Effect 7v mod PSU

[Bitbored]

Ik heb onlangs een hele discussie gehad met een vriend over elektriciteit, en een van de punten was het gebruik van de 12V en 5V lijn om 7 volt te verkrijgen op een case fan...

Op m'n oude PC (waarvan onlangs m'n cpu overleden is) heb ik een fan gehad die bijna 3 jaar gedraaid heeft op zo'n manier, zonder enig probleem.
Met mijn beperkte kennis over hoe een PSU in elkaar zit, ben ik er van overtuigd dat een normale na-oorlogse, en waarschijnlijk zelfs de meeste voor-oorlogse voedingen hier (zeker als er andere apparaten zijn op aangesloten) hier geen problemen mee mogen hebben, en zeker niet zal kapot gaan.

Onderzoek op het internet vertelt mij nu ook ongeveer hetzelfde, dus ik denk dat ik een vrij vast standpunt heb.

Doch, hij studeert als industrieel ingenieur, en hij beweert dat ik gewoon heel veel geluk heb gehad en dat er een buffer of iets dergelijks, bedoelt om fouten of fluctuaties op te vangen, er voor bezorgt heeft dat m'n voeding niet kapot is gegaan, en dat ik blij mag zijn dat ik deze buffer nooit heb overschreden.
Of zoiets.

Hoewel ik geïnteresseerd ben in dit onderwerp, heb ik geen zin om de werking van een PSU tot in het detail uit te zoeken en te bereken wat de 7V mod voor effect kan hebben in welke omstandigheden.

Is er iemand die hier meer over weet en de tijd heeft om dit deftig uit te leggen?
Post als "ik heb die 7v mod ook al vaak gedaan, zonder problemen, blablabla" kan ik ook op andere plaatsen op het internet vinden, en daar heb ik dus niets aan, ik zoek een degelijke uitleg, die op te bewijzen feiten berust.

Voor de mensen die niet weten waar ik het over heb: de 7V mod

[bassie]

De 5V lijn is gemaakt om stroom te leveren, niet om op te nemen. Dus zolang je er een belasting aan hebt hangen waar de stroom door kan wegvloeien lijkt het mij geen probleem.

[Sprite_tm]

Het punt is dat het eigenlijk alleen werkt als je belasting op de 5V-lijn meer is dan de belasting die je op 7V voedt. Zolang dat is, loopt er namelijk nog gegarandeerd stroom uit de 5V-aansluiting van je PSU: je PSU sourcet energie. Als dat niet zo meer is, zou je 5V-aansluiting energie moeten sinken, en 99.9% van de voedingen kunnen dit niet. Als het dus alleen een fannetje ofzo is, zou het geen enkel probleem moeten wezen.

[naftebakje]

Als je diep in een ATX voeding door wil gaan, begin dan met gewone geschakelde voedingen (de basisschakelingen: buck, boost en buckboost converters), de rest is een samenknopen van alles en een aantal truukjes om geld te besparen.
Zo zit bij goedkope voedingen vaak de spoel voor 5V en 12V op dezelfde kern (zie voorbeeldschema), waardoor je enerzijds elke lijn voldoende moet belasten anders wordt de spanning te hoog, en anderzijds geen te extreme belastingsafwijkingen (ten opzichte van de ontwerpbelasting) mag hebben want de belasting van de ene lijn verandert de spanning van de andere lijn.

En over de fan: stel dat je met je oude PC 7 Ampere trekt op zowel de +5V als de +12V lijn, en je hangt een fan hiertussen die op 7V 150mA trekt, dan zorg je ervoor dat er nu op +5V 6.85A wordt getrokken en op +12V 7.15A. De voeding zal op geen enkele manier "zien" dat een belasting tussen massa en voedingslijn of tussen 2 voedingslijnen hangt dus dat kan zeker geen probleem zijn.

[ Voor 22% gewijzigd door naftebakje op 28-02-2010 11:04 ]

[AlexanderB]

maar wel als je 5a op 7v gaat voeden, dan snapt de voeding niet hoe dr 12A op 12v en 2A op 5v loopt, zo'n pentium 3 tijdperk voeding die jij bedoelt snapt dat inderdaad niet. moderne voedingen (met veel meer amps op de 12v rail) kunnen daar wat beter mee omgaan..

maar in het kort (en zoals al gezegd) zolang de 5v belasting in amperes hoger is dan de 7v belasting gaat het in principe nog goed...

[Verwijderd]

Illustratie van wat hierboven uitgelegd wordt:



De voeding is gemaakt om op zijn spanningslijnen stroom te leveren, niet stroom te laten binnenkomen. Op alle lijnen moet dus de nettostroom van de lijn wegvloeien.
De rode pijl is de stroom ten gevolge van de 7V mod: de stroom vloeit weg van de +12V lijn dus daar geen probleem. De stroom vloeit echter naar de +5V lijn dus daar mogelijk wel een probleem.
De groene lijn is het stroomverbruik op de +5V lijn van alle normale verbruikers/componenten, deze vloeit weg van de +5V lijn.
Zolang de stroomsterkte van de groene pijl groter is dan de stroomsterkte van de rode pijl, zal de som hiervan (dus de nettostroom of resulterende stroom) ook wegvloeien van de +5V lijn en is er dus geen probleem. Als de stroomsterkte van de rode pijl echter groter is dan de stroomsterkte van de groene pijl, dan zal de nettostroom of resulterende stroom nar de +5V toe vloeien en zal de boel dus niet werken.

