voltregulator voor CPU

[Stannieman]

Hallo,
Ik heb een oud moederbord met een socket waar 5V op staat en daar zou een CPU van 4V op moeten komen.
Het originele topic staat hier en ik ben naar het electronicaforum doorverwezen.

De gegevens:
mobo: 486-GIO-VT2
CPU: Cyrix cx486DX2 80MHz 4V

OK dat is oud en het is ook maar gewoon voor de lol om het toch maar werkende te krijgen, dus met "koop gewoon een nieuw cpu" ben ik niks geholpen.

Je kon vroeger voor het bord voltregulators kopen, maar enkel voor 3.3V CPU's.
Die regulator moet op een aantal pinnen komen die hier schematisch staan voorgesteld:

(die op het originele topic was fout)


Ik heb al zoiets gevonden

maar daar moet waarschijnlijk nog heel wat bijkomen?
En hoe zet ik die dan goed op de pinnen van het moederbord?

Ik hoop dat jullie mij hiermee kunnen helpen, of toch al opweg helpen.
Groeten Stan

[ Voor 4% gewijzigd door Stannieman op 03-11-2009 19:49 ]

[DaWaN]

Hoeveel stroom heeft zo'n processor eigenlijk nodig op 4V ?
Je zou ook eens kunnen kijken of de processor ook gewoon werkt op 5V, mogelijk moet je extra koeling toevoegen maar de kans dat het werkt bestaat denk ik wel.

En als laatste, waarom ga je met 486's aan de gang ? Je kunt tegenwoordig ook zonder al te veel moeite aan een mooie Pentium III coppermine komen voor 0 euro, dan heb je iets wat misschien ietsje meer verbruikt maar wel véééééél sneller is

[naftebakje]

Als ik het goed zie dan ging die externe regulator 5V halen uit pin 2,4,13 en 16, en levert ie die weer af op pin 1,3,14 en 16. Dat kan je idd relatief eenvoudig namaken.
Wat jij hebt getekend is een spanningsdeler, dat werkt goed zolang je er relatief gezien niet teveel stroom uit trekt (als je uit de middenaansluiting tot 1/10e van de stroom die door beide weerstanden loopt trekt valt de afwijking binnen de perken), voor jou toepassing totaal ongeschikt.

Wat je wil is een low-drop lineaire regulator (die is het eenvoudigste) die de stroom die je nodig hebt kan leveren. Ik neem aan dat je rond de 1.5A zit (kijk dit zelf eens na, dit heb ik uit een militaire 486 datasheet gehaald) dus ga je een koeling van ongeveer 1.5W moeten voorzien.

[Stannieman]

Waarvoor dient die koeler dan? De spanningsdeler gedoe of de cpu zelf?
En de cpu werkt op 5V, maar ik wil het niet riskeren om die zo te lang te laten draaien.

[borft]

neej, gen van beiden De koeling werkt op de low drop regulator. Die spanningsdeler kan je vergeten voor een dergelijke toepassing!

[Stannieman]

Ja die low drop regulator bedoelde ik dus. En hoe moet die daar dan op? Ik neem aan dat ik er 4 nodig zal hebben dan?

[Sphere-]

Meeste low-drop regelaars zitten in een TO-220 verpakking. Daar bestaan speciale heatsinks voor:
http://images.google.nl/i...um=1&ie=UTF-8&sa=N&tab=wi

[Stannieman]

Die koeling zal ik wel oplossen, maar hoe moeten die regulators aangesloten worden? Gewoon input op 5V, output op de bijhorende 3.3V en de gnd dan gewoon op gnd ofwat? En voor waar nu 4 jumpers staan ook 4 aparte zeker? Of gewoon alles op 1?

