Régulation indépendante
Voici l'exemple d'une Seasonic S12 500 W pour voir les différences avec celle du dessus. Il y a à présent 2 mag-amps : un pour le 3.3 V et un pour le 5 V (une régulation couplée n'en a qu'un seul pour le 3.3 V). On a aussi une grosse inductance de lissage par tension, donc 3 grosses, et non plus seulement 2 dont une couplée entre le 5 et le 12 V :
Comme une inductance classique, le mag-amp est toujours un fil entouré autour d'un noyau ferromagnétique torique pour emmagasiner de l'énergie sous forme magnétique lors du passage d'une impulsion. La grande différence avec une simple inductance vient du matériau employé pour le noyau. Contrairement aux inductances de lissage, où l'on souhaite rester loin de la saturation du noyau (= gavé d'énergie magnétique) pour ne pas perdre les propriétés inductives (ca ça devient alors un simple fil), le mag-amp va justement utiliser ce phénomène pour changer complètement son comportement électrique. On dit que c'est une inductance saturable et il peut alors être contrôlé pour servir d'interrupteur magnétique un peu spécial. Il sera, en quelque sorte, capable de redistribuer avec un décalage une certaine quantité d'énergie afin de modifier la valeur moyenne d'une tension.On a vu que la tension finale est déterminée par la hauteur et la largeur des impulsions que l'on va moyenner. La hauteur représente le niveau de tension qui est déterminé par le rapport du nombre de spires au transformateur, on ne peut donc pas y faire grand chose. Par contre, rien n'interdit de moduler une deuxième fois la largeur après le transformateur ! Un mag-amp est cet élément qui va pouvoir réduire la largeur des impulsions délivrées par l'enroulement secondaire, avant qu'elles ne soient lissées par l'inductance.
Voilà précisément le résultat obtenu (tensions juste avant lissage) avec un mag-amp sur un exemple fictif où l'on souhaite abaisser du 5 V pour créer une autre tension plus faible :
Le principe est de retarder le front montant de l'impulsion sur la ligne concernée pour en diminuer sa valeur moyenne (toutes les impulsions sont synchrones sur toutes les lignes puisqu'elles proviennent d'un même transformateur). Sur l'exemple, on retarde l'impulsion de 3 µs sur la ligne n°2 pour baisser la moyenne du signal à 3.5 V par exemple. En ajustant précisément le temps de retard, on comprend que l'on peut maintenir la tension de sortie avec une grande précision quelle que soit la charge. Si la tension en sortie diminue, on réduit le retard pour laisser passer plus d'énergie et inversement.
Les surfaces de couleur bleue représentent la part d'énergie éliminée d'une manière subtile pour créer le 3.5 V, mais elle n'est pas dissipée. Inutile de massacrer le rendement en dégradant de l'énergie inutilement ! Un mag-amp est un dispositif très efficace, n'occasionnant quasiment pas de pertes.
C'est ce que le 3.3 V utilise tout le temps (sauf dans le très bas de gamme où il peut être couplé avec le 5 et 12 V). Le 3.3 V ne possède pas d'enroulement sur le transformateur, il est directement créé à partir du 5 V. C'est son mag-amp qui va s'occuper de faire disparaître les 1.7 V de différence de manière efficace.
Le 3.3 V est régulé de manière indépendante grâce à un circuit qui compare la tension de sortie à une référence et qui en déduit les corrections à apporter au mag-amp en temps réel. Pour être encore plus précis et faire abstraction des chutes de tension dans les câbles, vu la faible marge de manoeuvre (3.14 à 3.47 V), on n'utilise pas la tension juste en sortie de l'alimentation sur le PCB comme d'habitude, mais la tension au connecteur ATX grâce à un fil de retour supplémentaire (le 3.3 V remote sense à la broche 13). Certaines alimentations disposent de 3 retours pour chaque tension principale afin d'améliorer la régulation. Ca permet d'avoir 12 V au connecteur et non pas 12 V dans l'alimentation, et pareil pour les 2 autres.
Tient ça serait intéressant de proposer cet article au téléchargement, dans un format libre biensur
(à quoi je pense ?)
Si son auteur été d'accord évidement
Des articles comme on aimerait en voir plus souvent ! Bravo à l'auteur.
Je n'ai qu'un mot à dire : MERCI !
Merci pour cet article "parfait" qui entre vraiment dans le vif du sujet.
Par contre l'idée de mipuel serait bien.
encore BRAVO !
2 remarques:
1 - ça me ferait mal que les alims à découpage datent de 40 ans, en tout cas pas dans le grand public... sans compter qu'en 1965 y avait pas des masses de micro ordinateurs sur la planète, non ?
2 - La régulation de vitesse de ventilation des procs, et aussi des alims se fait par "soft" . A partir de là cette régulation pourrait aussi se faire au niveau des tensions... pas trop complexe une régul intelligente genre feedback contrôlé style cool and quiet, non ?
En tout cas, BRAVO pour le boulot et continue de dénoncer la bêtise des soi-disant économies consistant à installer des composants trop cheap alors que l'écart de prix entre 2 condo dont la tension de sécurité varie du simple au double, ne diffèrent que de qq centimes ! C'est archi-con cet aveuglement "économique"
Les topologies élec ont ~40 ans, pas parlé des ordis globalement
Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.
Bravo trés bel article bien documenté
Ayant dépanné des alims à découpage pendant plus de 10 ans ainsi que divers matériel trans et autre je sais ce que coute d'éconmiser sur les composants et les condensateurs chimiques en particulier (50% des pannes...) à quand un article sur les condos et sur leur normalisation ?
