Laptopnetzteil für den DVD-Laufwerkschacht

[MitjaStachowiak]

Hallo,

dies geht an alle hier, die (so wie ich) gerne auch unterwegs programmieren und dafür ein Highend-Laptop besitzen: Mir wurde mein riesiges 180W-Netzteil zu schwer, da habe ich mich gefragt, wieso <90W-Netzteile für HPs, Apples, Ultrabooks und co. so klein sind, aber 180W-Netzteile für meine Highender deutlich mehr als doppelt so groß...

Dann habe ich mir gedacht, man könnte doch zwei kompakte 90W-Netzteile parallel schalten, das wäre immer noch handlicher, als mein 180W-Klotz. Schließlich habe ich zwei 90W-Netzteile gefunden, die so kompakt sind, dass je zwei davon in den normalen CD-Laufwerkschacht eines Laptops passen würden. Es ist eventuell möglich, dieses Netzteil während meiner Bachelorarbeit zu konstruieren, schon auch mit dem Ziel, das serienmäßig zu produzieren und zu verkaufen.

Auf meiner Homepage habe ich eine ausführliche Projektseite angelegt: http://mitjastachowiak.de?projects/netzteil

Was haltet ihr davon?

Angenommen die Entwicklung gelingt - wer von euch würde das Netzteil kaufen und für wie viel Geld?

Bin über jede Meinung dankbar

[af0815]

Dann habe ich mir gedacht, man könnte doch zwei kompakte 90W-Netzteile parallel schalten, das wäre immer noch handlicher, als mein 180W-Klotz. Schließlich habe ich zwei 90W-Netzteile gefunden, die so kompakt sind, dass je zwei davon in den normalen CD-Laufwerkschacht eines Laptops passen würden.

Bei Schaltnetzteilen würde ich mal die Hersteller Dokumentation zu Rate ziehen, ob die überhaupt im Parallelbetrieb laufen dürfen. Wenn explizit nichts von Parallelbetrieb steht, ist es nicht vorgesehen. Die Regler können sich gegenseitig sehr stark beeinflussen.

[Mathias]

Dann habe ich mir gedacht, man könnte doch zwei kompakte 90W-Netzteile parallel schalten

Ich würde da abraten, ich habe so schon Netzteile in den Himmel befördert.
Die meisten Netzteile sind gegen Kurzschluss oder Überbelastung geschützt. Aber eine Überspannung am Ausgang haben sie gar nicht gerne.
Ich habe sogar schon Labornetzgeräte gesehen, die so zerstört wurden.

Mit ein bisschen Glück läuft den Laptop auch mit einem kleineren als 180W Netzteil, meistens sind sie überdimensioniert, das diese auch für die Peripherie (USB-Geräte) ausgelegt sind.
SSD anstelle HD spart auch noch ein paar Watt.

[theo]

Angenommen die Entwicklung gelingt - wer von euch würde das Netzteil kaufen und für wie viel Geld?

Bin über jede Meinung dankbar

Ich fürchte da wirst du hier wohl nicht all zu viele Antworten erhalten.
Wahrscheinlich haben nicht viele ein High-End Laptop und schleppen auch noch das Netzteil mit sich rum.
Ich kann mich irren, aber...

Ich persönlich kaufe mir nur kleine, leichte, sparsame Laptops/Netbooks. Mein derzeitiges Netzteil wiegt 150 Gramm, aber auch das lasse ich meistens zu Hause.

[Andromeda]

technisch machbar wäre es wahrscheinlich schon, so ein Netzteil zu bauen, aber die Abwärme aus dem Laufwerksschacht herauszubringen, halte ich für unmöglich.

[MitjaStachowiak]

Mit ein bisschen Glück läuft den Laptop auch mit einem kleineren als 180W Netzteil, meistens sind sie überdimensioniert, das diese auch für die Peripherie (USB-Geräte) ausgelegt sind.

Ja, unterwegs habe ich auch meistens ein 120W-Netzteil dabei. Aber ich darf dann nichts öffnen, was die Grafikkarte auslastet. Bei PC-Spielen komme ich schnell auf 150W, die 180W sind dann noch für das Laden des Akkus, USB, Bildschirm, RAM und HDD. Aber wenn ich ein Netzteil verkaufen will, dass für ein 180W-Laptop vorgesehen ist, dann muss dieses auch die 180W haben...

Eine Parallelschaltung ist nicht das Problem. Eventuell muss ich dafür einen Regler konstruieren. Das habe ich in der Machbarkeitsstudie bereits erwähnt. Wie gesagt hoffe ich, das als Bachelorarbeit bauen zu können. Da wäre so eine Schaltung genau richtig.

