sonraki »

[Levent (Lvnt)]

Bunu uzun zamandır yapmak istiyordum. Elimdeki PC PSU'larının çalışanlarını bir süre önce önce şunun biraz daha iyisinden basit bir test aleti ile bulmuştum:
https://www.hepsiburada.com/s-link-sl-p225-power-supply-test-aleti-p-BSUCZLKPC-9642?magaza=Bilgisayar%20Güvenlik%20Dünyası

Yanlız bu test içime sinmedi. Çünkü test cihazı voltmetre ile gerilimleri ölçmenin ötesinde bir şey yapmıyor. Verdiği gerilimlerdeki gürültü seviyesini de bilmek isterim. Güç kaynağının gürültüsü fazla olursa besleyeceği cihaz bir yerden sonra bunu kaldıramayabilir. Bilgisayar besleniyorsa rastgele göçmeler, kilitlenmeler, veri kayıpları olabilir. Yani voltmetre ile ölçersiniz örneğin 5.1 v gözükür ama aslında saniyede binlerce defa atıyorum 4.95v ile 5.25v arasında değişmektedir. Ya da belki 4v ile 6v arasında değişiyordur. Voltmetre bunu gösteremez. İlk durumda sorun olmaz ama ikinci durum iyi olmaz herhalde. Bu açıdan bulabildiğim en gürültüsüz güç kaynaklarını kullanmak isterim. Yazıda da bunu nasıl yaptığımı anlattım.

Bu iş için osiloskop gerekiyor. Bende bir tane var. Hemen çalışan bir PC'ninIDE güç kablosundaki gerilimi osiloskop girişini AC kuplaja ayarlayarak ölçtüm. AC kuplaj, DC kaç volt olduğunu göstermez, sadece hattaki dalgalanmayı ölçer. Bu şekilde güç kaynağı çıkışındaki gürültüyü kolayca ölçebileceğimi düşünmüştüm.

Ve alıştığım türden bir ölçüm olmadığını farkettim. Değerler sürekli değişiyor, osiloskop ekranındaki iki kare arasında kesin bir ölçüm görülemiyor, rastgele sürekli değişen bir dalga şekli var. Üstelik benim osiloskop ta biraz yavaşlıyor, 0.5s'de bir dalga şekli değişiyor filan. Osiloskopun bir ekranından max. tepeden tepeye dalgalanma görülebiliyor aslında yani ekrandan kare saymaya gerek yok. Ama şimdi kaç milivolt'tan fazlası kötü, iyisi kaç milivolttan düşük olması gerekiyor? bunları da bilmiyorum. Ben de daha fazla uğraşmadan önce bilenler nasıl yapılsın demiş bir göz atayım dedim:

https://www.imcpower.com/prodigit/an_403.htm
Şekil 2, 3, 4'e bakın, gürültü ölçümü için osiloskop, güç çıkışına nasıl bağlanmalı resimde şema olarak gösterilmiş.

İyi ki de bakmışım. "Ground return" denilen gıcık bir durumdan dolayı iki probu tek prob gibi kullanılması gerekiyormuş. Osiloskobu da math menüsünden Y1-Y2'ye ayarlamak gerekiyor. Ki iki prob arasındaki farkı hesaplayıp göstersin, çünkü iki probu birden kullanıyoruz. Probların gnd uçlarını birbirine bağladım, bu gnd'yi sakın başka bir yerlere bağlamayın. Ölçüm probların canlı uçları ile yapılacak, prob gnd'leri bir yere bağlanmayacak. Her iki probun ucuna seri 10nf + 100ohm bağladım. Burada 100ohm aslında 50ohm olacaktı, ben de iki paralel 100 ohm bağlayacaktım yanlız elimde kalmamış, 47ohm da yoktu. Probun gnd - canlı uç arası 50ohm da bağlayamadım, seri 100'er ohm bağladığım için osiloskobun iç direnci idare eder diye ümit ettim artık, İlk yaptığım gibi bodoslama düz bağlamaktan iyidir ama tam doğru olmadı. Siz doğrusunu yapın Velhasıl en düzgün ölçüm için yapılması gerekeni anlatmış oldum.