[ Voor 18% gewijzigd door Stannieman op 04-11-2009 12:22 ]

[jeronimo]

Ik vermoed dat de 5V pinnen en de 3V3 pinnen op het moederboard gewoon zijn doorverbonden. Ze zijn alleen over meerdere pennen verdeeld om de verliezen in de contacten te verlagen.
Ik zou dus een haakse female header opzoeken en een stukje gaatjes print. Daarna kun je op je printje de 5V, 3V3 en GND ook weer doorverbinden. Als regelaar zou ik iets als de LT1529CT nemen. De 5V is dan de input, de output op de 3V3 aansluiten. Alleen nog 2 weerstandjes toevoegen on de regelaar op 4V in te stellen en wat condensatortjes voor de ontkoppeling. De regelaar moet natuurlijk op een koelprofieltje.

[Stannieman]

Ow ik ben nog iets vergeten te zeggen, de pinnen die samen in een kader staan zijn met een jumper verbonden voor een 5V cpu.
Maar jij denkt dus dat alle 5v pinnen aan elkaar hangen en alle 3.3 ook? Voor contactverlies gaan ze toch geen 4 aparte pinnen gebruiken eh? Maar het bord ligt bij mn oma die nu op vakantie is als ze terug is zal ik de pinnen nog eens uitmeten om te zien of ze echt doorverbonden zijn.

En ik heb van een ander kapot bord deze, die zou normaal goed moeten zijn?

Dat printje haal ik op school wel ergens vandaan. Als stekker kan ik een stuk van een ide stekker gebruiken, de onderlinge afstand van de pinnen is daarvan even groot.

[Stannieman]

Dus als alles doorverbonden is moet die sharp regulator gewoon met DC input op de 5V, DC output op 3.3V en gnd op gnd? Maar wat met die 4e aansluiting op die sharp dan? Daar staat bij "output voltage minute adjustment terminal (VADJ)"

En op pagina 7 van de pdf:
When VADJ is forcibly raised above Vref (1.25V TYP) by applying the external signal, the output is turned off (pass transistor of
regulator is turned off). When the output is OFF, VADJ must be higher then Vref MAX., and at the same time must be lower than
maximum rating 7V.
In OFF-state, the load current flows to RL from VADJ through R2. Therefore the value of R2 must be as high as possible.


Die ook bij aan de GND, dan is die geen 1.25V?

[jeronimo]

Die optie om je regelaar uit te schakelen gebruik je hier niet. Je stelt nu volgens de formule bij fig1 de uitgangsspanning in.
Vout=1.25 * (1+R2/R1) R1=390E,Vref =1.25V

Let er ook op dat de PQ30RV1 maar 1A kan leveren, de PQ30RV2 2A. Volgens de info die naftebakje had gevonden heb je minimaal 1.5A nodig.

En ja vanwege overgangsweerstanden gaan ze zeker meerdere pennen gebruiken.

[Stannieman]

Je stelt nu volgens de formule bij fig1 de uitgangsspanning in.

Wat bedoel je? volgens de grafiek van in de datasheet geeft die 4V bij 5V input

En die ik heb is een PQ30RV21, dus die kan 2A leveren.

[jeronimo]

Stannieman schreef op vrijdag 06 november 2009 @ 11:58:
[...]

Wat bedoel je? volgens de grafiek van in de datasheet geeft die 4V bij 5V input

En die ik heb is een PQ30RV21, dus die kan 2A leveren.

De PQ30RV is een instelbare regelaar, je moet dus middels die 2 weerstandjes de uitgangsspanning instellen.

[Stannieman]

Aha, dus bij mij moet R1 390Ohm en R2 2.7kOhm zijn voor 4V output. Waar moeten die dan komen?
En ik denk dat ik woensdag terug aan het bord kan, dan kan ik eens meten welke pinnen doorverbonden zijn.
(ik vermoed dat 1&3, 2&4, 13&15 en 14&16 koppeltjes vormen, anders hadden ze wel naast elkaar gestaan, maar dat zullen de metingen uitwijzen eh)

En nog een vraag: waar komt eigenlijk die 3.3V op die pinnen vandaan? Want het is toch juist op van 5V 3.3V te maken dat toendertijd die voltregulator te koop was?