Woran es technisch wirklich noch scheitern kann ist die Abwärme. Prinzipiell kann natürlich ein ausreichender Wärmefluss hergestellt werden, das (funktionierende) Netzteil ist ja nur von Plastik umhüllt und das hat einen Wärmeleitwert von weniger als 10W/mK, Kupfer schafft zum Beispiel mehr als 400W/mK. Auch die für das Gehäuse in Frage kommenden Keramiken kommen auf 30W/mK, einige sogar auf über 100. Im schlimmsten Fall braucht das ganze einen aktiven Kühler, aber das hängt ganz vom Wärmeleitwert des Laufwerkschachts ab. Ich denke, das an einem Prototyp zu testen wäre hier das Naheliegenste. Die von mir herausgesuchten Platinen haben bereits einen Überhitzungsschutz - wie schon gesagt werden die 180W meistens nicht benötigt. In einem Laptop mit Metallgehäuse mache ich mir da keine Gedanken - ob bei einem Plastikgehäuse 180W möglich sind wird sich zeigen.

[wbeppler]

hi mitja,

ich gehoer ungern zu dene die jemendem was abraten. dennoch muss ich das hier. du wirst schiffbruch erleben.
generell gilt, dass fettere netzteile einen besseren wirkungsgard haben als mehrere kleine (wenn von selber qualitaet ausgegangen wird)
parallel hat weitere nachteile da eines der beiden immer besser sein wird und weil du 2 identische brauchst, musst du das bessere schlechter machen weil du das schlechtere nicht besser kriegst.
und in den laufwerkschacht um damit die cpu weiter anzuheizenn ist ja genau das was der pc-hersteller schon nicht hingekriegt hat, sonst haette der das ja auch rein gebaut. das netzteil, auch wenn man es kaum glaubt, hat auch als ein wichtiges bauteil ein KABEL ohne dies du eine daempfung einbauen muesstest die wiederum platz braucht

ich koennte hier noch einiges mehr ausholen, aber schreib doch mal in was du den batcheler machst, in jura oder in elektrotechnik ???

falls elektrotechnik hole ich gerne weiter aus, ich sollte aber wissen wo du stehst, ich bin elektrotechniker und entwickle schaltungen.

gruss
w

[Mathias]

ist ja genau das was der pc-hersteller schon nicht hingekriegt hat, sonst haette der das ja auch rein gebaut.

Nicht nur die Wärme ist ein Problem, man will auch ein möglichst leichtes und kleines Laptop und ein Netzteil hat doch ein rechtes Gewicht und braucht Platz, auch wen es (nur) ein Schalt-Netzteil ist.

PS:Erste Generationen von Laptop hatten die Netzteile eingebaut, aber dafür hatten sie keinen Akku. So in einem 5-6cm dicken Gehäuse hatte es viel Platz

[MitjaStachowiak]

@wbeppler: Natürlich studiere ich Elektrotechnik und natürlich habe ich eine Machbarkeitsstudie auf meiner Projektseite, die auch das Problem mit dem geringeren Wirkungsgrad bei kompakten Netzteilen erfasst. Aber es gibt sie ja schon, die kompakten Netzteile. Und ich kann mir nicht vorstellen, dass der Laufwerkschacht ein wirklicher Wärmedämmer ist. Bei meinem Laptop befindet sich weder über, noch unter dem DVD-Laufwerk irgendwelche Elektronik, die überhitzen kann. Ich würde quasi nur das 2mm dicke Plastikgehäuse des Netzteils durch ein 3mm dickes Plastikgehäuse des Laptops ersetzen. Wenn dazwischen ein sehr guter Wärmeleiter ist und das Netzteil auch noch auf der freien Seite frischen Wind bekommt, könnte das schon funktionieren. Ich meine die im Handel erhältlichen Netzteile müssen ja auch darauf ausgelegt sein, dass der Wärmeleitwert der Umgebung mal nicht optimal ist, etwa wenn man auf dem Sofa sitzt und das Netzteil zwischen die Kissen fällt.

Eine Parallelschaltung kann auch nicht das Problem sein. Es gibt von Clevo auch ein 18"-Laptop mit Desktop-Hexacorepozessor und zwei Grafikkarten. Das zieht über 300W und wird standardgemäß mit zwei dicken 180W-Netzteilen ausgeliefert, die über einen Adapter parallel geschaltet werden. Ich vermute, dass die U(I)-Kennlinie solcher Netzteile stark abfällt. Der Akku des Laptops liefert auch nur eine Spannung von 14V; das Laptop kann auf Akkubetrieb nicht die volle Leistung erbringen, wahrscheinlich auch, weil dann die Akkuspannung noch weiter fällt, aber es läuft. Bei einer abfallenden Kennlinie sollte eine Parallelschaltung bei gleichmäßiger Belastung unproblematisch sein, aber ggf. muss ich an dieser Stelle eben eine Regelschaltung entwerfen.

