#1 Umbau 820 W Server-Netzteil - cascadable
Verfasst: 19.01.2014 23:47:13
An diesem WE wurde ich mit dem Problem konfrontiert, ein Server-Netzteil für Solo-Betrieb umzubauen. Es handelt sich dabei um ein HP-EPS114 , auch unter der Bezeichnung D580 bei Dell zu finden. Von diesem gibt es wohl unterschiedliche Ausführungen / Revisionen, im aktuellen Fall geht es um ein 820 Netzteil, wobei laut Herstellerangabe 55 A auf dem 12 V Ausgang möglich sind, was immerhin 660 W für eine Laderversorgung bedeuten würde und so den Bedarf vieler, die nicht das Geld für ein entsprechendes industrie-Netzteil oder sonstiger Bauart locker machen können, decken würde. Und das für einen preis von durchschnittlich um 25.- Euro auf den gängigen Auktions-Plattformen, manchmal gibt es auch billigere Offerten, manchmal teurere.
Man darf natürlich nicht vergessen, das es sich dabei um Geräte handelt, die mindestens 10 Jahre Betrieb bereits hinter sich haben - man bekommt dafür keine Neuware ! Die Preise richten dabei nicht selten nach dem Alter des Gerätes, sowie der tatsache ob es sich um ungeprüfte oder geprüfte und ggf. Instandgesetzte Ware handelt. Darauf sollte man in jedem Fall achten, wenn man sich mit solchen Geräten eine Energiequelle für seinen Lader bauen möchte.
Das die Götter vor den Erfolg den Schweiß gesetzt haben war klar, ich hab viel Zeit im Web verbracht um Infos zu finden, und möchte diese hier am eigenen Beispiel-Umbau einmal zusammenfassen, um euch die Möglichkeit zu bieten dies bei bedarf auch sinnvoll umzusetzen.
HINWEIS : Die erforderlichen Umbaumaßnahmen sollten NUR von qualifizierten Leuten durchgeführt werden, die wissen, was sie da gerade tun ! Wir reden hier von Arbeiten an einem Gerät das am Lichtnetz betrieben wird und von lebensgefährlichen Spannungen, deshalb ist gewissenhafte Arbeit und perfekte Ausführung absolut unabdingbar, ansonsten können Gefahren für Leib und Leben des Betreibers und Dritter bestehen !
Zunächst steht man bei einem solchen Netzteil vor dem Problem : wofür sind all die vielen Kontakte da ?? Und : wie krieg ich das Ding überhaupt dazu, zu laufen ? Denn einfach eine 230 V AC-Leitung dran und ab in die Steckdose führt zu einem Ergebnis : es tut sich nix.
Das liegt daran, das bei dieser Art von Netzteilen zunächst ein Power-Good-Signal erwartet wird und zum anderen ein Killswitch deaktiviert werden muß. Dies geschieht in Form einer Brücke , eingezeichnet in der folgenden Darstellung über 3 Pins der unteren Kontaktreihe des 4x6 Pin Stiftblocks. Hier kann man entweder einen Schalter zwischensetzen, was zu einer Soft-Power Funktion führt - aber das Gerät nciht vom Netz trennt und permanente Stromentnahme aus dem Lichtnetz bedeutet - oder durch eine feste Steckbrücke verbinden und auf der Primärseite eine geeignete Schaltvorrichtung zur Netztrennung ( Ein-Aus-Schalter) verwenden.
Das hier bearbeitete Netzteil lieferte ohne zusätzliche Modifikation saubere 12,05 V DC , allerdings gilt auch bei Severnetzteilen das diese je nach Belastung unterschiedlich weit "nachgeben" in ihrer Ausgangsspannung, und um mehr Reserven zu haben und angeschlossene Ladegeräte etwas effektiver zu betreiben, stellte sich die Frage nach einer Möglichkeit zur Erhöhung der Ausgangsspannung.
Das ist auch machbar - jedoch in engen Grenzen. U.a. liegt dies daran, das die Kondensatoren an den Ausgängen nur für max. 15 V geeignet sind, zum anderen an der Spezifikation anderer Bauteile, die einfach nicht für sehr viel höhere Spannungen geeignet sind.
