Betrug mit PC-Netzteilen?

[Ulrich Lukas]

Hallo!


Ich habe hier ein PC-Netzteil ATX, lt. Aufschrift 420Watt Ausgangsleistung.

+5V max 40A und +3.3V max 28A.

Die 3,3 werden aus den 5 Volt durch einen Tiefsetzsteller erzeugt, beide
zusammen dürfen daher laut Etikett mit maximal 245 Watt belastet werden.


Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

Allein der 5V Ausgang soll aber seine 40A liefern; mit Belastung des
3,3-Volt-Ausgangs und insgesamt 245 Watt müsste die Diode also ohne
Berücksichtigung der Verluste im Tiefsetzsteller
mindestens 40A + 3,3V/5V * 45W/3,3V = 49A ertragen.

(Der Tiefsetzer für die 3,3 Volt zapft die bereits geglättete +5V
Spannung ab, daher addiert sich der Strom)

Der Haupt-Übertrager des Schaltnetzteils arbeitet mit etwas mehr als 50%
Einschaltverhältnis, aber durch die sekundärseitige Glättungsdrossel
sollten die Schottkydioden kontinuierlich diese 49A führen.

Mache ich hier irgendetwas falsch, oder betreiben die den
(lüftergekühlten) Gleichrichter ausserhalb der Spezifikation?



Viele Grüße,
Ulrich Lukas

 

[Dieter Wiedmann]

Ulrich Lukas schrieb:

Mache ich hier irgendetwas falsch, oder betreiben die den
(lüftergekühlten) Gleichrichter ausserhalb der Spezifikation?

Letzteres, die Ausgangsleistung ist halt PMPO.


Gruß Dieter

 

[Patrick Schaefer]

Ulrich Lukas schrieb:

Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

"if a circuit you've traced out can't possibly work, check it again. If
it simply LOOKS stupid, you have discovered a fundamental truth about
some power supply designers."

(Keith Lofstrom in sci.electronics)


Patrick

 

[Gerrit Heitsch]

Ulrich Lukas wrote:

+5V max 40A und +3.3V max 28A.

Die 3,3 werden aus den 5 Volt durch einen Tiefsetzsteller erzeugt, beide
zusammen dürfen daher laut Etikett mit maximal 245 Watt belastet werden.

Hm, vom Verhaeltnis her etwas schlechter als mein 300W Fortron hier
welches, laut Aufkleber, max. 180W Leistung auf 5V und 3.3V zusammen
liefern kann. Was bringt es denn auf 12V?

Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

Schoen... Aber kein aktuell verkauftes PC-Netzteil kann die
aufgedruckte Leistung auch wirklich dauerhaft liefern.
Netzteile, die das koennen kosten deutlich mehr und sind
bei dieser Leistung auch groesser. Mit einem Netzteil, welches
5V 40A liefern kann hast du nur mehr Reserven fuer die schnellen
Lastwechsel die in einem Computer ueblich sind.

Mache ich hier irgendetwas falsch, oder betreiben die den
(lüftergekühlten) Gleichrichter ausserhalb der Spezifikation?

Der Designer geht davon aus, dass das Netzteil obigen
Strom nie dauerhaft liefern muss. In 99% der Faelle
duerfte er Recht behalten.

Gerrit

 

[Ulrich Lukas]

Hallo!


Schonmal danke für die Antwort!

Gerrit Heitsch wrote:

Was bringt es denn auf 12V?

175 Watt.

Schoen... Aber kein aktuell verkauftes PC-Netzteil kann die
aufgedruckte Leistung auch wirklich dauerhaft liefern.

Gibt es da eine Spezifikation, die die Spitzen/Dauerlast angibt?

Der Designer geht davon aus, dass das Netzteil obigen
Strom nie dauerhaft liefern muss. In 99% der Faelle
duerfte er Recht behalten.

Klar, ich hatte das 420-Watt-Netzteil auch nur gekauft, um es für
enderweitige verwendung umzurüsten.

Aber ich bin irgendwie enttäuscht, dass da wohlmöglich nicht drinsteckt,
was draufsteht.

In den vielen kleineren Netzteilen, die mir untergekommen sind, war
zumindest keine Unterdimensionierung offensichtlich.



