Vraag & Antwoord

Trashcan

december 2005: Koop de juiste hardware

Anoniem
M.V. Wesstein
11 antwoorden
  • Koopadvies voor de hcc!dagen 2005

    Op25, 26 en 27 november vindt het jaarlijkse computerhoogtepunt plaats: de hcc!dagen. Natuurlijk wilt u daar bij zijn, om flink wat lege dvd's en volle inktcartridgesin te slaan! Maar ook kan uw computer wellicht een upgrade gebruiken. Om u te helpen de juiste keuzes te maken lichten we van verschillende onderwerpen de meest interessante producten eruit. Pak uw boodschappenlijst en schrijf mee.
  • waar kan ik het artikel vinden dat genoemd wordt onder het kopje 'Moederbord en processor'?
  • Mag ik vragen of de C!T redactie /enig/ idee heeft waarom een voltageregulator warm wordt (en dus some koeling nodig heeft) - en waarom de kwaliteit van de componenten weinig tot niets met de warmteproductie te maken heeft?


    Even een rekensommetje.
    Een voltageregulator zorgt ervoor dat de processor (en andere componenten) een zo constant mogelijke invoerspanning krijgen. Dit wordt bereikt door de aangeleverde spanning te verlagen; Ik neem even aan dat een processor (1,35V, 89W) 65A (P=U*I, W=V*A) nodig heeft. (het is niet zo simpel, maar het is even iets om mee te rekenen.) Stel dat de voeding 1.5V levert, dan moet er een spanningsverval van 0.15V zijn. Deze 0.15V * 65A levert 10W op, de hoeveelheid energie die in de voltageregulator moet 'verdwijnen': omgezet moet worden in warmte…
    Als je gaat overclocken wordt het spanningverschil weliswaar kleiner, maar gaat er ook meer stroom door de processor lopen, wat betekent dat de voltageregulator meer energie om moet zetten in warmte.

    De hoeveelheid koeling die een voltageregulator nodig heeft heeft dus niet zoveel te maken met het moederbord, maar veel meer met de gebruikte voeding.
  • [quote:6f25810878]Stel dat de voeding 1.5V levert, dan moet er een spanningsverval van 0.15V zijn. Deze 0.15V * 65A levert 10W op, de hoeveelheid energie die in de voltageregulator moet 'verdwijnen': omgezet moet worden in warmte…[/quote:6f25810878]
    Zo werkt het niet, alle ATX voedingen zijn gespecificeerd om 5V of 12V aan het moederbord te leveren voor de CPU. De goede kwaliteit exemplaren doen dat ook, de slechtere leveren vaak een lager en vooral een minder stabiel voltage. Aan deze empirische waarneming kun je al zien dat jouw redenering niet klopt.

    Ik vraag me af of jouw formule voor voltageregulatoren wel klopt - hij is voor weerstanden, volgens mij hebben condensatoren en spoelen elk een eigen formule - maar hoe dan ook is dat onbelangrijk. Het voornaamste doel van voltageregulatoren is het voltage te stabiliseren, dat heeft niets met een spanningsval te maken.
  • Dat heeft alles met spanningsverval te maken. Als de voeding 5V levert (de voeding levert trouwens ook 3.3V, maar daar gaat het niet om), en de processor 1.25V nodig heeft, is het nodig een spanningsvervel nodig van 3.75V. Je mag mij vertellen hoe je dit magisch wilt doen zonder energie om te zetten in warmte.

    [quote:4174a1ad3d] Aan deze empirische waarneming kun je al zien dat jouw redenering niet klopt.[/quote:4174a1ad3d]
    Eh, nee. Als jouw waardes kloppen krijg je zelfs nog veel hogere waarden.