[Levent (Lvnt)]

Ölçümleri PC açılıp disk bulunamadı mesajı verdikten sonra yaptım. Her ölçüm için "autoset" düğmesine bastım ve "measurement" ekranında Vpp ve Vavg değerlerini not aldım. Gürültülü, dürekli değişen rastgele bir dalga şekli ile kare saymaya çalışmaktan çok daha iyi sonuç veriyor olmalı. Ekrandaki değerler 0.5s-1s'de bir değişiyordu. Vpp: Bu süre zarfında gördüğü en büyük ve en düşük voltajlar arasındaki fark değeri (yazının başında bahsettiğim, 5v ortalama gerilimin aslında 4v - 6v arası olması şeklinde) ve Vavg: bu süre boyunca ortalama AC değeri oluyor (voltmetrede görünenle aynı şey).

Elimdeki bir güç kaynağı inanılmaz kötü çıktı: 12v hattında 2.64 volt! Vpp, (138mV Vavg). Bir diğerinde 12v hattında 1.1v Vpp (107mV Vavg) vardı. 5v hatlarında da benzer değerler vardı. Bunlar dışında iyi olduğunu düşündüğüm birkaç psu'dan Vpp 200mV (ve Vavg 25mV) civarı sonuçlar aldım, bu değerler elimdeki en iyi değerler. (Aslında benim ölçüm düzeneğinin sınırı oluyor, ileride anlattım).  Bir de arada kalanlar var, 500-600 mV Vpp gibi, onları da kullanılmayacaklar arasına aldım.

Yukarıda bahsettiğim gibi, esas yapılması gerektiği gibi yapsaydım, yani, probun uçları arası paralel 50 ohm ve seri 10nF + 50 ohm kullansaydım daha net sonuçlar alır mıydım? Değerler biraz değişir miydi? Bilmiyorum, bir ara tekrar deneme fırsatı bulursam yazarım sanırım. Ama aynı şartlar altında karşılaştırma değerleri olarak ölçümlerin gayet ayırd edici olduğunu düşünüyorum.

[Levent (Lvnt)]

Yazmayı unuttuğum bir kısım vardı, buraya ekleyeyim. Osiloskopun iki probunu anlattığım şekliyle tek probmuş gibi kullanırken iki prob canlı ucunu birbirine bağlayınca nasıl bir ölçüm görürsünüz? 0v görmeniz gerekir değil mi? Eğer osiloskopunuzun kanalları birebir aynı ise evet gerçekten 0v görürsünüz. Benim 11 yıllık osiloskopun bir zamanlar kanalları belki eşitti, ama anlaşılan artık değil. Problar seri 10nF + 100 ohm'lar ile birbirine bağlıyken Vpp 260mV (ve Vavg 275 mV) değerlerini görüyorum. Doğrudan bağlıyken ise görebildiğim en fazla Vpp 28mV (ve Vavg 22.9 mV) Yani bu sistemle Vpp 260mV'dan daha düşük ölçümlerin pek bir anlamı yok..

Switch mod işleri ya da RF (radyo frekans) işleri biraz böyle. Resimdeki tablonun ilk satırıa dikkat ettiyseniz orada belki 4 ayrı ölçüm var. Tutarlı değerler olduğuna kanaat getirene kadar denedim ve ancak ondan sonra diğer ölçümlere devam ettim. Bu açıdan ölçümler kendi arasında tutarlı, benim düzgün güç kaynaklarını çılgın gibi gürültülü olanlardan ayırmamı sağladı. Bununla birlikte ölçümlerin (özellikle Vavg olanlar) çok doğru olduklarını söyleyemem.

Eğer siz de bu tarz ölçümler yapacaksanız muhtemelen benzer çılgın durumlarla karşılaşacaksınız. (Vavg nasıl Vpp'den yüksek çıkabilir ki?) Anlattıklarım verilerinizi anlamlandırmanıza yardımcı olur diye düşünüyorum.

