Re: retour d'expérience : amélioration du rendement d'une alimentation de PC

Nicolas Boullis wrote:

Bonsoir, > > J'ai depuis quelques temps, en guise de serveur, un PC basé sur une > carte mère mini-ITX avec un processeur basse consommation. Ce qui est > sympa, c'est qu'il n'y a pas besoin de ventilateur pour refroidir la > carte mère ou le processeur. > > Ce qui est moins sympa, c'est que l'alimentation que j'ai achetée pour > aller avec, elle, a un ventilateur (d'où une nuisance sonore). Dans un > moment de folie, j'ai voulu essayer de débrancher le ventilateur, mais > l'alimentation s'est mise à chauffer un peu trop à mon goût... > > En ouvrant l'alimentation après l'avoir faite tourner quelques > secondes sans ventilateur, j'ai trouvé la source de chaleur : une > paire de transistors MJE13007 qui gèrent le découpage et pilotent le > transfo. > J'en avais parlé ici même il y a un peu plus d'un an (9 octobre 2008), > et je viens de me décider à essayer de remplacer ces deux MJE13007 par > des MJE13009 que j'avais dans mes tiroirs (et aux performances > légèrement meilleures). > > Après remplacement, d'un certain point de vue, les résultats dépassent > mes espérances : ainsi, la consommation de mon serveur est passée > d'environ 33 W à environ 26 W (je dis environ, puisque ça fluctue un > peu, en particulier en fonction de l'activité des disques durs), soit > une amélioration inespérée d'environ 20 % ! > > Par contre, la mauvaise nouvelle, c'est que ça chauffe encore un peu > trop à mon goût si je coupe le ventilateur. Je n'ai donc pas gagné le > silence tant espéré... Peut-être plus tard, avec des transistors > encore meilleurs ? (Car c'est encore bien eux qui chauffent...) > > > Nicolas

Bonjour,

Normal que cela se soit amélioré: le VCEsat typique est de de 1V a 5A pour un 13009 et 2v dans les memes conditions pour un 13007. Donc avec un courant de 5A cela fait 5W d'ecart.Je ne croispas que tu puisse aller beaucoup plus loin.Meme en mettant des transistors haute tension, fort courant et tres faible VCEsat ( donc rares et chers) tu ne gagnerais que 2 ou 3W. Mais cela semble quand meme une vieille alim pour utiliser un paire de vieux transistors NPN. Les plus recentes utilisent des MosFet avec un meilleur rendement et surtout un seul transistor. Je ne comprends pas quelle est la techno utilisée dans ton alim pour utiliser 2 MJE, a moins que cela ne soit un convertisseur. Ta conso typique semble autour de 30W ( peut-etre plus au demarrage ou quand les disques sont accédés), donc tres faible. Les alims de PCs actuelles tournent autour de 400 w(voire plus) avec ventilo, mais a 30W elles tournent avec le ventilo inactif. Cela couterait moins cher (mais c'est assez encombrant) que de bricoler tonancienne alim. Autre solution les blocs secteurs pour PC portables: le mien delivre 90W sans ventilo. J'ai pas mesuré, mais il doit delivrer une quarantaine de Watt en permanence et est simplement tiede. Par conte ils ne delivrent peut-etre pas les tensions dont tu as besoin. Sinon pour garder la ventilation mais reduire de façon significative le bruit, tu peux agir sur le ventilateur: prendre un ventilateur a roulement plutot qu'a palliers et reduire sa vitesse de rotation ( donc le bruit) en reduisant sa tension d'alim par une resistance serie. En general un ventilo

12V tourne encore a 6 ou 7 V , mais de façon silencieuse. La meme regle s'applique a un de 5V qui tournera encore a 3V.Le calcul de la resistance est simple: la conso typique est marquée sur le ventilo, on applique donc la loi d'ohm pour calculer la resistance. Faire les essais boitier alim fermé, car boitier ouvert le ventilo ne sert a rien, et bien verifier qu'une fois arreté il redemarre a la mise sous tension.
--

Alain
Reply to
alain denis
Loading thread data ...