    [quote:4174a1ad3d]Ik vraag me af of jouw formule voor voltageregulatoren wel klopt - hij is voor weerstanden, volgens mij hebben condensatoren en spoelen elk een eigen formule[/quote:4174a1ad3d]
    Het gaat om de omzetting van elektrische energie naar een andere soort van energie. Condensatoren doen dit (in theorie) niet, spoelen zorgen voor een magnetisch veld.
    Overigens zijn het geen verschillende formules, ze hangen allemaal samen ;)

    [quote:4174a1ad3d] Het voornaamste doel van voltageregulatoren is het voltage te stabiliseren, dat heeft niets met een spanningsval te maken.[/quote:4174a1ad3d]
    Jawel. Een voltageregulator krijgt x volt binnen en moet daar y volt van maken, even los van hoe het technisch in elkaar zit. Dit gebeurt door de spanning af te vlakken, door elektrische energie om te zetten in warmteenergie.
  • [quote:94f9d256d5]Je mag mij vertellen hoe je dit magisch wilt doen zonder energie om te zetten in warmte.[/quote:94f9d256d5]
    Zonder enige warmteproductie is natuurlijk onmogelijk - dat zou een perpetuum mobile zijn - maar een transformator doet het veel efficienter dan in jouw berekening. Een (hypothetische) ideale transformator is zelfs 100% efficient, in de praktijk halen ze 95% ofzo, geloof ik. Om die reden gebruikt men hoogspanningsmasten om electiciteit te transporteren: P= R*I^2 = V*I, dus I telt veel zwaarder dan V.

    Het is heel gemakkelijk te demonstreren dat jouw berekening niet klopt, want je hebt geen rekening gehouden met positief en negatief.
    De formule is bedoeld voor het vermogensverlies over een weerstand, zoals een lange stroomdraad. Als we de nulpunten van V en I aan dezelfde kant kiezen krijg je bijvoorbeeld P = V*I = -10V * 2A = -20W, dus inderdaad een energieverlies. Elke weerstand is positief, daarom is je energieverlies altijd groter dan of gelijk aan nul.
    Maar als we een willekeurig circuit (bijvoorbeeld een hoogspanningstransformator) nemen in plaats van een weerstand kan de spannings"val" ook positief zijn - de spanning wordt dus hoger. In dat geval krijgen we met dezelfde richting: P = V*I = 10V * 2A = 20W. Dus volgens jou berekening krijgen we nu gratis energie, zonder het te hoeven produceren. (Of neem een kleinere stroom om te compenseren voor de hogere spanning, het probleem blijft hetzelfde.) In werkelijkheid produceert een transformator natuurlijk geen energie, hij verandert alleen de spanning. Dus de manier waarop je P = V*I gebruikt klopt niet.

    [quote:94f9d256d5]Overigens zijn het geen verschillende formules, ze hangen allemaal samen [/quote:94f9d256d5]
    Ze zijn allemaal afgeleid van de wetten van Maxwell en die van Kirchoff, maar daar houdt 't mee op. Zolang de stroom en spanning constant blijven hebben spoelen en condensatoren geen weerstand, maar de bestaansreden van voltageregulatoren is juist dat dit niet het geval is. In plaats van weerstand R gebruiken we dan impedantie Z:
    weerstand: Z = R
    spoel: Z = j*w*L (w = omega, j = complex)
    condensator: Z = 1/(j*w*C)
    Maar omdat dergelijke circuits ook andere effecten hebben dan voor impedantie zorgen kun je P = V*I er niet zomaar op loslaten.

    [quote:94f9d256d5]Jawel. Een voltageregulator krijgt x volt binnen en moet daar y volt van maken, even los van hoe het technisch in elkaar zit. Dit gebeurt door de spanning af te vlakken, door elektrische energie om te zetten in warmteenergie.[/quote:94f9d256d5]
    Ho! Gelukkig werken de voltageregulatoren van een moederbord op een heel wat slimmere manier dan wat jij beschrijft. Een P4 CPU krijgt z'n energie van de 12V lijn en heeft iets meer dan 1V nodig. Neem een spanningsval van 10V en 50A, hoewel beide in werkelijkheid hoger zijn. Dat geeft (volgens jouw berekening) 500W!
    Zoveel leveren de meeste voedingen nog niet eens, en dan negeren we de CPU zelfs.
  • Als 'n CPU 'n stabiele 1,5 volt nodig heeft en 5 volt rauwe power wordt aangevoerd, maar is dat zo. De ATX voeding leverd al gestabiliseerde spanningen af van + en - 5V +12V +3,3V ?
    Dus die regulator is meer 'n DC/DC conversie met hogere/ nauwkeurige stabiliteits regeling er in gecombineerd.