Ek2: güç kaynağının çıkışındaki filtre kondansatörlerinin yenileyerek gürültü seviyesi iyileştirilebilirdir belki... ama kötü kalite gürültülü bir devreden böyle bir iki kondansatör değiştirmekle iyi sonuç alınabileceğine pek ihtimal vermiyorum

Resimdeki ölçüm notlarında en sol sütun güç kaynağı adı ve watt'ı, orta sütun 12v hattı ölçümleri, sağ sütun 5v ölçümleri. Ölçümler üstteki Vpp yani kağıtta Vmax yazıyor aynı şey, alttaki de Vavg yani voltmetre ile AC ölçüm yapılırsa görülecek değer

Ek3: atx spesifikasyonuna göre dalgalılık (ripple) uçta olması gereken gerilimin en fazla %5 'i kadar olabilirmiş:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/ATX
https://web.archive.org/web/20120725150314/http://www.formfactors.org/developer/specs/atx2_2.pdf
Tepeden tepeye hesaplanınca iki katı oluyormuş, yani 5V için max 50mV, 12V için 120mV. Benim düzenek 200mV'dan aşağısını ölçemiyor ama 300mV ve yukarısında dalgalılık olan herhangi bir güç kaynağının kullanılmaması gerektiği de kesin.

[Feandreu]

Levent hocam faydali bir paylasim olmus, tesekkurler =)

[ercanersoy]

Paylaşım için teşekkür ederim. Elimde yeni bir Corsair güç kaynağı var. Anakarttaki BIOS ayarlarındaki dalgalanmalar oluyor. Bu dalgalanmalar anakartla ilgili olabilir mi?

[Levent (Lvnt)]

@Feandreu: birşey değil üstat, eyvallah

@ercanersoy: bahsettiğim dalgalanmaları bios voltaj göstergesinden ya da programlarla izleyerek farketmeniz pek mümkün değil. Bahsettiğim saniyede binlerce onbinlerce değişiklik, devreler etkilenir bunlardan. Sizin gördüğünüz bilgisayar bileşenleri çalışmalarına göre farklı güçler çekerler, bu durum voltajlarda ufak oynamalar yapabilir, odur herhalde bilemiyorum.

[Levent (Lvnt)]

Uzatmalar...

Problara tutturulmuş kondansatör-dirençler ilk başlangıç için hızlı ölçüm yapmayı sağlasa da sonrası için fotoğraftakinden bir aparat işleri kolaylaştırıyor. Ide güç kablosuna tak, probları bağla, sonucu oku, tamam, Bu arada resimden prob bağlantısına dikkat etmişsinizdir, gnd'ler birbirine bağlı, başka biryere bağlanmıyor, prob uçları aparatın gnd ve 5v (ya da 12v) uçlarına bağlanıyor. Aparatın bağlantı şeması "figure 2" de: https://www.imcpower.com/prodigit/an_403.htm

Ölçümleri yaparken seçili osiloskop ayarları: math: ch1-ch2; ch1:ac coupling, probe 10x; ch2:ac coupling, probe 10x.

Proplar 10x konumunda olmalı elbette. Bu konum, osiloskopa daha yüksek frekansların ulaşmasını sağlar (10x band genişliği) ancak sinyal genliği 1/10'a düşer. Probe ayarlarındaki 10x ayarı giriş sinyal seviyesini 10 katına çıkarır.

Düşük değerli sonuçlar 1x probe modunda, yüksek değerli sonuçlar 10x modunda alındı, probların her ikisinin de kademesi 10x'de. (Yeri gelmişken anlama ölçme sorusu: Prob kademelerini 1x'e alıp ayarlardan probe: 1x yaparsak ne olur peki? Cevap: Güç kaynağı gürültüsünün yüksek frekanslı bileşenleri sonuca daha az etki eder). Resimlerde ikişer sonuç olması biraz sinir bozucu, çünkü zaten ch1-ch2 moduna almıştım, fark ölçümü yapıyoruz.