"Nicolas Boullis" a écrit dans le message de news:

4ae61145$0$23471$ snipped-for-privacy@news.free.fr...

Excellent ! Juste une precaution, peut être inutile : comment mesurez-vous la consommation ? Vous y avez peut être pensé mais attention à ne pas utiliser un ampèremètre, le facteur de puissance d'une alimentation de PC étant tout sauf égal à un. Allez, une minute de pub, si vous voulez mieux qu'un énergiemètre classique :

formatting link
Cordialement, Robert

Reply to
Robert Lacoste

Légèrement moins cher:

formatting link

plans sur demande...C'est Robert qui fournit les boitiers ;-)

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

La photo est belle, mais qu'y a-t-il derriere: on reste sur sa faim sur le site!

--

Alain
Reply to
alain denis

C'est tout le problème, je mets des trucs...Et puis le reste 6 mois après, au gré de ma motivation.

Il y a juste un AD633.....what else...

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

Le 27.10.2009 17:44, *Robert Lacoste* a écrit fort à propos :

Pour ma part, j'utilise un ampèremètre mais j'alimente l'alimentation en continu sous 325 V. D'ailleurs, j'ai constaté avec tous mes ordinateurs que le rendement de l'alim s'améliore toujours en diminuant cette tension. Peut-être par diminution des pertes dans les circuits d'aide à la commutation ? Ce pourrait être une raison de se méfier des alims admettant des tensions de 100 à 240 V. Qu'en pensez vous ?

J'en voudrais bien un comme ça mais je ne l'achèterai pas car le programme n'est utilisable que sous les OS Microsoft. Na ! (Et puis c'est bien trop cher pour moi.)

Reply to
geo cherchetout

Je ne suis pas surpris que ça se soit amélioré, c'était justement le but recherché. En revanche je reste surpris que ça se soit amélioré *dans de telles proportions*.

En effet, ça fait seulement un facteur 2, et j'ai gagné 7 watt. Est-ce à dire que mes transistors dissipent encore 7 W , et que donc ma consommation pourrait descendre à moins de 20 W avec des transistors idéaux ? Ça me semble presque trop beau pour être vrai. (Outre le fait que je ne connais pas de vendeurs de transistors idéaux... ;-) )

En outre avec un courant de 5 A, et une tension autour de 160 V (a priori, une structure en demi-pont), ça fait une puissance de 800 W qui irait dans le primaire du transfo, ce qui me semble un peu bcp pour une alimentation vendue pour 200 W...

En voyant la question sous un autre angle, si j'ai gagné 20 % de consommation de puissance, avec des transistors qui commutent 160 V, j'aurais tendance à penser que j'ai gagné environ 32 V sur ma tension de saturation, ce que je ne retrouve pas dans les datasheet...

Je me plante quelque part ? Ou faudrait-il s'intéresser à d'autres caractéristiques moins évidentes, telles que les caractéristiques dynamiques et le gain (si la commande est un peu faiblarde) ?

J'avais pensé essayer avec des MJE18008, dont le prix me semble encore raisonnable, mais l'approvisionnement ne semble pas abordable pour 2 pièces, surtout pour un résultat incertain.

Je ne sais pas ce que tu appelles vieille ; de mon point de vue, elle ne l'est pas (elle doit avoir 4 ou 5 ans). Par contre, c'est un ensemble boîtier + alim' acheté à pas cher (une

30aine d'euros, de mémoire) rue Montgallet (qui est plus connue pour ses prix bas que pour la qualité de ses produits d'importation). Je recherchais avant tout un boîtier de petite taille pour aller autour de ma carte mère mini-ITX, il s'agit d'un boîtier pour carte micro-ATX.