Gruß,
Ulrich Lukas

 

[TekMan]

Patrick Schaefer <PSchaefer@epost.de> wrote in message news:<408A530D.4028BBB6@epost.de>...

Ulrich Lukas schrieb:

Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

"if a circuit you've traced out can't possibly work, check it again. If
it simply LOOKS stupid, you have discovered a fundamental truth about
some power supply designers."

(Keith Lofstrom in sci.electronics)


Patrick

Yepp. Wobei Keith das ganz spezifisch bei Schaltnetzteilen meinte )


scnr,
andreas

 

[Harald Wilhelms]

Ulrich Lukas <neodym123@gmx.de> wrote in message news:<c6bild$g9t$02$1@news.t-online.com>...

Hallo!


Ich habe hier ein PC-Netzteil ATX, lt. Aufschrift 420Watt Ausgangsleistung.

+5V max 40A und +3.3V max 28A.

Die 3,3 werden aus den 5 Volt durch einen Tiefsetzsteller erzeugt, beide
zusammen dürfen daher laut Etikett mit maximal 245 Watt belastet werden.


Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

Allein der 5V Ausgang soll aber seine 40A liefern; mit Belastung des
3,3-Volt-Ausgangs und insgesamt 245 Watt müsste die Diode also ohne
Berücksichtigung der Verluste im Tiefsetzsteller
mindestens 40A + 3,3V/5V * 45W/3,3V = 49A ertragen.

Hallo Ulrich,
vermutlich wird das die Diode gerade 24 Monate+1Tag aushalten,
nämlich bis zum Ablauf der Garantiezeit!
SCNR
Harald

 

[Lutz]

Ulrich Lukas

Ich habe hier ein PC-Netzteil ATX, lt. Aufschrift 420Watt Ausgangsleistung.

+5V max 40A und +3.3V max 28A.

Die 3,3 werden aus den 5 Volt durch einen Tiefsetzsteller erzeugt, beide
zusammen dürfen daher laut Etikett mit maximal 245 Watt belastet werden.


Dieses hier macht mich stutzig: Die Doppel-Schottky-Diode für die
Gleichrichtung der +5V Spannung ist eine SBL3040PT und darf nach
Datenblatt mit maximal 30A belastet werden (beide Dioden zusamen, in
Gegentakt-Schaltung!)

Allein der 5V Ausgang soll aber seine 40A liefern; mit Belastung des
3,3-Volt-Ausgangs und insgesamt 245 Watt müsste die Diode also ohne
Berücksichtigung der Verluste im Tiefsetzsteller
mindestens 40A + 3,3V/5V * 45W/3,3V = 49A ertragen.

Hallo Ulrich,

die Dioden werden doch abwechselnd betrieben in der
Gegentaktschaltung, d.h. bei 50A Mittelwert bekommt jede Diode nur 25A
im Mittel zu sehen, das ist also soweit o.k.
Aber es geht weiter, laut Datenblatt darf der Peakstrom bei
kurzzeitiger Belastung höher sein, das ist normal, und liegt z.B. für
60Hz und nur einer Sinus-Halbwelle bei einem Peak von 70A, bei
Kondensatorladung ist der Peak kürzer aber größer, sagen wir mal so
1/3 der Periode dann darf laut Datenblatt der Peak bei Sinushalbwelle
90A sein, ist aber in Wirklichkeit 120A. Das bedeutet das Netzteil
kann zwar mehr als 30A aber weniger als 49A, konkret sind es laut
SImualtion 33A, unter Berücksichtigung weiterer Wirkungsgrade sind die
30A dann wieder o.k. wenn der 3,3V Ausgang seinen max. Strom liefert.
Weiter zu berücksichtigen ist die Erwärmung, da jede Teildiode schom
mal so um die 15 Watt macht, zusammen also 30 Watt und bei einem
Wärmebergang des Diodengehäuses von 1,5K/W so schon 45°
Temepraturgefälle entstehen, Kühlkörper und Raumtemperatur noch nicht
berücksichtigt, d.h. die Diode wird heiß so das der zulässige Strom
nicht mehr 30A ist, bei 100°C sind es 30 Ampere, bei 120°C sind es nur
noch 6A, so dass man auf jeden Fall die 100° nicht überschreiten
sollte, daraus ergibt sich dann eine kleinere Belastung als 30 Ampere
(langfristig). Mit einem guten Kühlkörper z.B. aktiv mit Lüfter
könnten so als dauerstrom 20A gut drin sein, das sind dann 25Watt
verlustwärme über 1,5K/W was eine Kühlkörpertemperatur von 62°C
voraussetzt.

