Masse auf Abwegen: Warum nur bestimmte Pins der Stromversorgungsstecker schmelzen und wir PCs neu überdenken sollten | Teil 1 von 2

Ich hatte mal einen lustigen Fall, da hat jemand parallel auf der Werkbank noch ein zweites Netzeil ohne Einbau genutzt, nur um mal zu checken, ob das im PC verbaute der Grund für die Abstürze mit der neuen Grafikkarte war. Grafikkarte extern angeschlossen und zweites Netzteil mit Büroklammer gestartet. Das ging zwar an, aber unter Last fiepte alles zum Gotterbarmen und der PC bootete auch ab und zu neu (wo er vorher immer nur ausging). Als man das zweite Netzteil dann in einen separaten Stromkreis, also weit weg vom PC-Netzteil angeschlossen hatte, ging nichts mehr und der PC blieb aus.

Ich quäle mich hier gerade mit meinen umgebauten, drei neuen großen Schreibtischen für insgesamt 4 PC-Systeme + Messgeräte. Das Planen, wer gemeinsam wo an die Dose geht, ist schon sportich. Da ich glücklicherweise auch einen Anschluss auf dem Balkon habe und der extra abgesichert ist. habe ich mir die innen liegende Dose in der Nähe mit dort anschließen lassen. Jezt habe ich insgesamt drei separat abgesicherte Stromkreise und einen davon mit einen Not-Aus-Schalter. Die Potentialunterrschiede habe ich gemessen, das hält sich in Grenzen. Auch zwischen Null und Schutzerde. Das habe ich vor zwei Jahren neu machen lassen müssen, weil ich im Korridor zwischen Null und Erde genug Saft hatte, um einen LED-Leuchte zu betreiben. Eigentlich ist das sogar praktisch, denn dieses Licht zahlt man ja nicht, weil der Zähler steht :D
 
SnailSoft hat gesagt. :
Naiverweise bin ich davon ausgegangen, dass PC-Netzteile ein "Floating Ground" haben, wie manche anderen Schaltnetzteile auch, besonders Labornetzteile oder Steckernetzteile: https://en.wikipedia.org/wiki/Floating_ground
Schwebende Masse zu deutsch, habe aber nichts deutsches auf die schnelle gefunden....
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Mit der schwebenden Masse kann es gut gehen, aber wenn die Störungen im Gerät zunehmen kann ich aus praktischer Erfahrung sagen, das führt zu Problemen. Bin mir aber nicht sicher, ob die Masse/Erde Kopplung mit der EMV Verträglichkeit Richtlinie zusammenhängt.

Elektromagnetische Verträglichkeit – Wikipedia

de.wikipedia.org de.wikipedia.org
 
Wäre ja auch wieder mal ein prima TreppenWitz, wenn irgendwelche internen oder externen Ungleichgewichte bei der Erdung (z.B. zwischen Monitor und PC) Einfluss auf Spulenfiepen im NT oder auf der Grafikkarte haben. Also wenn das Spulenfiepen sich vermindert, wenn man in einem GPU-Benchmark den Monitor vom PC trennt.
 
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S.nase hat gesagt. :
Wäre ja auch wieder mal ein prima TreppenWitz, wenn irgendwelche internen oder externen Ungleichgewichte bei der Erdung (z.B. zwischen Monitor und PC) Einfluss auf Spulenfiepen im NT oder auf der Grafikkarte haben. Also wenn das Spulenfiepen sich vermindert, wenn man in einem GPU-Benchmark den Monitor vom PC trennt.
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Ich hatte einen Ferrit Clip über, und dachte na machst den einfach um die beiden 8Pin Leitungen zur Graka(6800XT).
Schreie aus der Hölle während einem run TimeSpy.

Ob das jetzt das Netzteil oder die Graka war weiß ich nicht.
 
Es ist ja auch ein Witz. Meine CPU hat für 60W Durchschnittsverbrauch 16 Phasen mit je 90A und zwei fette 8-Pin Stecker zur Seite, meine GPU hat 9 Phasen mit je 50A und einen Mini-12-Pin für durchschnittlich 250W. o_O

Da braucht sich über die gemessene Realität doch wirklich niemand wundern.