Là, je crains un problème de définition. Qu'appelles-tu convertisseur ? A priori (je dis a priori car je n'ai pas vraiment cherché a reverse-engineerer l'alimentation), j'ai l'impression que la structure de base est une alimentation à découpage en demi-pont, qui doit un peu ressembler à ça :

formatting link

Oui, et j'ai tout fait pour... ;-)

Là, j'ai du mal à voir comment il pourrait être économiquement (et c'est pire sur le plan écologique) de remplacer l'alimentation complète plutôt que deux malheureux transitors à environ 1 ? pièce...

C'est une idée, mais je ne sais pas précisément quelles sont les tensions utilisée par la carte mère et les disques dur. Certainement le

+5 V et le +3,3 V, peut-être aussi les ±12 V pour le port série ; quant au -5 V, je n'en sais rien...

Dans ce cas, peut-être même une CTN (reliée thermiquement aux radiateurs) plutôt qu'une résistance, non ? L'idée peut être séduisante...

Oui, bien sûr.

Nicolas

Reply to
Nicolas Boullis

J'utilise un petit énergimètre, de marque Velleman, acheté pour quelque euros chez Sélectronic. Il me semble qu'Elektor avait publié un test d'énergimètres, et qu'il s'en tirait fort honorablement...

Le produit semble intéressant, mais le prix est dissuasif en ce qui me concerne. En outre, comme geo cherchetout semble-t-il, je préfère utiliser un OS libre... (Je n'ai d'ailleurs pas de licence de Windows plus récente qu'un Windows 98SE...)

Nicolas

Reply to
Nicolas Boullis

"Nicolas Boullis" a écrit dans le message de news:

4ae77dff$0$30289$ snipped-for-privacy@news.free.fr...

Je n'ai pas fait l'essai mais je suis prêt à parier que le logiciel marcherait sous Win 98SE. Et vlan, une excuse de moins. Cordialement, Robert

Reply to
Robert Lacoste

Nicolas Boullis wrote:

Salut,

Ok j'ai compris le schema du type d'alim que tu utilises d'après le lien.Les alims recentes utilisent parfois cette techno, mais aussi des technos a un seul transistor, mais en Mosfet au lieu de bipolaire ( tu verras pourquoi dans le texte de la reponse qui suit). Dans une telle alim les pertes viennent de 3 endroits ( d'ailleurs ce sont les composants montés sur radiateur en general):

- le redresseur secteur: toute diode a une chute de tension en direct et donc cela genere une perte quand du courant passe. Mais dans ton cas vu la faible consommation, pas beaucoup a gratter de ce coté la. Bien verifier quand meme que le pont de redressement est fait avec des diodes rapides a faible seuil.

- le redresseur secondaire: meme remarque que le redresseur primaire.

- les transistors de commutation: les pertes dans ces transistors sont liées a deux parametres: - le VCEsat: tension minimale entre C et E quand le transistor est conducteur, comme il passe un courant a ce moment la il ya dissipation de chaleur. Je pense que c'est sur ce parametre que tu as joué en passant du

13007 au 13009. - les temps de commutation: un transistor bipolaire ne commute pas immediatement ( a l'echelle de la micro seconde) mais selon une pente. Pendant cette pente, il se retrouve conducteur avec une tension qui peut etre assez elevée et un courant qui passe (parfois on appelle cela le mode lineaire), donc echauffement.Ce n'est pas negligeable car c'est de l'ordre de la microseconde (gros avantage des mosfet qui commutent au moins 10 fois plus vite). C'est la raison de la diminution du rendement d'une alim quand la consommation en sortie est faible. Ce style d'alim marche en PWM a environ 30Khz. Dans le cas d'une faible conso la largeur des pulses est assez faible, et les temps de commutation sont du meme ordre de grandeur. Ceci explique que ce style d'alim a un rendement optimisé autour de 60% de la charge maxi: en dessous ce sont les pertes de commutation qui font chuter ce rendement, au dessus ce sont les pertes dans les redresseurs qui font chuter aussi. Donc: il faudrait trouver des transistors de puissance plus rapides, pas facile. Il semble que les 2SC4242 cités sur le schema soient plus rapides que les MJE. Soit trouver une alim de plus faible puissance : une 90W devrait suffire, ses pertes intrinseques seront plus faibles.Donc moins de chaleur degagée, et plus économique. Pour la régulation de vitesse ventilo ( bien que le bruit ne soit pas l'objectif premier) si tu suis les liens de la reference citée dans ta réponse, celui-la par exemple
formatting link
il y a une modif de vitesse ventilo avec une ctn 10 k , car une CTN de faible valeur qui passe 200ma ce n'est pas courant, a moins d'en recuperer sur des primaires d'alims a decoupage.

