger Wirkungsgrad hoher Wärmeumsatz) Spawas und wenige Phasen ->niedriger Output ->Belastung am Rande des gerade so noch tragfähigen nach geforderten Vorgaben von Intel. Und je mehr der Preis steigt, desto mehr steigt auch die Werthaltigkeit der Komponenten, die Anzahl der Phasen und die Kühlkörper kommen dazu/werden größer. Eigentlich bräuchte es große Kühlkörper auf den kleinen/preiswerten Boards um genau die schwächen der Spawas auszugleichen. Das ist aber nicht der Fall. Unter Normalbetrieb und ggf. leichtem oc unter Luft/Wasser ist quasi jede Lösung ausreichend ab einer werthaltigen Preisklasse. Sprich die Kühlkörper sind wenn man nicht das günstigste vom günstigesten an Board nimmt so oder so in der Lage die Wärme bei gutem Luftstrom abzuführen, den im Normalbetrieb und Normal OC werden eh nicht solche Leistungen durch das VRM gejagt, die spezielle Lösungen erfordern.

Dazu kommt, es gibt keinerlei Tabellen über Dimensionierung von Kühlkörpern auf Boards, es gibt keine Tabellen über verwendete TIM zwischen Powerstages/Mosfets und Kühlkörper, jede Umgebung (Gehäuse ist anders) und damit der Luftsrom zur Wärmeabfuhr (dazu noch die Variablität an optionalen Lüftern) und zuletzt die Umgebungsbedingungen wie Umgebungstemperatur sind nicht zu idealisieren. Die Anzahl an Einflüssen bläht das Ganze auf. Bei der Komplexität macht das aus meiner Sicht keinen Sinn, wo das Hauptaugenmerk die Spannungsversorgung ist. Kühlkörper sind ein Teil, aber so detailiert würde es den Rahmen sprengen. Mal davon ab das ich in dem Teilgebiet auch nicht so bewandert bin.

Die üblicherweise verwendeten Wärmeleitpads haben eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 5-10W/mK. Angesichts der vergleichsweise großen Übergangsfläche kann man massiven Alu- oder Kupferkühlkörpern sowie den Heatpipes von Heatpipekühlern eine ideale Wärmeleitfähigkeit unterstellen. Der Wärmewiderstand vom IC Gehäuse zum Chip ist üblicherweise im Datenblatt angegeben genauso wie die maximalen Temperaturen und ihr Einfluss auf den maximalen Strom. Die Verlustleistung lässt sich anhand der Angaben im Datenblatt und der Temperatur abschätzen bzw. per Differentialgleichung näherungsweise berechnen.

Bei MOSFETs ohne Kühlkörper ist nur der innere Wärmewiderstand von Bedeutung sowie die Temperatur an der Oberfläche. Das unbeeinflusste Messen dieser ist per IR-Thermometer möglich wobei es natürlich einiges zu beachten gilt.

Interessant ist das viele Server- oder IPC-MBs nur sehr knapp dimensionierte SpaWas ohne oder nur mit kleinem Kühlkörper aufweisen und das obwohl sie zum Teil für den langjährigen Dauerbetrieb bei hoher Umgebungstemperatur (wenn auch natürlich nicht übertaktet) vorgesehen sind. Ein typisches Beispiel ist das Fujitsu D3231-S.

 

[BenRo]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Sehr interessant und gut zu lesen!

Hier ist ein Fehlerchen im Satzbau (bzw. einfach die ersten drei Wörter streichen?):

Wasserkühlung ist etwas Einige Hersteller bieten mit Anschlüssen die Möglicheit an

Außerdem: Sollte ein guter Korrosionsschutz (den man doch eh verwenden sollte) die Probleme die du in dem Abschnitt ansprichst nicht lösen?

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Danke für den Hiweis habs korrigiert.

Zur Frage Korrosion.

Alu Korrodiert an sich schon unter Luft durch Luftfeuchte. Die Korrosionsschicht aus AluminiumOxid schützt dann den Rest vor weiterer Korrosion. Anyhow. Es kommt zu einer Annode-Kathode-Reaktion weil eines der Metalle "edler" als das andere ist. Kupfer und Alu bilden eine galvanische Zelle. Korrosionsschutz kommt halt auf das Trägermittel an, zumindest eines das keine Ionen ausbildet, das darf auch nicht hydrophil sein. Die meisten funktionieren dennoch mit destiliertem Wasser. Und Wasser bildet immer elektrische Leitfähigkeit aus. Es ist also nur abmilderbar.