Wieso schaffen es Mainboardhersteller eigentlich, diese schönen, inzwischen völlig übertriebenen Spannnugsversorgungen hinzubasteln, während die Grafikkarten so nah wie möglich auf Kante genäht werden? Ich rieche da schon wieder mein Lieblingsfeindbild mit Lederjacke..
Wenn schon solche Preise mit derartigen Margen abgerufen werden, dann könnte man wenigstens ordentliche Elektronik verbauen. Und einen Stromanschluss, der nicht nur hübsch ist.
Aber manche Kunden bestehen ja noch darauf, wollen das scheinbar so und verteidigen diese Frechheit auch noch bis aufs Letzte.
 
Wenn überhaupt, hätte ich es mit jeweils einem ferritKern um alle Massekabel versucht, und getrennt davon mit einem zweiten ferritKern um alle 12V Kabel. Ob das aber irgendwas bringt, würde ich aber bezweifeln.

Bei deinem Versuch, hat vielleicht sogar der KlappFerritKern(im Gleichtakt zu den Lastwechseln) selber angefangen zu scheppern.
 
hellm hat gesagt. :
Es ist ja auch ein Witz. Meine CPU hat für 60W Durchschnittsverbrauch 16 Phasen mit je 90A und zwei fette 8-Pin Stecker zur Seite, meine GPU hat 9 Phasen mit je 50A und einen Mini-12-Pin für durchschnittlich 250W. o_O

Da braucht sich über die gemessene Realität doch wirklich niemand wundern.

Wieso schaffen es Mainboardhersteller eigentlich, diese schönen, inzwischen völlig übertriebenen Spannnugsversorgungen hinzubasteln, während die Grafikkarten so nah wie möglich auf Kante genäht werden? Ich rieche da schon wieder mein Lieblingsfeindbild mit Lederjacke..
Wenn schon solche Preise mit derartigen Margen abgerufen werden, dann könnte man wenigstens ordentliche Elektronik verbauen. Und einen Stromanschluss, der nicht nur hübsch ist.
Aber manche Kunden bestehen ja noch darauf, wollen das scheinbar so und verteidigen diese Frechheit auch noch bis aufs Letzte.
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Eine Karikatur von @RedF hatte das treffend auf den Punkt versinnbildlicht.
RedF hat gesagt. :
Anhang anzeigen 30874
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Ne aufwendigere Spannungsversorgung mit mehr Phasen, braucht halt auch immer mehr Platz auf der Leiterplatte. Wenn der LeiterplattenPlatz eie auf einer Grafikkarte begrenzt ist, macht es keinen Sinn noch mehr Phasen zu verwenden, wenn sich dadurch der Leiterbahnen Querschnitt zu sehr verringert.

Weniger SpannungsreglerPhasen, sind idR auch immer effizienter als viele Phasen. Der einzige Vorteil von vielen Phasen, ist weniger Ripple am Spannungsreglerausgang.
 
Mann könnte auch ein größeres Platinen Layout mit ausreichend Platz für mehr Phasen, als auch gleichermaßen leicht zugängliche Anschlüsse mit + - 20 Pins die Pass-Sauber gefertigt sind und nicht so dicht aufeinandersitzen konstruieren. Dazu eindeutige Konstruktionsvorgaben bezüglich der Toleranzen für die Fertigung der Adapter an die technischen Zeichner übermitteln, dass jeder in der Lage ist mit selbigen Toleranzen zu fertigen. Alles kein Problem.

Aber man hällt daran fest, verteidigt es, sucht Schuldenböcke bei den Adapterfertigern.

Und so ein Verhalten finde ich nun ja etwas ausbaufähig.
S.nase hat gesagt. :
Ne aufwendigere Spannungsversorgung mit mehr Phasen, braucht halt auch immer mehr Platz auf der Leiterplatte. Wenn der LeiterplattenPlatz eie auf einer Grafikkarte begrenzt ist, macht es keinen Sinn noch mehr Phasen zu verwenden, wenn sich dadurch der Leiterbahnen Querschnitt zu sehr verringert.