Das HP-EPS114 bietet aber an der Stiftleiste eine Möglichkeit, die Ausgangsspannung zu beeinflussen. Dies geschieht zum einen durch eine Brücke, die in dem Fall ZWINGEND gesetzt sein muß, sowie einem Widerstand der auf zwei andere Pins gesetzt wird. Vereinfach ausgedrückt wird durch diesen Widerstand eine geänderte Referenzspannung an die Elektronik zurückgegeben, die eine Spannungserhöhung veranlaßt. Aufgrund der genannten Gründe ist das nur in einem engen bereich möglich, für den Widerstand habe ich Werte von 220 Ohm bis runter zu 150 Ohm getestet und dabei festgestellt, das mein Probant mit einem 150 Ohm-Widerstand zwar knappe 14,0 auf den Ausgang brachte, es aber sofort zu einer Sicherheitsabschaltung kam wenn nur eine 20 W Halogenbirne als Last angeschlossen wurde.
Mit einem 180 Ohm-Widerstand konnte ich 13,42 V am Ausgang erreichen - und selbst bei Vollast führt es nicht zu einer Sicherheitsabschaltung. Zwar bricht die Spannung bei einer Belastung ab 30 A dann auf ca. 12,45 V ein, was aber dennoch ein sehr guter Wert ist und im vorliegenden Fall sogar ab diesem Punkt laststabil bis hin zu einer Belastung von 58 A am Ausgang war (!!) - das entspricht somit einer Ausgangsleistung von 720 W
Als letztes geht es noch darum, wie man zwei oder mehr Netzteile in Serie schalten kann, um die Ausgangsspannung zu erhöhen - und somit letztlich natürlich auch noch höhere Versorgungsleistungen erreicht. Schließlich sind viele Lader für 28....35 V geeignet, und moderne Hochleistungslader wie das Junsi 4010 oder der Pulsar benötigen sogar bis zu 48 V, um die maximale Leistung zu erzielen.
Wer jetzt glaubt, er könne die Netzteile einfach in Serie schalten, hat sich leider geschnitten - denn das wird ohne weiteren Eingriff kräftig knallen. Schuld daran ist die Tatsache, das die Ausgangs-Seitige Masse des Gerätes mit dem Potential der Erdung des Gerätes verbunden ist. Das heißt, das Masse (Gnd) mit PE (Schutzleiter) verbunden ist. Bevor man die Geräte in Serie schalten kann, muß man diese Potentialfrei schalten, um eine VDE-konforme Schutzerdung weiterhin aufrecht zu erhalten. Die teils propagierten Vorschläge wie das weglassen der Erdung der Netzteile sowie deren Isolierung entspricht dabei nicht den Vorschriften dieser Schutzklasse, weshalb ein weiterer Eingriff nötig ist.
Dieser ist aber bei diesem Netzteil sehr einfach zu bewerkstelligen, es ist lediglich ein SMD-Widerstand zu entfernen, der die Verbindung zwischen Erdung und Masse herstellt. Eigentlich ist dieser so überflüssig wie ein Kropf, da er lediglich dann eine Wirkung zeigen wird, wenn zwischen der Masse des angeschlossenen Endgeräte und dem Netzteil selber ein Potentail aufgebaut wird, das einen FI in der Netzversorgung auslöst, die das NT versorgt. Da nicht zu erwarten ist das hier jemand ein solches Gerät unter medizinischen Bedingungen einsetzen wird kann also durch entfernen des Widerstandes eine Potentialtrennung realisiert werden, so das das Gerät den Schutzbestimmungen der VDE entspricht und in Verbindung mit einem Akku-Ladegerät keine Gefahr entstehen kann, es aber erlaubt, weitere Netzteile zur Erhöhung der Spannung auf 24 / 36 / 48 V in Serie durch einfaches Verbinden der jeweiligen + und - Leitungen in Serie zu schalten, sofern diese ebenfalls entsprechend modifiziert sind.
R 381 muß entfernt werden !
Wichtiger Hinweis zum Schluß : es ist NICHT möglich, die 5 V und 12 V des Netzteils in Serie zu schalten, um 17 V Ausgangsspannung zu erhalten - alle Ausgangsspannungen haben das selbe Bezugspotential (Gnd.) und man würde diese somit kurzschließen !
Für Elektroniker : Wer eine symetrische Spannung für Verstärkeranwendungen benötigt sollte auf die Modifikation des +12V Ausganges verzichten, dafür kann er an den im ersten Bild markierten Pin eine Spannung - 12V mit bis zu 1 A belastbar dann verwenden. Anderenfalls besteht keine Symetrie mehr , wenn das Mod angewendet wird.