[Bitbored]

Even een klassieke voorstelling van een elektrische stroom door water:



De 12V lijn kan je volgens mij voorstellen door een brede rivier die traag stroomt (hoge spanning, lage stroom), de belaste 5V lijn door een smalle rivier die snel stroomt (lagere spanning, hoog verbruik en dus stroom).

De 5V "rivier" moet dus snel genoeg stromen zodanig dat het extra water van de 12V "rivier" kan afgevoerd worden.

Het debiet van de 5V rivier moet dus goter zijn dan die van de 12V rivier.

[ Voor 86% gewijzigd door Bitbored op 28-02-2010 23:05 . Reden: per ongeluk op verstuur ipv bekijk gedrukt daarnet ]

[Mentalist]

Bitbored schreef op zondag 28 februari 2010 @ 01:33:
Is er iemand die hier meer over weet en de tijd heeft om dit deftig uit te leggen?
Post als "ik heb die 7v mod ook al vaak gedaan, zonder problemen, blablabla" kan ik ook op andere plaatsen op het internet vinden, en daar heb ik dus niets aan, ik zoek een degelijke uitleg, die op te bewijzen feiten berust.

Ik heb wel een andere voor je, ik had ooit zo'n "vooroorlogse" voeding. Ik schat van rond '98 misschien, ik gok zelfs nog ouder.

Waarschijnlijk een van de eerste ATX voedingen, 300W. Ik had ook de indruk dat het best een goede voeding was. Merk weet ik niet meer. Deed het prima.

Tot ik een fannetje op 7V aansloot. Hij was iirc meteen kapot.

Bitbored schreef op zondag 28 februari 2010 @ 22:04:
1.Wat als de fan plotseling ongelooflijk veel stroom trekt, bv. door een kortsluiting, of een door een blokage?

Bam?

Blokkering valt wel mee trouwens volgens mij.. Stop maar eens een fan met je vingers. Iedere x seconden doet hij een poging tot herstarten (afhankelijk van de fan), en die kan je met gemak tegenhouden met je vinger. Kan dus niet veel energie inzitten.

[ Voor 11% gewijzigd door Mentalist op 28-02-2010 22:16 ]

[Bitbored]

Wow, bedankt voor de vele reacties, ze sluiten grotendeels aan bij wat ik verwacht had, en ik ben dus een beetje gerustgesteld in mijn kennis over de computer PSU.
(mmh, dat heerlijke gevoel van het gelijk halen bij een discussie )

Maar toch vraag ik me nog altijd enkele zaken af:

• Wat als de fan plotseling ongelooflijk veel stroom trekt, bv. door een kortsluiting, of een door een blokage?
  Met "dan zal het niet werken" kom ik niet heel ver, zou de PSU zichzelf dan uitzetten (of toch de moderne PSU) omdat hij merkt dat er te veel spanning staat op de 5V lijn, of zou dit slechter kunnen aflopen?
  
  ...
  Even wikipedia er bij halen:
  Under normal or overload conditions, no output shall continuously provide more than 240 VA under any conditions of load including output short circuit, per the requirement of UL 1950/ CSA 950/ EN 60950/ IEC 950.
  —ATX12V Power Supply Design Guide, version 2.2
• Ongeveer hetzelfde scenario; moderne voedingen hebben meerdere 12V rails, en somigen hebben ook meerdere 5V rails geloof ik.
  Wat zou er gebeuren als je een onbelaste 5V rail neemt voor de 7V mod, en er een andere 5V rail wel voldoende belast is? (ik weet niet zo veel over aparte rails, maar ik vermoed dat dit hetzelfde is als een 7V mod op een gewone onbelaste 5V lijn, in welk geval de PSU niet zal starten/zichzelf zal afzetten).
• Last but not least: een fan is eigenlijk gewoon een elektromotor, en elektromotors genereren spanningsschommelingen.
  
  De 12V lijn wordt volgens mij grotendeels gebruikt voor dingen als voeding voor dingen als fans en om omgevormd te worden naar andere spaningen, maar de 5V lijn wordt, dacht ik toch, grotendeels gebruikt voor dingen als schakelingen die op 5V werken.
  
  Op de 12V lijn zullen die schommelingen dus waarschijnlijk niet zo erg zijn, maar zouden die schommelingen bij de 7V mod ook op de 5V lijn terechtkomen (en is dit schadelijk?)

[bassie]

Door een blokkage gaat een fan niet ongelofelijk veel stroom trekken. Zelfs al trekt de fan 50% meer dan normaal, dan is het nog maar een paar mA extra. De meestje fans trekken <0.1A. Zelfs vrij stevige delta fan die ik hier heb liggen trekt 400mA normaal, en 600mA geblokkeerd.

Als je wilt dat er veel stroom loopt moet je kortsluiten, maar zoals je zelf al linkt zit daar beveiliging voor ingebouwd.

Over die rimpel hoef je je ook niet druk te maken, de voeding moet daar tegen kunnen. En een fan is kwa belasting niet echt significant.

Output voltages should remain within the regulation limits of Section 3.2.1, and the power
supply should be stable when subjected to load transients per Table 13. from any steady
state load, including any or all of the following conditions:
• Simultaneous load steps on the +12 VDC, +5 VDC, and +3.3 VDC outputs
(all steps occurring in the same direction)
• Load-changing repetition rate of 50 Hz to 10 kHz

Voor 5V is dat 30% van Imax