Weniger SpannungsreglerPhasen, sind idR auch immer effizienter als viele Phasen. Der einzige Vorteil von vielen Phasen, ist weniger Ripple am Spannungsreglerausgang.
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Es besteht aber noch Hoffnung, dass das Problem in Zukunft ernst genommen wird.

werde weiter Karikaturen konstruieren...
 
S.nase hat gesagt. :
Ne aufwendigere Spannungsversorgung mit mehr Phasen, braucht halt auch immer mehr Platz auf der Leiterplatte. Wenn der LeiterplattenPlatz eie auf einer Grafikkarte begrenzt ist, macht es keinen Sinn noch mehr Phasen zu verwenden, wenn sich dadurch der Leiterbahnen Querschnitt zu sehr verringert.

Weniger SpannungsreglerPhasen, sind idR auch immer effizienter als viele Phasen. Der einzige Vorteil von vielen Phasen, ist weniger Ripple am Spannungsreglerausgang.
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Die Effizienz kannst du aber in die Tonne treten, wenn die Temperatur durch die Decke geht. Ich hab einen Wasserkühler drauf, aber ohne dieses Gimmick wären da 90°C die Normalität.

Und Platz könnte man ja schaffen. Warum sieht meine 4070 Ti Super wie eine abgesägte Karte aus, besonders im Vergleich zu meiner alten 2080 Ti? Das kleinste PCB seit.. also kann mich nicht erinnern jemals eine kleinere Karte besessen zu haben. Sicher nicht in den letzten 20 Jahren.

Zum Vergleich mal die Nacktbilder:
PCB-Front-1.jpg

Power-Scheme-Front-2-980x693.jpg


Man beachte auch die Qualität der Bauteile, auf meiner 2080 Ti war kein einziger dieser günstigen Becher-Kondensatoren zu finden.
 
Oh man ich muss echt aufhören, mir Forenbeiträge zu solchen Themen Mittags mit nem Kaffee in der Hand durch zu lesen. Hätte den Kaffee jetzt fast auf Monitor/Tastatur verteilt 🤣

Für das was der Igor hier "gefunden" hat gibt es aus meiner Sicht keine einfache Lösung. Mal sehr stark vereinfacht beschrieben:
- Die GPU muss masseseitig wegen PCIe recht gut an die CPU angebunden sein (Die Referenzplanes für die Impedanz sollten nicht unterbrochen werden, Rückstrompfad muss kurz gehalten werden)
- Die GPU muss masseseitig gut an die eigenen Spannungsregler angebunden sein (Masseversatz muss gering gehalten werden)
- Die CPU muss masseseitig gut an die eigenen Spannungsregler angebunden sein (Masseversatz muss gering gehalten werden)
- Die Spannungsregler sollten (ggf. nach einem Filter) gut an den jeweiligen Stecker angebunden sein.

Der Strom verteilt sich dann entsprechend den Widerständen. Vereinfacht gesagt: Je geringer der Widerstand, desto mehr Strom. Diese Widerstände werden natürlich nicht nur vom Layout beeinflusst, sondern auch von den Steckverbindern (Überganswiderstand, Anzahl, die am Netzteil auch!), dem Leitungsquerschnitt, der Leitungslänge etc.
 
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Deridex hat gesagt. :
Oh man ich muss echt aufhören, mir Forenbeiträge zu solchen Themen Mittags mit nem Kaffee in der Hand durch zu lesen. Hätte den Kaffee jetzt fast auf Monitor/Tastatur verteilt 🤣

Für das was der Igor hier "gefunden" hat gibt es aus meiner Sicht keine einfache Lösung. Mal sehr stark vereinfacht beschrieben:
- Die GPU muss masseseitig wegen PCIe recht gut an die CPU angebunden sein (Die Referenzplanes für die Impedanz sollten nicht unterbrochen werden, Rückstrompfad muss kurz gehalten werden)
- Die GPU muss masseseitig gut an die eigenen Spannungsregler angebunden sein (Masseversatz muss gering gehalten werden)
- Die CPU muss masseseitig gut an die eigenen Spannungsregler angebunden sein (Masseversatz muss gering gehalten werden)
- Die Spannungsregler sollten (ggf. nach einem Filter) gut an den jeweiligen Stecker angebunden sein.