[jeronimo]

In de datasheet (figuur 1) staat duidelijk aangeven hoe de weerstandjes aangesloten moeten worden.

Pen 1,3, 14 en 16 zijn verbonden, evenals de pennen 2,4, 13 en 15 en ook de GND pennen 7, 8, 9 en 10.

De 3V3 markering geeft eigenlijk alleen maar aan dat daar de spanning van de regulator op komt te staan. Met de jumpers er op staat daar dus gewoon 5V, als je de VRM werkend krijgt staat daar zometeen 4V

[Stannieman]

Nee die 3.3V heb ik gemeten tegenover gnd. (was eigenlijk 3.5 of 3.45V ofzo, maar ik dacht dat dat 3.3V moest zijn). De 5V zijn ONGEVEER 5V tegenover gnd en 12V ongeveer 12. Die met niks bij daar heb ik niks op gemeten.
Dat vind ik zo raar, waarom sluiten ze hier met jumpers 5V op 3.3V aan? den krijg je toch 1.7V in de andere richting op die 3.3 pinnen?

[Part]

Stannieman schreef op zaterdag 07 november 2009 @ 09:33:
Nee die 3.3V heb ik gemeten tegenover gnd. (was eigenlijk 3.5 of 3.45V ofzo, maar ik dacht dat dat 3.3V moest zijn). De 5V zijn ONGEVEER 5V tegenover gnd en 12V ongeveer 12. Die met niks bij daar heb ik niks op gemeten.
Dat vind ik zo raar, waarom sluiten ze hier met jumpers 5V op 3.3V aan? den krijg je toch 1.7V in de andere richting op die 3.3 pinnen?

De CPU krijgt ook 5 volt voor zijn IO en als je de core niet van spanning voorziet door geen jumpers of een voltageregelaar te plaatsen dan is het normaal dat je een spanning meet ergens tussen de 0 en de 5 volt.

Haal de cpu er maar eens uit en meet dan nogmaals.

[Stannieman]

Ja ik zal woensdag eens alles zonde cpu meten dan.

[Guru Evi]

Dus je hebt de Cx486DX2-V80GP vast (die draait op 4V). Uit ervaring weet ik dat het wel mogelijk is het op 3.3V te draaien op sommige moederborden maar andere dan weer niet. Kijk eens of het niet mogelijk is op je moederbord het voltage alternatief in te stellen op vb. 3.45V. Meestal in het wit op het moederbord geprint of anders in het boekje die erbij zat anders eens kijken of iemand anders de gegevens heeft bij de lokale BBS - hmm, die bestaan niet meer.

Cyrix was toendertijd zo het buitenbeentje die plannetjes van oa. IBM zat te kopieren (ala chinese fabriek die de plannen steelt) en speciale moederborden nodig had. Als je een andere CPU op de kop kunt tikken dan zou ik dat toch proberen, Cyrix is een moeilijk geval.

[Stannieman]

Ik had ook al zo iets opgevangen dat cyrix minder zou zijn dan intel en die andere, maar ze zijn wel volledig pincompatibel, dus enkel het voltage is een probleem.
En voor een 3.3V cpu moet dus die voltregulator die je kon kopen er op, die wil ik nu zelf maken maar de voor 4V, dat moet toch mogelijk zijn dacht ik.

[jeronimo]

C1 MKT 330N
C2 TANTAAL 47U/6V3
HS1 KOELPROFIEL SK09/37
J1 HEADER 2X8P FEMALE HAAKS
R1 WEERSTAND 390E
R2 WEERSTAND 860E
U1 LDO STAB. PQ30RV2

Zoiets zou het denk ik wel moeten doen.
Ja, je moet toch wat als je even niets te doen hebt

[KaWaReZ]

wat ik weet van de socket (3 wasset?), dat cyrix cpu's idd niet op "elk" moederbord kwijt konden.
je zou makkelijker een dx4-100 erin kunnen frotten, maar dan is de lol voorbij.
waarom makkelijk als het ook moeilijk kan?