Ölçüm sonuçları, aparatın verdiğim web adresindekine uygun devresine rağmen hala yüksek. Sebebi kanalların birbirinden farklı sonuç vermesi sanırım. Karşılaştırmalı ölçüm için pek sorun değil gerçi en düşük çıkanları kullanıyorum. Doğru ölçüm yapabilsek daha iyi olurdu tabii. Birşeyler bulursam yazarım yine

Ek: şema eklendi

[PROTEUS1968]

Sevgili levent hocam psu yada bu tarz elektronik devrelerde daha Net Ve Dogru ölçüm için içten dışa yada dıştan içe total harmonic ve dip gürültü seviyesi için spectrum analyzer kullanmak lazım ama maalesef pahalı ürünler olduğundan osiloskop tarzı ürünlerle netice almaya çalışıyoruz bir aralar rohde schwarz ve tektronik kullanıyorduk gürültüyü faraday kafesi ile kurşun levha ile azaltabilirsiniz.
 Psu'nun içindeki swich mode trafo. Genlik trafosu ayrıca filtre bobinleri yüzünden bu tarz hamonicleri görmemiz normal kaliteli psularda daha temiz gürültüsüz ve tam değerinde voltaj alınabiliniyor.

[Levent (Lvnt)]

@PROTEUS1968: doğrudur üstat. Benim amacım anakartı mümkün olduğunca iyi bir güç kaynağıyla beslemek. O pahalı ölçüm cihazlarından da yok ne yazık ki. Bu da güç kaynağı gürültüsünü karşılaştırmayı sağlıyor gibi duruyor. Avometrenin ac kademesi aynı işi yapar mı? Bu ölçümlerin üzerine bir deneme yapmak lazım. Ama osiloskoptaki maximum tepeden tepeye ac değerini gösteremez, orası kesin.

[PROTEUS1968]

Levent hocam avometre derken dijital multimetre sanırım multimetrelerde hız maalesef yavaş olduğu için  data hold'u aktiv edip bakın diyecegim ama asıl size lazım olan trafo bobin ve filtrelerdeki manyetik rezonans sinyallarinin dışarı çıkmasını görmek  kaliteli bir ana kartınız varsa powerda düzgünse dahada temiz stabil voltaj için powerin elektronik devreyi komple verniğe sokup 10 dk sonra cıkarıp 1 gün kuruduktan sonra yerine takmanız bobin yani coil titreşimini azaltıp elektrolitik kapasitörleri markalı seçip tam değerinde mesela 100 uf tam değerinde takıp powerin iç kısmına kurşun levha ile döşediğidlnizde giriş ve cıkış kablolarını yuvarlak ferrit nüveye dolayarak vga kablolarındaki ferrit nüve gib voltajı süzüp  iyi bir sonuç alabilirsiniz diye düşünüyorum.

[Levent (Lvnt)]

Güç kaynağı çıkışındaki gürültü sadece zayıf bir sinyal değil üstat, akım karşılığı da var. Akım fazla çekildikçe daha çok gürültü ortaya çıkar. Böyle bir gürültüyle üç şekilde başa çıkabilirsiniz: 1. Çıkış kondansatörünü daha yüksek frekanslar ile baş edebilecek türden olanlarla değiştirmek ki kondansatör değeri büyüdükçe bu özelliği azalır, dediğiniz gibi orjinal değerinde ama daha iyi olanından kullanmalı. 2. Kondansatörden önce seri endüktör koymak, ki fazla büyük koyamayız, ani yük değişimlerinde ani voltaj artışına sebep olabilir, tehlikeli olabilecek bir yöntem. 3. Güç kaynağının tasarımını komple değiştirip daha gürültüsüz bir yöntem kullanırız... bu da genelde muhtemelen harcamak isteyeceğimizden daha fazla bir çaba demek.

Elimdeki kötü sonuç veren güç kaynaklarının çıkış kondansatörlerini değiştirmeyi deneyeceğim sanırım. Belki başka tasarımlardan kullandıkları seri endüktör değerlerine bakıp onlardan da kullanırım. Ama o kadar. Güç kaynağının gürültüsünü gidermenin kolay bir yolu yok ne yazık ki.

Ek: avometre bu konuda işe yaramıyor, en azından benimkisi yetersiz kaldı: AC 200mV kademesinde uzun bir zaman sonra 0.0v yazdı. İlk mesajda da peşin peşin yazmışım halbuki