Gruß

Lutz

 

[Oliver Bartels]

On Fri, 23 Apr 2004 19:10:17 +0200, Ulrich Lukas <neodym123@gmx.de>
wrote:

Mache ich hier irgendetwas falsch, oder betreiben die den
(lüftergekühlten) Gleichrichter ausserhalb der Spezifikation?
Naja, sie nutzen die Peakfestigkeit aus. Halt wie bei PMPO ...

2 Jahre wird der Kram schon halten und länger soll er es nach
Ansicht des Herstellers wohl auch nicht, weil dann möchte er
ja ein neues verkaufen ...

Netzteile werden bei uns im Internet Server Pool häufiger
getauscht, die wirklich wichtigen Server haben extra große
solche, die weit unter den Grenzwerten betrieben werden.
Das Problem ist bekannt ...

Das, was deutschel Ingenieul nennt "Beschiss", ist fül
Anbietel aus dem loten Liesenleich gutes Business, sehl
gutes Business ;-/ Leute wollen es so, Geiz ist Geil ...

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

 

[Lars Mueller]

Lutz wrote:

[Fullquote umweltgerecht entsorgt]

die Dioden werden doch abwechselnd betrieben in der
Gegentaktschaltung, d.h. bei 50A Mittelwert bekommt jede Diode nur 25A
im Mittel zu sehen, das ist also soweit o.k.

Warum ist das o.k. wenn jede Diode nur 15A Mittelwert verkraftet?

Gruß Lars

 

[Martin Schönegg]

| Warum ist das o.k. wenn jede Diode nur 15A Mittelwert verkraftet?

Wo steht das eigentlich? Ich hab das Datenblatt von vishay angesehen,
ich gebs zu eindeutig ist das nicht, könnte durchaus aber auch 30 A
eff je Diode sein.

Martin

 

[Lars Mueller]

"Martin Schönegg" wrote:

| Warum ist das o.k. wenn jede Diode nur 15A Mittelwert verkraftet?

Wo steht das eigentlich? Ich hab das Datenblatt von vishay angesehen,

Es steht im Originalposting und da die Angabe in dieser Form durchaus
üblich ist, habe ich das einfach mal so geglaubt.

Laut Datenblatt ist es ein Gleichrichter und damit ist eigentlich auch
klar, daß jede Diode nur eine Halbwelle abbgekommt und wie das Teil zu
verschalten ist, damit in der Summe 30A zu entnehmen sind. Kurz: Das
Teil ist ein 30A-Gleichtrichter, also kann es insgesamt nur 30A liefern
und nicht etwa 60. Also wird wohl bei den Angaben des Netzteils
beschissen.

Gruß Lars

 

[Lars Mueller]

Lars Mueller wrote:

[Tippfehler]

Nein, es ist kein Trichter! )

 

[Ulrich Lukas]

Hallo!


Oliver Bartels wrote:

Naja, sie nutzen die Peakfestigkeit aus.

Ja.

Die Tatsache, dass die im Datenblatt genannte Stromobergrenze von 30A
für die Diode bis zu einer Gehäusetemperatur von 95°C eine Gerade ist,
lässt darauf schließen, dass nicht die Gesamtverlustleistung des Chips
diese Grenze festlegt.

Sehe ich das richtig, dass hier die Bonddrähte eine örtliche Überhitzung
der Kontaktflächen auf dem Die verursachen und die Belastbarkeit des
Bauteils so durch ausdehnungsbedingte mechanische Spannungen begrenzt wird?

Oder welcher Mechanismus spielt dafür eine Rolle?



Gruß,
Ulrich Lukas

 

[Lutz]

Lars Mueller <lm@despammed.com> wrote in message news:<c6m1ar$1o3s$1@ulysses.news.tiscali.de>...

Es steht im Originalposting und da die Angabe in dieser Form durchaus
üblich ist, habe ich das einfach mal so geglaubt.

Elektrotechnik ist eine Ingenieurswissenschaft und nicht Religion,
also glauben hilft nicht.