[Stannieman]

Wow heb je dat zelf gemaakt? En die condensators, zijn die 330 en 47 µF ofwat?
En nu vraag ik weer veel, maar wat doen die condensators daar? Voor zover ik iets van condensators ken zorgen die er hier voor dat de spanning pas op je cpu komt iets na de spanning op het ding hierboven komt, maar waarom? Om de cpu te beschermen tegen een spanningspiek bij het inschakelen ofzo?
En het is idd en socket 3

[ Voor 49% gewijzigd door Stannieman op 10-11-2009 19:35 ]

[jeronimo]

De condensatoren heb ik overgenomen uit de datasheet. Ze zijn nodig om de regelaar stabiel te houden. Even opletten dat R2 een andere waarde is dan je zelf had berekend.

[naftebakje]

Die condensatoren zijn nodig om de regelaar goed te doen werken, de waardes haal je zo uit de datasheet van de regelaar.
Om te begrijpen waarom die er staan moet je afstappen van het stabiele (5V in, 4V uit) en rekening houden met het dynamische gedrag: de ingangsspanning zal altijd wat op en neer gaan (vb door storing), de regelaar zal hierop wat te snel reageren waardoor de uitgang op en neer begint te wapperen (oscilleren) en daardoor wordt ie erg warm en gaat ie kapot. Door een ingangscondensator ga je storingen zoveel mogelijk vermijden op de ingang (condensator is kortsluiting voor wisselspanning, dus sluit de storingen kort), de uitgangscondensator zorgt ervoor dat de uitgang wat stabieler blijft waardoor een eventuele oscillatie onderdrukt wordt.
Helemaal volledig is deze uitleg niet, maar je hoeft er ook niet wakker van te liggen, onthoud dat je bij een spanningsregelaar condensatoren moet zetten en je kan al heel wat verder geraken.

[Stannieman]

ok bedankt, en hoefeel µfarrat moeten die nu zijn?

[mux]

naftebakje schreef op dinsdag 10 november 2009 @ 21:09:
Die condensatoren zijn nodig om de regelaar goed te doen werken, de waardes haal je zo uit de datasheet van de regelaar.

[Stannieman]

Oei sorry, ik zal eens kijken in de sheet.
edit: 0.33 en 47µF dus.
Maar van waar komt die R2 = 890ohm dan? Op fig.10 staat toch duidelijk 2.7kOhm.

[ Voor 68% gewijzigd door Stannieman op 11-11-2009 11:59 ]

[Stannieman]

Ik heb het moederbord eens uitgemeten, zonder cpu, ram of wat dan ook erop.
Alles is gemeten t.o.v. de gnd die uit de voeding komt.
Op de pinnen waar ik 3.3V bij heb staan staat idd. gewoon niks, sommige pinnen op de vorige afbeelding had ik omgewisseld, dus hier een nieuwe die wel goed is:


Die samen in een zwarte kader zijn met een jumper verbonden voor een 5V cpu, die in een groene kader zijn op het moederbord doorverbonden.
Dus als ik jeronimo zijn scheme 2x op een printje zet is het opgelost
Nu nog ergens een 2e voltageregulator vandaan halen, maakt het uit als dat een andere is of moet het echt ook een PQ30RV21 zijn?

[jeronimo]

Stannieman schreef op woensdag 11 november 2009 @ 11:52:
Oei sorry, ik zal eens kijken in de sheet.
edit: 0.33 en 47µF dus.
Maar van waar komt die R2 = 890ohm dan? Op fig.10 staat toch duidelijk 2.7kOhm.

Jazeker, maar voor deze meting is een uitgangsspanning ingesteld van 10V...

[Stannieman]

Ah zo, ik dacht dat je het als een grafiek moest lezen, en als je dan 5V input volgt kom je op de verticale as 4V uit.

[jeronimo]

Stannieman schreef op woensdag 11 november 2009 @ 17:27:
Ah zo, ik dacht dat je het als een grafiek moest lezen, en als je dan 5V input volgt kom je op de verticale as 4V uit.