Am besten wäre ein Kühlkreislauf direkt nur aus einer Metallart (gibt es aber nicht, da Metalle immer verunreinigt sind siehe beispielsweise 9999er Gold). Es bilden sich an solchen Fehlstellen immer galvanische Zellen.

 

[BenRo]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Danke, schon wieder was gelernt.

 

[Superwip]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

(Elektrochemische) Korrosion in Wasserkühlkreisläufen ist ein komplexes Thema das definitiv den Rahmen sprengt.

 

[der-andyman]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Ich frage einfach mal in die Runde an die Kenner, ich kaufe demnächst ein neues board und schwanke zwischen msi z97 gd65 gaming, msi z97 gaming 7 und msi z97 MPower. Welches davon ist denn nun am besten geeignet zum übertakten? Die angegebenen 3300 mikro Farad haben mich verunsichert, ich wollte eigentlich den MSI Z97 MPower nehmen, aber der hat wohl "nur" 6 Phasen, welche, sofern ich das verstanden habe, verdoppelt werden....

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

In deinem Thread (http://extreme.pcgameshardware.de/k...nn-jemand-mein-neuen-pc-upgrade-absegnen.html) - ist eigentlich schon mehr als Genug darüber gesagt worden. Die Kapazität ist in jedem Fall für normales OC ausreichend, egal welches der Boards du erwählst. "Welches davon ist denn nun am besten geeignet zum übertakten?" - nochmal in den Regionen wo das OC Board gebraucht würde, wirst du mit LUFT oder Wasser nicht kommen. Es kommt mehr auf die Features an. Für deine bisher verlautbarten Ansprüche ans Übertakten wäre jedes gut geeignet, ein besser gibts da nicht.

 

[Milkyway]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Schaltregler auch Spannungswandler, Transistor bzw. Mosfet genannt (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)

Das brennt mir als ETechnik Student in den Augen FETs sind keine Spannungswandler. Schalter oder elektrisch steuerbare Widerstände lass ich aber durchgehen
Genaugenommen wäre Transformation auch der falsche Begriff, aber das passt schon so

PWM-Controller, -IC oder kurz PWM genannt (Pulse Width Modulator) ist das Herz der Spannungsversorgung. Er empfängt Befehle des Prozessor und schaltet analog oder digital die Phasen.

das macht für mich keinen Sinn - PWM Controller steuern ein PWM Signal. Was is da den Analog oder Digital? PWM selbst hat natürlich was von beidem.. aber es gibt ja nicht wirklich 2 Varianten. oder sprichst du die technische Umsetzung im IC an?

Der Strom fließt vom Netzteil über das SMPS (switching-mode power supply) in die einzelnen Phasen. Das SMPS ist eine Vorschaltung die vom Netzteil zur Verfügung gestellten Strom "verbessert". Durch Kondensatoren und Spulen wird die Qualität von Wechselstromeinflüßen gereinigt. Neue Netzteile müssen zertifiziert sein. Durch bessere Technik in den Netzteilen konnte die SMPS vereinfacht werden, weil der Strom den heutige Netzteile liefern schon qualitativ gut ist.

Das Netzteil IST das SMPS. Zu einem Schaltnetzteil gehört die Glättung der Spannung dazu. Das das Mainboard möglicherweise noch nen paar Kondensatoren drin hat um die Lastspitzen beim Schalten abzufangen hat mit dem Schaltnetzteil aber nichts zu tun..


Und das mit dem Strom überall statt Spannung ist irgendwie auch nicht grade schön.. Schon ein bisschen Schmerzhaft zu lesen, wenn man in der Uni für solche Aussagen gesteinigt wird

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Das brennt mir als ETechnik Student in den Augen FETs sind keine Spannungswandler. Schalter oder elektrisch steuerbare Widerstände lass ich aber durchgehen
Genaugenommen wäre Transformation auch der falsche Begriff, aber das passt schon so

Bin da für Vorschläge offen.

das macht für mich keinen Sinn - PWM Controller steuern ein PWM Signal. Was is da den Analog oder Digital? PWM selbst hat natürlich was von beidem.. aber es gibt ja nicht wirklich 2 Varianten. oder sprichst du die technische Umsetzung im IC an?

- Die Verarbeitung im inneren ist Analog oder Digital. Die Signalgabe ist immer Analog. Jopp muss ich ändern.
abgeändert.