    5-1,5 volt is nogal 'n erg groot regelbereik. De 840XE kan zo'n 130Watt pieken halen uit die 1,5 volt? houd in dat je voor die 3,5 regel volt maal de stroom al over de 350 watt in de regelaar zit. Dus denk eerder aan 'n DC/DC van 5V/2V gekoppelt aan 2Voltin/1,5V uit stabilisatie gecombineerd.

    Aangezien die 5 volt door belasting iets inzakt rimpel, zal 'n deel van het regelvermogen gedissipeerd worden in de 5Volt stabilisatie regeling.

    Ontopic: Ik ben dus ook van plan naar de HCC beurs te gaan. Zaterdag voor 'n upgrade. Ben dus benieuwed naar verkrijgbaarheid van
    DFI S939 ATI chipset mobo's. Aangezien ik daarop 'n X1800XT 512 wil poten. Ik ben dus benieuwed of zo'n XT daar dan wel verkrijgbaar is. anders dan toch maar 'n 1800XL. Rest budged bepaald zo'n beetje de CPU. Exacte budged is pas bekend als ik erheen ga.

    Ik schat dat er wel kans is dat Xt leverbaar zijn maar mogelijk dan ook alweer uitverkocht zijn.

    Dus
    X1800XT/XL
    DFI mobo s939
    CPU
    voeding
    Mem 2GB

    Die X1800XT moet toch wel zeker zo'n 3jaar mee.
    CPU kan nog enigzins geupgrade worden over 'n jaar als S939 DC dreigen uitgefaseerd te worden.
  • Helaas zijn voedingen niet zo mooi gebouwd dat er geregeld wordt op AC-niveau. Zogauw alles op DC-niveau geregeld wordt krijg je nu eenmaal grote verliezen.

    [quote:2df715050c]maar een transformator doet het veel efficienter dan in jouw berekening. Een (hypothetische) ideale transformator is zelfs 100% efficient, in de praktijk halen ze 95% ofzo, geloof ik.[/quote:2df715050c]
    Klopt. Een transformator is efficient, maar een voltageregulator is _geen_ transformator. Een trafo regelt de spanningen (deels) door gebruik te maken van de AC/AC conversie; op die manier is op een efficiente manier 3.3V, 5V en 12V te krijgen (en elk willekeurig ander voltage, zogauw je daar de spoelen maar voor hebt);

    De spanningsval bij een voltageregulator is ALTIJD positief; Ze vlakken af!



    DC/DC het voltage 'veranderen' is gewoon een probleem. De meest efficiente methode is misschien nog om mbv een blokgolf of sinusgenerator een AC trafo aan te sturen…



    Ik weet niet precies hoe het geregeld is met de aansturing van een P4, maar ik weet vrij zeker dat dit niet van de 12V lijn komt, of in ieder geval niet direct. De meest efficiente methode zou misschien nog zijn om 10 losse delen van de P4 aan te sturen door deze in serie te koppelen, maar ik ben bang dat de 0V wel doorgekoppeld zal zijn ;)

    Overigens heeft een voeding ook nog een 3,3V lijn, daardoor heb je wat minder verliezen.
  • Voor DC/DC passen ze gewoon 'n hoog frequente AC/AC toe.

    DC 5 of 12V puls moduleren door 'n ferietkern traffo op spoel L1 en van L2 aan de uitgang door minder windingen de 2V pakken en deze 100Khz AC gelijk richten en dit dan precicie stabiliseren.

    'n DC/DC is eigenlijk 'n DC/AC / AC/DC dubbel conversie.
  • Heel interessante discussie hoor…
    Maar gaan jullie niet een beetje off-topic?
  • Hey cool, Sander_e_s is ook Moderator geworden :D





    Sander_e_s we hebben een speciale topic om off-topic te melden….. :roll:
    En dit deze discussie mag dan wel off-topic zijn het heeft meer waarde dan de post die jij nu maakt. Nu weer on-topic!

Beantwoord deze vraag

Dit is een gearchiveerde pagina. Antwoorden is niet meer mogelijk.