Ergänzend noch der Hinweis : dieses Netzteil verendet einen Fan mit recht hoher Geräuschentwicklung. Der Austausch gegen einen Silent-Fan sollte nur dann erfolgen, wenn das Netzteil nicht mit maximaler Last beaufschlagt wird, ferner sollte ein sehr leistungsfähiger 120 mm Lüfter verwendet werden, der mindesten 80 cfm Volumendurchsatz liefert. Auch diese Modifikation sowie alle oben zusammengefassten Eingriffsmöglichkeiten bieten ur eine Übersicht der Möglichkeiten , deren Anwendung erfolgt jedoch ausdrücklich auf eigenes Risiko , auf mögliche Gefahren wurde bereits ausdrücklich hingewiesen .
Und nun : have fun !
Man darf natürlich nicht vergessen, das es sich dabei um Geräte handelt, die mindestens 10 Jahre Betrieb bereits hinter sich haben - man bekommt dafür keine Neuware ! Die Preise richten dabei nicht selten nach dem Alter des Gerätes, sowie der tatsache ob es sich um ungeprüfte oder geprüfte und ggf. Instandgesetzte Ware handelt. Darauf sollte man in jedem Fall achten, wenn man sich mit solchen Geräten eine Energiequelle für seinen Lader bauen möchte.
Das die Götter vor den Erfolg den Schweiß gesetzt haben war klar, ich hab viel Zeit im Web verbracht um Infos zu finden, und möchte diese hier am eigenen Beispiel-Umbau einmal zusammenfassen, um euch die Möglichkeit zu bieten dies bei bedarf auch sinnvoll umzusetzen.
HINWEIS : Die erforderlichen Umbaumaßnahmen sollten NUR von qualifizierten Leuten durchgeführt werden, die wissen, was sie da gerade tun ! Wir reden hier von Arbeiten an einem Gerät das am Lichtnetz betrieben wird und von lebensgefährlichen Spannungen, deshalb ist gewissenhafte Arbeit und perfekte Ausführung absolut unabdingbar, ansonsten können Gefahren für Leib und Leben des Betreibers und Dritter bestehen !
Zunächst steht man bei einem solchen Netzteil vor dem Problem : wofür sind all die vielen Kontakte da ?? Und : wie krieg ich das Ding überhaupt dazu, zu laufen ? Denn einfach eine 230 V AC-Leitung dran und ab in die Steckdose führt zu einem Ergebnis : es tut sich nix.
Das liegt daran, das bei dieser Art von Netzteilen zunächst ein Power-Good-Signal erwartet wird und zum anderen ein Killswitch deaktiviert werden muß. Dies geschieht in Form einer Brücke , eingezeichnet in der folgenden Darstellung über 3 Pins der unteren Kontaktreihe des 4x6 Pin Stiftblocks. Hier kann man entweder einen Schalter zwischensetzen, was zu einer Soft-Power Funktion führt - aber das Gerät nciht vom Netz trennt und permanente Stromentnahme aus dem Lichtnetz bedeutet - oder durch eine feste Steckbrücke verbinden und auf der Primärseite eine geeignete Schaltvorrichtung zur Netztrennung ( Ein-Aus-Schalter) verwenden.
- HP-EPS114-Beschaltung.jpg (332.05 KiB) 5437 mal betrachtet
Das ist auch machbar - jedoch in engen Grenzen. U.a. liegt dies daran, das die Kondensatoren an den Ausgängen nur für max. 15 V geeignet sind, zum anderen an der Spezifikation anderer Bauteile, die einfach nicht für sehr viel höhere Spannungen geeignet sind.
Das HP-EPS114 bietet aber an der Stiftleiste eine Möglichkeit, die Ausgangsspannung zu beeinflussen. Dies geschieht zum einen durch eine Brücke, die in dem Fall ZWINGEND gesetzt sein muß, sowie einem Widerstand der auf zwei andere Pins gesetzt wird. Vereinfach ausgedrückt wird durch diesen Widerstand eine geänderte Referenzspannung an die Elektronik zurückgegeben, die eine Spannungserhöhung veranlaßt. Aufgrund der genannten Gründe ist das nur in einem engen bereich möglich, für den Widerstand habe ich Werte von 220 Ohm bis runter zu 150 Ohm getestet und dabei festgestellt, das mein Probant mit einem 150 Ohm-Widerstand zwar knappe 14,0 auf den Ausgang brachte, es aber sofort zu einer Sicherheitsabschaltung kam wenn nur eine 20 W Halogenbirne als Last angeschlossen wurde.