Laut Datenblatt ist es ein Gleichrichter und damit ist eigentlich auch

Laut Datenblatt ist es eine Doppeldiode! Was ist das für ein teil ein
Gleichrichter? EIne einzlne Diode kann Gleichrichten ist also ein
Gleichrichter, 4 Diodenin entspr. Brücke sind ein Gleichrichter, 6
Dioden ind entspr. Brücke sind ein Gleichrichter, eine Doppeldiode ist
ein Gleichrichter, also was für ein teil ist eindeutig in
Gleichrichter?

klar, daß jede Diode nur eine Halbwelle abbgekommt und wie das Teil zu
verschalten ist, damit in der Summe 30A zu entnehmen sind. Kurz: Das

Ist klar, lese auch die 2 Seite des Datenblatts, dann wirds klarer.

Teil ist ein 30A-Gleichtrichter, also kann es insgesamt nur 30A liefern

falsch

und nicht etwa 60. Also wird wohl bei den Angaben des Netzteils
beschissen.

Ack, es wird nicht das geliefert was man annimmt, wo wird das denn.
Trotzdem ist die Angabe korrekt wenn man sich die Netztelspecs genauer
ansieht. Ich gehe davon aus wenn es nicht ein Noname Billig Teil ist
das eine korrkte Spec dazu vorhanden ist.

Gruß Lars

Gruß

Lutz

 

[Lutz]

Lars Mueller <lm@despammed.com> wrote in message news:<c6l8v4$1i1j$1@ulysses.news.tiscali.de>...

Lutz wrote:

[Fullquote umweltgerecht entsorgt]

die Dioden werden doch abwechselnd betrieben in der
Gegentaktschaltung, d.h. bei 50A Mittelwert bekommt jede Diode nur 25A
im Mittel zu sehen, das ist also soweit o.k.

Warum ist das o.k. wenn jede Diode nur 15A Mittelwert verkraftet?

Gruß Lars

Weil die Annahme 15A falsch ist und der Wert mit 30A richtig ist. Das
es aber trozdem aus anderem Grund unterdimensioniert ist schrieb ich
ja. Meine stärkste enwickelte Power schaltung lieferte Peak 35 KW da
muss man solche Bauteile verstehen können

Gruß

Lutz

 

[Ulrich Lukas]

Hallo!


Die Doppeldiode
(http://www.vishay.com/docs/88732/sbl3030p.pdf)

ist tatsächlich nur für 2 mal 15 Ampere ausgelegt!


Mehrere Vergleichslisten weisen für sie einen direkten Vergleichstyp
mit 2 mal 15 Ampere aus.

Z.B. die von ST
(http://moon.feld.cvut.cz/hw/st/4802.pdf)

nennt die

STPS30L40CW
(http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/9434.pdf).


Weiterhin ist diese Diode auf der Sekundärseite eines Schaltwandlers
eingebaut, wodurch sie die 100-Hz-Welligkeit des gleichgerichteten
Netzstromes gar nicht wahrnimmt (es sitzt ja ein Regelkreis davor, der
für konstante Stromstärke sorgt).

Also, das stimmt so ganz auch nicht.


Gruß,
Ulrich Lukas

 

[Holm Tiffe]

In article <6a624601.0404260312.1a39b848@posting.google.com>,
and7@bigfoot.com (TekMan) writes:
[..]

Yepp. Wobei Keith das ganz spezifisch bei Schaltnetzteilen meinte )


scnr,
andreas

Andreas (TekMan wie schreibt man Dir eine Mail?
(geht um was völlig Anderes, Sorry.

Holm
--
L&P::Kommunikation GbR Holm Tiffe * Administration, Development
FreibergNet.de Internet Systems phone +49 3731 41930
Bereich Server & Technik fax +49 3731 4196026
D-09599 Freiberg * Nonnengasse 31a http://www.freibergnet.de

 

[Lutz]

Ulrich Lukas <neodym123@gmx.de> wrote in message news:<c6qrna$eb6$00$1@news.t-online.com>...

Hallo!


Die Doppeldiode
(http://www.vishay.com/docs/88732/sbl3030p.pdf)

ist tatsächlich nur für 2 mal 15 Ampere ausgelegt!