Das Netzteil IST das SMPS. Zu einem Schaltnetzteil gehört die Glättung der Spannung dazu. Das das Mainboard möglicherweise noch nen paar Kondensatoren drin hat um die Lastspitzen beim Schalten abzufangen hat mit dem Schaltnetzteil aber nichts zu tun..

Das SMPS ist die Boardeigene Vorschaltung. - Das Netzteil ist die PSU. Das das NT selbst nochmal das gleiche macht, wie die Boards ist ja nicht falsch oder richtig sondern nur redundant, um eben schlechte PSUs abzupuffern.

Und das mit dem Strom überall statt Spannung ist irgendwie auch nicht grade schön.. Schon ein bisschen Schmerzhaft zu lesen, wenn man in der Uni für solche Aussagen gesteinigt wird

Hehe hab schon drüber gehämmert um den Strom rauszunehmen. Aber das Thema ist schon schwere Koste, wenn nur von Spannung geredet wird.

 

[Milkyway]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Das SMPS ist die Boardeigene Vorschaltung. - Das Netzteil ist die PSU. Das das NT selbst nochmal das gleiche macht, wie die Boards ist ja nicht falsch oder richtig sondern nur redundant, um eben schlechte PSUs abzupuffern.

Die Vorschaltung is aber doch kein Schaltnetzteil. Dir VRMs selbst natürlich schon. Oder versteh ich was falsch?

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Da hast du recht. Ich werds nur als Vorschaltung bezeichnen. Ich hab jetzt den SMPS Begriff vollständig rausgenommen. weil es zu sehr verwirrt. Und SMPS und deren Spannungsqualtiät ja immer weiter sich über die Zeit verbessert hat, was eben zur Schrumpfung der Vorschaltung führte.

Und nochmals Danke für die Einwürfe.

Ich bin mir immer noch unsicher was ich mit den Mosfets mache. Einfach weil Highside und Lowside Mosfet so vertraut sind.

 

[Superwip]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Es sind ja MOSFETs aber die MOSFETs alleine sind keine SpaWas. Die SpaWas aka Schaltregler enthalten MOSFETs (nicht zwangsweise aber in der Praxis eigentlich immer) als Bauelemente.

 

[tobiasalt]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Resepkt vor der Arbeit !!

 

[baronvonvestholm]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

mir sind da jetzt ein paar sachen unverständlich,

also z.b. das ASUS Z97P hat 31,5A/6,5W und 4 Phasen. Wie viel Power hat jetzt das Board?

 

[IluBabe]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

Viel. Ich geh mal kurz auf die 6,5W ein. Dieser Wert beschreibt die Kühlleistung unter dem die Spannungswandler gestellt werden um sie zu vermessen. Je mehr ein Spannungswandler gekühlt wird, desto länger hält man diesen im optimalen Effizienzbereich und umso mehr Ampere kann durchgeschleust werden. Das ist aber ein Einzelwert eines Spannungswandlers (abgeleitet aus der spezifischen Kurve aus dem Datenblatt des Spannungswandlertyps). Mit 4 Phasen auf dem Board kommen noch andere Effekte zum tragen, die die Leistung begrenzen (den Stromfluss bei einer gewünschten Spannung) bzw. verbessern (Kühlkörper die stärker sind als der normiert 6,5W Wert). Zudem im konkreten Fall ein Kühler die Spannungswandler kühlt, dieser aber nicht genau 6,5W Wärme abführt für die Spannungswandler. Sondern die 6,5W sind ein Vergleichswert um verschiedene Spannungswandler mit gleicher Kühlung untereinander zu bewerten.

Zur Frage "Wie viel Power hat jetzt das Board?" - das hängt davon ab wie man kühlt, also der Kühlleistung des Passivkühlers auf dem Board selbst, dem Lufstrom der die Wärme abträgt und somit die Leistung der Spannungswandler definiert, der "Übertaktungsfreundlichkeit der CPU" (je besser die sich im Vergleich zu anderen bei niedrigen Spannungen übertakten läßt, umso weniger Leistung muss durch das VRM) und was man vor hat zu erreichen.

 

[baronvonvestholm]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

heißt das jetzt, im prinzip kann jedes mainboard jede energie zur verfügung stellen solang die spannungswandler kühl genug sind?

Heißt 31,5A/6,5W Das der Spannungswandler 6,5W an Wärme abgibt bei 31,5A ?

 

[markus1612]

AW: [Guide] Einführung in die Spannungsversorgung

@Ilubabe; Super Sache