Mit einem 180 Ohm-Widerstand konnte ich 13,42 V am Ausgang erreichen - und selbst bei Vollast führt es nicht zu einer Sicherheitsabschaltung. Zwar bricht die Spannung bei einer Belastung ab 30 A dann auf ca. 12,45 V ein, was aber dennoch ein sehr guter Wert ist und im vorliegenden Fall sogar ab diesem Punkt laststabil bis hin zu einer Belastung von 58 A am Ausgang war (!!) - das entspricht somit einer Ausgangsleistung von 720 W
- Lasttest_HP-EPS114.jpg (101.23 KiB) 5438 mal betrachtet
Wer jetzt glaubt, er könne die Netzteile einfach in Serie schalten, hat sich leider geschnitten - denn das wird ohne weiteren Eingriff kräftig knallen. Schuld daran ist die Tatsache, das die Ausgangs-Seitige Masse des Gerätes mit dem Potential der Erdung des Gerätes verbunden ist. Das heißt, das Masse (Gnd) mit PE (Schutzleiter) verbunden ist. Bevor man die Geräte in Serie schalten kann, muß man diese Potentialfrei schalten, um eine VDE-konforme Schutzerdung weiterhin aufrecht zu erhalten. Die teils propagierten Vorschläge wie das weglassen der Erdung der Netzteile sowie deren Isolierung entspricht dabei nicht den Vorschriften dieser Schutzklasse, weshalb ein weiterer Eingriff nötig ist.
Dieser ist aber bei diesem Netzteil sehr einfach zu bewerkstelligen, es ist lediglich ein SMD-Widerstand zu entfernen, der die Verbindung zwischen Erdung und Masse herstellt. Eigentlich ist dieser so überflüssig wie ein Kropf, da er lediglich dann eine Wirkung zeigen wird, wenn zwischen der Masse des angeschlossenen Endgeräte und dem Netzteil selber ein Potentail aufgebaut wird, das einen FI in der Netzversorgung auslöst, die das NT versorgt. Da nicht zu erwarten ist das hier jemand ein solches Gerät unter medizinischen Bedingungen einsetzen wird kann also durch entfernen des Widerstandes eine Potentialtrennung realisiert werden, so das das Gerät den Schutzbestimmungen der VDE entspricht und in Verbindung mit einem Akku-Ladegerät keine Gefahr entstehen kann, es aber erlaubt, weitere Netzteile zur Erhöhung der Spannung auf 24 / 36 / 48 V in Serie durch einfaches Verbinden der jeweiligen + und - Leitungen in Serie zu schalten, sofern diese ebenfalls entsprechend modifiziert sind.
R 381 muß entfernt werden !
- HP-EPS114-PotFrei.jpg (506.69 KiB) 5439 mal betrachtet
Für Elektroniker : Wer eine symetrische Spannung für Verstärkeranwendungen benötigt sollte auf die Modifikation des +12V Ausganges verzichten, dafür kann er an den im ersten Bild markierten Pin eine Spannung - 12V mit bis zu 1 A belastbar dann verwenden. Anderenfalls besteht keine Symetrie mehr , wenn das Mod angewendet wird.
Ergänzend noch der Hinweis : dieses Netzteil verendet einen Fan mit recht hoher Geräuschentwicklung. Der Austausch gegen einen Silent-Fan sollte nur dann erfolgen, wenn das Netzteil nicht mit maximaler Last beaufschlagt wird, ferner sollte ein sehr leistungsfähiger 120 mm Lüfter verwendet werden, der mindesten 80 cfm Volumendurchsatz liefert. Auch diese Modifikation sowie alle oben zusammengefassten Eingriffsmöglichkeiten bieten ur eine Übersicht der Möglichkeiten , deren Anwendung erfolgt jedoch ausdrücklich auf eigenes Risiko , auf mögliche Gefahren wurde bereits ausdrücklich hingewiesen .
Und nun : have fun !