Il n'y a pas que la tension de service à prendre en compte en particulier certains souffrent à cause de la température des crêtes de tension et des courants trop importants ainsi que de la HF pour certains appareils : magnétoscopes et TV par exemple.
Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.
PAS D'ACCORD
C'est justement parce que les fabricants se focalisent sur ce qu'ils croient être une économie d'échelle ... style 10 cts multiplié par 1M = 10 M .... qu'on en arrive là ... ils oublient que ce même Million... avec un prix de vente augmenté de 20 cts... apporte 2 fois plus de bénéfices, comparés à une économie théorique bidon et commercialement stupide. Bref, l'utilisateur n'est pas à 1 Euro prêt lors de l'achat de son alim, c'est faux !
Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout,
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.
Pour ceux que ça intéresse, la formule de Boucherot explique bien , c'est à dire mathématiquement, le facteur "fréquence" et comment en multipliant celle-ci, on divise d'autant le volume du transfo, donc de l'alim, et de sa châleur ... C'est juste pour illustrer ce dossier que je trouve excellent, même si ça parle pas des ordis
http://stielec.ac-aix-marseille.fr [...] decoup.htm
Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout,
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.
Personne n'a dit que c'était courant et qu'il y en avait partout, ils disent juste que cette technologie est vieille de 40 ans, pas forcément sa mise en application.
En tout cas exellent article
Salut
Tout simplement félicitations à ou aux auteurs pour ce dossier
A+
encore bravo !
une petite question. Ici, il est question des alim à dispo du grand publique.
Mais qu'elles sont les valeurs typiques des alim de serveur haut de gamme : leur rendement, leur puissance typique, voir leur fonction suplémentaire ?
(en fait je suis surtout curieux de leur rendement)
merci pour cette articl, mais voilà j'ai une question pour vous;
vous ne démentrez pas que ctte alimentation améliore le facteur de puissance, vous donnée des résulats montrent la tension de sortie mes pas l'allure du courant à l'entré de l'alimentation ni le PFni THD de votre alimentation si vous pouvez m'éclairez sur ce point merci encor et félicitation.
Bonjour et Bonne Année à tous,
Merci pour ces 2 articles... :-)
J'ai pas tout saisi, loin de là... Mais ça fait plaisir...
J'ai juste un souci, et je pense que les spécialistes qui sont intervenus ici pourront m'aider... Si je n'arrive pas trop trop tard...
- Est-il vraiment déconseiller d'utiliser des "dédoubleurs" de prise "molex" pour alimenter des disques durs ?
- peut-on envisager d'utiliser les connecteurs "p4" et autres "PCI-E" pour les transformer en "Molex" pour les disques durs ?
Mon problème est tout simplement qu'actuellement avec une seasonic s12HT500, je n'ai plus de Molex libres et j'en aurai besoin pour alimenter HDD et lecteurs Optiques (CD et DVD)...
Voilà...
Merci.
Bonjour,
J'ai beaucoup apprécié le contenu de ce document.
Petite question subsidiaire : Est ce qu'une alimentation à découpage (dans mon cas, pour un serveur) a une consommation linéaire en fonction de la charge des différents composants connectés. Je dois investir dans un onduleur et je ne sais pas si je dois le dimensionner en fonction de la puissance affichée de l'alimentation ou si je dois calculer réellement sa consommation de courant en fonction du nombre d'éléments que j'intègre à ce serveur (Nbs de disques, lecteur de bande, cartes supplémentaires, etc ...).
Merci d'avance pour la réponse et bonne continuation
Merci pour toutes ces explications !
Même si l'on ne comprend pas tout dans le détail, les idées directrices sont claires et permettent de faire notre choix de façon beaucoup plus objective que de se fonder sur des on-dit.
Merci encore !
merci pour ce dossier très complet, merci également pour avoir dénoncer le marketing que "presque" tt le monde croit!!
Superbe article. Merci.
@noisegate:
L'alimentation indique probablement une valeur très élevée. Soit cette valeur est sur évaluée, soit l'alimentation est sur-dimensionnée: dans les deux cas tu ne peux en tenir compte. Il me semble plus sage de considérer ce que ta machine peut, concrètement, tirer sur le réseau EDF.
Mais attention! Comme le dit l'article, ce qui compte c'est le courant qui transite dans l'onduleur. C'est à dire ((puissance consommée / rendement)/facteur de puissance)).
ex: je tire 250W d'une alimentation dont le rendement est 80% et le facteur de puissance est 0.9.
250 / 0.8 = 312.5 (puissance consommée et facturée)
312.5 / 0.9 = 347 (courant qui transite sur le réseau EDF et dans l'onduleur!)
J'ai tendance à penser qu'un ordinateur est en général massivement sous utilisé et que par conséquent les composants d'alimentation sont plus que suffisant.
Voire trop gros: pour répondre à ta question, non l'alimentation ne sera pas linéaire, le rendement sera souvent bon sur une assez large plage (ex 80% min de 50 à 100% de charge) mais il s'écroule lorsque l'on tire peu de courant. En pratique tu peux la considérer comme quasi linéaire (un serveur n'étant pas sensé passer son temps à 10% cpu).
J'imagine que tu poses cette question car tu te demandes si tu ne pourrais pas simplement prendre un "gros" onduleur?
Je pense que c'est plus une question de qualité et... de confiance dans les datasheets.