Und wie schon erwähnt, zieht das Laptop fast nie die volle Leistung. Solange das Netzteil über einen Überhitzungsschutz verfügt, wäre es also unproblematisch, wenn man bei Vollast das Netzteil eben aus dem Schacht herausnehmen muss.

Es bleibt natürlich noch abzuklären, wie hoch die durchschnittliche Lebensdauer solcher kompakter Netzteile ist. Denn die dürfte durch die Parallelschaltung dann noch weiter einbrechen...

Ich sage mal mit Aktivkühlung geht alles - aber eine solche Kühlung wäre dann wirklich zu teuer. Aber vielleicht klappt es ja ohne, also warum nicht...?

[EDIT]

PS:Erste Generationen von Laptop hatten die Netzteile eingebaut, aber dafür hatten sie keinen Akku. So in einem 5-6cm dicken Gehäuse hatte es viel Platz

Und viele Leute haben genau wegen solcher Details ihre Laptops aus erster Generation noch als Andenken behalten. Ich beobachte immer wieder, dass in neueren Modellen nicht sinnvolle Techniken eingesetzt werden, sondern irgend ein Schnickschnack, der gerade in der Werbung ist und den die ahnungslosen Leute dann kaufen. Zum Beispiel hat man bei meinem P150EM den mini-PCIe-Steckplatz, in den man beim HM noch ein 3G-Modem einbauen konnte, in einen vollkommen nutzlosen mSATA-Steckplatz umgewandelt, der nur 3Gb/s schafft, obwohl bereits das HM über einen 6Gb/s-Port verfügte; wohl weil es gerade hipp war, eine kleine SSD im Laptop zu haben und für zweitaufwändiges Videocoding dann trotzdem auf die HardDisk zu warten... Und genau so ist es mit den Netzteilen: Daran denkt beim Kauf niemand, also sind die Netzteile auch nur Billigkram. Denn auch die dicken 180W-Trafos werden ziemlich heiß, also so suuper kann der Wirkungsgrad da nicht sein und deswegen denke ich schon, dass die kompakten 90W-Netzteile qualitativ einfach besser sind. Aber Genaueres kann ich erst nach gründlicher Messung sagen.

[wbeppler]

na dann... (ich will nur anmerken, dass dies kein lazarus-typisches problem ist und mach das auch gerne per email)

du scheinst ja ziemlich ueberzeugt zu sein dass es geht. da ich schon selber genuegend projekte in die pfanne gehauen hab die aussichtsloser waren und ich dennoch angegangen bin, will ich gerne auch unterstuetzen

also geh mal her und nimm die 2 netzteile parallel unter leichte lasst (ohmsch) und messe ob beide den selben strom bringen und erhoehe die last bis an die grenze des besseren, dann weisst du die wieviel schlechter das andere ist. das schlechtere kommt spaeter mal dahin wo es besser gekuehlt ist und das bessere bekommt einen shunt, so wuerde die industrie auch den regler sparen.

da die last halt nicht ohmsch ist kannes dazu kommen dass die 2 netzteile sich bei wechselnder last aufschaukeln. das muss ich von der sec seite her kommen, eher von der pri, denn sec ist ja ein akku dran uund sicher einiges an C. (ein LC wuerde dennoch nicht schaden) aber pri sind schaltnetzteile auch keine guten freunde.

wenn du pri was machst pass blos auf, das zeug hat wums ! (FI-Schutz, FU-Schutz) und wenn du innerhalb der schaltnetzteile was machst (oeffnen willst ja ) dann sei dir dessen bewusst, dass wenn du da nicht hoelle aufpasst, dass dein leben in gefahr ist. was hast du denn an ausruestung ? oszi ? bis welche frequenz ? lastwiderstaende ? TRENNTRAFO !

schreib mal genau welche 2 nt du verwenden willst (datenblatt) ds hama oder das np und schu mal nach ob diese die diode die du lt. schaltplan rein machen willst nict schon drin haben. ansonsten muss die eventuell dazu (nur eventuell, denn warum soll im startmoment das "Schnellere " nt nicht dem lahmen helfen ? natuelrich kann so was zerstoerend sein, muss aber nicht.

gruss

w

[SchwabenTom]

Mal so aus'm Serverbereich ... Zuletzt habe ich einen gekauft mit 96 Gig Ram, 8 Festplatten, 4 Lananschlüssen, obs 8 oder 16 Lüfter, weiß ich nicht mehr ... und was mir ganz besonders wichtig war: zwei Netzteilen. Bei den Netzteilen habe ich nur geschwankt, ob sie 480 Watt, 750 oder 1000 Watt haben sollen - pro Netzteil wohlgemerkt. Am Ende habe ich die großen Netzteile genommen - sicher ist sicher