Je peux regarder dans mes stocks d'alims et de vieux PC si il ne me reste pas une alim 90W ( mais pas sur qu'elle sorte du 3,3v). Nous avions (fait) developpé cette alim pour equiper des mini-tour basées sur de Pentium3 a la fin du siecle précédent.Ces machines étaient réputées très silencieuses donc elles avaient un bon rendement energetique. Si tu es intéréssé dis le moi, afin que je ne démarre pas ma recherche dans la caverne d'ali-baba pour que dalle.

--

Alain
Reply to
alain denis

"Nicolas Boullis" a écrit dans le message de news:4ae77afc$0$11902$ snipped-for-privacy@news.free.fr...

Le plus gros des pertes dans le transio sont des pertes par commutation. C'est là que tu as du gagner en changeant de transio....pas sur le VCEsat.

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

On en parlait l'autre jour: dans cette alim, le transfo de sortie est alimenté par un carré, et, derrière, tu as un redressement double alternance...ce n'est pas un flyback.

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

Je suis d'accord avec toi, car a une utilisation a 15% de la puissance max ( 30W pour 200W) la majorité des pertes est du a la pente des transistors Bipolaires. Par contre en relisant les specs des deux types pas de difference notoire sur papier ( il n'y a que que les T max de specifié). C'est peut-etre les lois de la statistique: un lot meilleur qu'un autre.

--

Alain
Reply to
alain denis

même à forte puissance.

Oui, et, en même temps, je n'oserais pas mettre en cause ce que nous dit Nicolas....mais...je change un ou deux transios et bingo....ça me laisse quand même un peu rêveur....mais bon, s'il le dit...

@+

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

C'est peut-être aussi question de type de loi d'évolution du courant ???

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

A pleine puissance tu as les pertes dans les redresseurs primaires et secondaires en plus, et donc les pertes de commutations ( meme si elles existent toujours avec la meme valeur) ne sont plus majoritaires.. Sur une alim capable de 200W max je suis sur qu'il y a au moins 8 a 10W de pertes dues a la commutation, meme si on consomme rien ( ou le minimum pour quelle fonctionne, car il faut un mini de conso pour que cela marche dans cette topologie).

Alain

Reply to
alain denis

Désolé mais les pertes par commutation augmentent elles aussi avec le courant. Elle correspondent:

*) à l'allumage du transio: à l'établissement du courant sans que la tension collecteur ait encore bougé de Vout vers Vcesat. *) a l'extinction du transio: à l'abaissement du courant alors que la tension collecteur a déjà décollé de Vcesat et atteind Vout.

tout celà dépend du courant....et vaut à peu près (Ton + Toff) * I/2 * dV * Fdéc

dV étant le swing de la tension collecteur.

@+

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

s'agissant du courant dans les transios...

I: courant dans la bobine of course.

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

Ton et Toff dépendant eux-même de I.

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

D'ailleurs, si j'ai bonne mémoire, certains montages à diodes maintiennent le transio hors saturation de la base et du collecteur, à l'aide de deux diodes, pour améliorer le temps de commutation, ce qui est intéressant malgré le surplus de pertes statiques dans les diodes et le transio...

Quelqu'un peut-il confirmer ???

Vincent

Reply to
Vincent Thiernesse

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.