Der Strom verteilt sich dann entsprechend den Widerständen. Vereinfacht gesagt: Je geringer der Widerstand, desto mehr Strom. Diese Widerstände werden natürlich nicht nur vom Layout beeinflusst, sondern auch von den Steckverbindern (Überganswiderstand, Anzahl, die am Netzteil auch!), dem Leitungsquerschnitt, der Leitungslänge etc.
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Und schlechte unvollständige Kontaktflächen zwischen Adapter und Stecker wegen Fertigungsmängeln auf beiden Seiten beungünstigen ja nicht nur die Probleme mit der Masse auf Abwegen, sondern auch die gesamte Pömpelfläche aller Kontakte des 12VHPWR/2*6 Pömpels.

Es wird eine gleichmäßigere Belastung auf mehreren Pins benötigt, die alle sauber in den Netzteilanschluss passen. Die Masse sollte dabei gleichmäßig verteilt werden können was eine andere Herausforderung ist, wie von Dir teilweise beschrieben und alle Rück-Wege betrifft.

Pömpel eine mehr als treffende Bezeichnung kommt von Igor's vorherigen Artikeln, wo auch die ganze Problematik dankenswerterweise ausführlich beschrieben und gleichermaßen belegt ist durch Fotos technische Zeichnungen und Materialanalysen.

Habe aber heute Beta Blocker erforderliche Herzrythmusstörungen diagnostiziert bekommen via Langzeit EKG und soll mich nicht aufregen.

Also bitte diese Fehlkonstruktion nicht weiter verteidigen, das belastet nur unnötiger Weise.
 
S.nase hat gesagt. :
Wenn überhaupt, hätte ich es mit jeweils einem ferritKern um alle Massekabel versucht, und getrennt davon mit einem zweiten ferritKern um alle 12V Kabel. Ob das aber irgendwas bringt, würde ich aber bezweifeln.

Bei deinem Versuch, hat vielleicht sogar der KlappFerritKern(im Gleichtakt zu den Lastwechseln) selber angefangen zu scheppern.
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Hatte keinen weiteren Wert der Versuch, hatte das Ding in der Hand und es wollte irgendwo eingebaut werden.
 
Ein Layout mit 3*8 Pin mit möglichst kurzem Weg zum Netzteil wäre meines laienhaften/dilettantischen Erachtens aber bereits eine sicherere Substituierungsmöglichkeit des 12VHPWR Anschlusses. Dann benötigt man auch kein 2*6 auf 2*8 Adapter Gedöns, sondern nur 3 unschöne Kabel zum Netzteil. Oder ein breiterer Stecker mit stabileren größeren Verbindungspins mit mehr Kontaktfläche + Abstand, der dann auf der Platinen Rückseite Serienmäßig als Richtvorgabe Wärme via Pad an die Backplate abgeben darf. Also bei AMD und NVIDIA könnte man ab 555 Watt mit 3*8 Pin oder einmal 24 Pin sicherer und kühler unterwegs sein, wenn man es umsetzen möchte.
 
Der Steckverbinder hat hier eigentlich nichts verloren.

Das was der Igor hier festgestellt hat, kann z.B.auch in die Gegeteilige Richtung gehen.

Gehen wir mal ein theoretisches Beispiel durch:
Die Masseanbindung von der Grafikkarte zum Netzteil wäre sehr gut, die Masseverbindung von GPU zu CPU wäre sehr gut und die Masseanbindung vom Mainboard zum Netzteil wäre etwas schlechter. Dann würde ein Teil des Stromes für die CPU Masse über die Grafikkarte laufen.
 
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