Die grafiek laat zien hoe de uitgangsspanning op zal lopen zolang de ingangsspanning lager is dan de ingestelde waarde (en ook als functie van de belasting).

Nog een paar opmerkingen. Naftebakje gaf aan dat het verbuik van een door hem gevonden processor rond de 1,5A zou liggen. Als dit ook voor je Cyrix proc. opgaat heb je met een 2A regelaar nog wel iets speling. Vandaar mijn voorstel om een LT1529 te gebruiken. Deze kan 3A leveren, wat je dus nog iets meer speling geeft. De aansluitingen hiervan zijn wel iets anders, evenals de instelling van de uitgangsspanning.

Bij het schema en layout kun je zien dat ik al een aantal pennen door heb verbonden. Hieruit kun je opmaken dat het ontwerpje maar 1 keer gemaakt moet worden. Mogelijk werkt het met 1x de PQ30RV21, maar liever 1x de LT1529.

[Stannieman]

Moet met 1x PQ30RV21 zeker gaan want ere staat zo 1 een bord waar die cpu op zat (maar dat bord is stuk). Op het bord dat ik nu gebruik zat een intel 486dx2 66MHz van 5V, maar die is ook stuk, ik meng de onderdelen van de 2 pc's door elkaar. Dus de PQ30RV21 heb ik al, iets ander moet ik nog gaan zoeken.

En jouw schema was nog in de veronderstelling dat alles op het mobo doroverbonden was, maar er zijn daarop wel 2 paren (dus 2 volledig aparte stukken). Maar toch, 4V = 4V en 5V = 5V, dus die moge zeker op 1 PQ30RV21 komen? Of toch niet? Want m'n leraar electriciteit/electronica zei dat er dan stromen konden komen tussen de verschillende 5V of 4V paren.

En is voor de weerstanden de E24 reeks precies genoeg?

[ Voor 4% gewijzigd door Stannieman op 12-11-2009 19:19 ]

[Stannieman]

Volgens mij is 890Ohm ook niet juist hoor.

Naast Fig.1 staat: Vout=1.25x(1+R2/R1)
R1=390Ohm
Vout moet 4 zijn dus:
4=1.25x(1+R2/390)

=>4/1.25=1+R2/390)
=>4/1.25-1=R2/390
=>R2=(4/1.25-1)*390=858Ohm = +-860

En mogen de 2 stukken nu 100% zeker doorverbonden worden?

[jeronimo]

Je hebt er zelf 890Ohm van gemaakt....

[Stannieman]

Oei, ja sorry ik zie het... Excuseer

Maar mogen die 2 stukken nu samen? Want op het mobo zij ze dus niet doorverbonden eh.

En undervolten van een cpu kan toch geen kwaad eh? Dan kan ik er nog 3.9V van maken, dan moet ik geen 2 weerstanden in serie zetten om op 860 te komen.

[jeronimo]

Ik zie er geen enkel probleem in om de 4 pinnen 3V3 op je VRM door te verbinden. Als je goed kijkt zul je zien dat ik dat ook al in de layout gedaan heb.

[ Voor 2% gewijzigd door jeronimo op 14-11-2009 18:22 . Reden: typo ]

[Stannieman]

Ok geweldig bedankt, dan ga ik als ik tijd heb dat eens op een printje solderen en uittesten.

[Stannieman]

Ik heb het eindelijk eens gemaakt en het werkt perfect, geweldig bedankt allemaal!!!
Nog 1 laatste vraagje:
Die PQ30RV21 heb ik aan het printje gesoldeerd een stukje van een ide kabel (dus 1 lijn voor elk pinnetje), maar die dingen zijn wel heel dun (iets van 5 adertjes per lijntje). Zouden die te dun kunnen zijn, of is het zeker goed zo?
Ik ben bijna zeker dat de cpu ergens tussen 1 en 2A neemt.