Spannungswandler in Grafikkarten erklärt - Schaltregler, PWM-Steuerung, echte Phasen und das nervige Spulenfiepen

Kreier

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Je nachdem, WAS Du testest :(

Im Conduction Test wird ja zunächst nur der Einfluss AUF die Grafikkarte oder ein Netzteil getestet. Eher uninteressant für den Wellensalat.

Der viel wichtigere Radiation Test ist eigentlich auch nur auf die CE-Vorschriften ausgegelegt und optimiert, was ich komplett abartig finde, weil...

... wenn Du Dir die Antenne anguckst, dann sieht man auch, dass es um viel zu hohe Frequenzbereiche geht. Der Bereich unter einem GHz wird kaum noch irgendwo berücksichtigt. Für die Konformitätserklärung will das nämlich leider keiner sehen, die Messbereiche sind m.E. viel zu hoch.

@Igor Wallossek
Die Antenne, welche du hier zeigst ist wunderbar für EMV Messungen geeignet, da es sich um eine Kombination aus einer log-periodischen Antenne und eines Dipols handelt. Für EMV eine sehr gute Wahl.
Ähnlich wie diese hier: https://maximinstruments.com/products/teseq_upa_6192_pre_compliance_antenna_30_mhz___2_ghz

Damit kann man mit überschauberem Kompromiss sehr weite Frequenzbereiche abdecken. Für CE muss ab 30MHz aufwärts die Abstrahlung gemessen werden, die obere Frequenzgrenze hängt vom Prüfling ab und ist bei so einer Grafikkarte ordentlich im GHz Bereich. Die Grenzwerte für den Betrieb im Wohnbereich zu erfüllen ist absolut kein Selbstläufer, da muss man schon wissen, was man tut.
Ob die Grafikkartenhersteller wirklich alles vernünftig messen, ist eine andere Frage, das kann ich nicht beurteilen.

Beim Spulenfiepen möchte ich noch ein wichtiges Stichwort ins Spiel bringen: Magnetostriktion, die das Kernmaterial selbst zum Schallwandler machen kann.
 
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S.nase

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Das akustisch wahrnehmbare Spulenfiepen liegt ja je nach persönlichen Höhrleistungen mehr oder weniger deutlich unter 20khz. Je niedriger die Frequenz des Spulenfiepen, desto größer wird der Anteil an Anwendern die es wahrnehmen, oder sogar auf die Nerven geht.

Wenn die Spannungsregler mit um die 400Khz arbeiten, stellt sich mir die Frage, wie dabei akustische Auffälligkeit deutlich unter 20Khz entstehen können. Oder arbeitet nur der PWM Controller mit 400khz, und teilt diese phasenverschoben auf z.B. acht Spannungsregler (8x 50Khz) auf?
 

Igor Wallossek

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Das Entstehen der Geräusche ist vom (alternierenden) Stromfluss und somit auch von den Lastwechseln, nicht direkt von der Schaltfrequenz abhängig. Und da kommen wir jetzt mal auf die berühmten 60 bis 1000 Hz (und mehr), je nach FPS.
 

Deridex

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Man kann die Lastwechsel nicht selten auch an dem Spannungsverlauf verfolgen.
 

Igor Wallossek

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Erst geglättet, dann geplättet. 2010 ist schon arg stattlich. Methusalem und totgerippelt :D
 

Ghoster52

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Die ollen 200-250 Watt NT haben bei mir oft 10 Jahre und mehr geschafft, erst ab 500 Watt wurden die Intervalle kürzer...
Müsste mal mein "Retro PC" reaktivieren, dass 350 WATT NT könnte somit die 20 Jahr-Marke knacken, oder es gibt Rauchzeichen. :ROFLMAO:
 

S.nase

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Das Entstehen der Geräusche ist vom (alternierenden) Stromfluss und somit auch von den Lastwechseln, nicht direkt von der Schaltfrequenz abhängig. Und da kommen wir jetzt mal auf die berühmten 60 bis 1000 Hz (und mehr), je nach FPS.

Wirkt sich fehlende Lastwechselstabilität eines NTs oder dessen Verkabelung, dann nicht auch deutlich auf das Spulenfiepen auf einer Grafikkarte aus?
 

Igor Wallossek

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Tut sie durchaus. Aber nur im Extremfall.
 

S.nase

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Ich bin ja immer der Ansicht, das man erstmal versucht die Ursachen zu bekämpfen(GPU Lastwechselschwankungen verringern), bevor es Sinn macht die Auswirkungen zu bekämpfen(akustische Spulenfiepen dämpfen).

Warum sind die Lastwechselschwankungen der GPU manchmal so extrem? Liegt das eventuell daran, das die GPU öfter mal kurz über ihr Leistungslimit drüberraus schießt, und sich dann selber einbremsen muß? Was wiedrum die Spannungsregler vor unnötig größere Aufgaben stellt, weil sie trotz startken Lastwechseln versuchen müßen die Spannung stabil zu halten. Das wäre ja dann ein sich gegenseitig selbstverstärkender Efffekt, und auch kein Wunder das die Spulen dann anfangen zu kreischen.

Wäre es nicht sinnvoller, ein paar Prozent GPU-Sitzenrechenleistung zu ofpern, um dafür ne etwas gleichmäßigere Strombelastung zu erhalten?
 

8j0ern

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Erst geglättet, dann geplättet. 2010 ist schon arg stattlich. Methusalem und totgerippelt :D
Das hat immerhin 3 HD 7970 stemmen können (alles mit standard Takt & Ausbalanciert) das waren ca 920W an der Steckdose.
Allerdings war das nur ein Versuch, zuletzt waren dann nur zwei verbaut.
Eine ist dann verstorben, habe ich mir Übergangsweiße eine R9 280X dazu geholt, die lief auch mit der HD 7970 im Crossfire als Primär Karte.
Dann noch die Vega64 einzeln und die hatte dann schon Probleme bei hohen FPS (1K) mit dem Neustarten des System.

Jetzt ist das RM 1000x (2021) drin und die RX 6950 XT scheint sich wohl zu fühlen, die Lüfter schreien zumindest nicht beim Daddeln.
In FHD, abwarten wie es mit 4K aussieht. :cool:
 
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