"!" oh ha,

welche Aussage im atenblatt verleitet dich zu diesem falschen Schluß,
es steht dort "maximum average forward rectivied current 30 A" dies
ist der Mittelwert des Stromes welcer durch die Diode fließen darf,
hast du schon mal Dioden parallel geschaltet um die Strombelastung zu
erhöhen?

Wie war der Erfolg?

verwirrt dich die Angabe "Maximum instantaneous forward voltage per
leg at: 15A", es ist üblich das der Spannungsabfall nicht für
maximalstrom angegeben wird.

Derating Curve Fig. 2 – Maximum Non-Repetitive Peak Forward
Surge Current Per Leg lässt aber keine Zweifel über die Strombelastung
aufkommen 50A Peak bei 100 Halbwellen von 120 möglichen, bedeutet
einen Mittelwert von 29.5A, der Mittelwrt sinkt bei Pulsbelastung ist
aber nahe genug an den 30 A, per Leg bedeutet pro Zweig.

Noch Fragen?

Mehrere Vergleichslisten weisen für sie einen direkten Vergleichstyp
mit 2 mal 15 Ampere aus.

Z.B. die von ST
(http://moon.feld.cvut.cz/hw/st/4802.pdf)

nennt die

STPS30L40CW
(http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/9434.pdf).


Weiterhin ist diese Diode auf der Sekundärseite eines Schaltwandlers
eingebaut, wodurch sie die 100-Hz-Welligkeit des gleichgerichteten
Netzstromes gar nicht wahrnimmt (es sitzt ja ein Regelkreis davor, der
für konstante Stromstärke sorgt).

Also, das stimmt so ganz auch nicht.

Doch stimmt, vergelichslisten enthalten oft genug grobe fehler,
besonders die von E****r habe ich nach den ersten Jahren
beruferfahrung weggeschmissen.

Gruß

Lutz

 

[Ulrich Lukas]

Hi!


Sorry, aber das kann ich so nicht gelten lassen.

OK. Mal der Reihe nach:

hast du schon mal Dioden parallel geschaltet um die Strombelastung zu
erhöhen?

Ja! Das geht bei Doppeldioden problemlos.
Auch wenn die einen negativen Temperaturkoeffizienten der
Durchflusspannung haben, denn die Temperatur ist ja bei beiden Dioden
die selbe.
Der differentielle Gleichstrominnenwiderstand ist hoch genug, dass sich
eine gleichmäßige Stromaufteilung auch bei geringfügig unterschiedlicher
Temperaturverteilung oder Schwellenspannung ergibt.

verwirrt dich die Angabe "Maximum instantaneous forward voltage per
leg at: 15A", es ist üblich das der Spannungsabfall nicht für
maximalstrom angegeben wird.

Es ist vor allem üblich, den Spannungsfall für das Doppelte des
erlaubten Dauergleichstromes anzugeben!

Weil die Verluste in einer Diode nicht wie beim Widerstand zum
Stromquadrat proportional sind, sondern in erster Näherung linear
ansteigen, kann sie bei 50% Tastverhältnis auch den doppelten Strom
tragen. Und genau 50% treten maximal im Gegentaktbetrieb auf.

Für beide Dioden also, egal ob bei Parallelschaltung oder bei Einsatz
beider Zweige als Gleichrichter in M2-Schaltung, ist die Stromgrenze
also das Doppelte des Wertes für eine Einzeldiode.


Nein, es sind wirklich 2 mal 15 Ampere, /nicht/ 2 mal 30!

Die 15 Ampere werden angegeben für den Fall, dass die Dioden einzeln
verwendet werden.

Die 30 A "average rectified forward current" gelten "per device", nicht
"per leg". Der übliche Einsatz dieser Doppeldioden ist nämlich die
M2-Schaltung.

(Auch die Nomenklatur ist in diesem Sinne. Würde die spezielle Diode
2x30A aushalten, würde sie das wahrscheinlich auch in der Bezeichnung
tragen.)

Derating Curve Fig. 2 – Maximum Non-Repetitive Peak Forward
Surge Current Per Leg [...]

Noch Fragen?

Nein. Die Angabe "Non-Repetitive" ist für mich eindeutig.


Wirklich, der Irrtum liegt hierbei nicht auf meiner Seite!


Gruß,
Ulrich