Im Serverbereich ist der Sinn dahinter die Redundanz: geht ein Netzteil kaputt, übernimmt automatisch das andere. Das ganze hot plug, hot swap. Ich muß den Server nicht ausschalten, der läuft weiter. Das OS auf dem Server merkt gar nichts. Heißt: ein Netzteil geht kaputt, die Kiste fängt an zu piepsen (oder zeigt's mir sonst wie an, auch remote, wenn ich will), ich gehe hin, ziehe das kaputte Netzteile aus dem Server heraus. Der Server läuft immer noch, alle Clients in den Abteilungen arbeiten normal weiter. Keiner merkt was. Ich gehe zum Ersatzteilschrank, nehme ein neues Netzteil, schiebe das Netzteil in den Server. Der Server läuft immer noch, alle Clients in den Abteilungen arbeiten normal weiter. Keiner merkt was. Der Server hat aufgehört zu piepsen und ist Netzteilseitig wieder redundant

Im Bios stelle ich ein, ob die Netzteile halbseitig laufen sollen - d.h. es laufen beide Netzteile und teilen sich die Last. Sie unterstützen sich gegenseitig, so daß nicht eines alleine alles tragen muß. Ich kanns aber auch so einstellen, daß nur eines alleine läuft und das andere erst anspringen soll, wenn das erste ausfällt. Wie gesagt, stelle ich das alles im Bios ein. Da kann man aber mehr bzgl. Netzteilen einstellen: optimiert für max. Performance, das andere war glaube ich optimiert für Stromverbrauch oder evtl. Lebensdauer, dann aber auch so etwas wie "OS controlled" .... weiß gar nicht was da alles geht und wozu das meiste gut ist.

Nun, alles im Serverbereich. Also: unternehmenskritisch. Das Ding muß 24h am Tag, 7 Tage die Woche laufen. Evtl. bei einem großen Konzern, der sich nicht nur eine sondern gleich mehrere Rechtsabteilungen leistet. Bin zwar kein Jurist, sondern Softwareentwickler ... aus Sicht der Netzteile also fast das selbe Ich geh aber stark davon aus, daß kein Serverhersteller mal so aus Jux und Dollerei Spielereien einbaut. Wenn der Server das anbietet und der Serverhersteller es als Qualitätsmerkmal herausstellt ... ich gehe davon aus, daß es geht.

Wie wbeppler schon angedeutet hat ... hier bei Softwerklern wirst du schwer brauchbare Infos bekommen. Frage mal an Orten an denen sich Elektroniker tummeln oder zumindest Netzwerker, die sich mit der techn. Seite von Servern auskennen.

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Zur Frage: Sowas kaufen wollen.

Nein.

Wenn ich unterwegs ein Arbeitsgerät brauche, habe ich meist nicht nur den Laptop dabei, sondern auch in irgendeiner Form Projektunterlagen. D.h. da muß dann eh eine Tasche mit. Und da eine Tasche mit dabei ist, kommen gleich noch Kabel mit dazu; was wenn ich dort einen AccessPoint brauche; usw. usw. Und das Netzteil ... das liegt dann eh auf dem Boden. Das trage ich nicht in der Hand, während ich arbeite.

Wenns mir wirklich darauf ankommt, daß ich da was kleines, leichtes habe - da geht's dann meist nicht darum, damit produktiv zu arbeiten, sondern beim Kunden einen auf dicke Hose zu machen - dann schaue ich mich nach was wirklich kleinem und leichtem um. Das ist dann so flach, daß da gar kein Netzteil mehr hinein paßt. Und ich versuche eins zu bekommen, bei dem ich den Akku wechseln kann ... Dann habe ich zwei oder drei gefüllte Akkus mit dabei.

Also Zielgruppe wäre ich definitiv nicht

[Euklid]

Was haltet ihr davon?

Das klingt nach einem guten Projekt. Du verwendest ja bei der Parallelschaltung Dioden, wodurch die Netzteile nichts voneinander "spüren". Durch aus Austausch des Gehäusematerials halte ich auch das Problem der Abwärme für überwindbar.

Mein Schlapptop zieht gerade mal 30 Watt, ich gehöre also nicht zur Zielgruppe. Aber wenn auf so einfachem Weg eine Platzersparnis möglich ist, warum nicht?


- Euklid

[MitjaStachowiak]

Naja, Servernetzteile sind ein ganz anderes Thema. Da schaut man eher auf Ausfallsicherheit und maximalen Wirkungsgrad, denn der wird bei kompakter Bauart eher schlechter, auch, wenn die verwendete Technologie prinzipiell die höchsten Wirkungsgrade erzielt. Aber wenn die Hersteller an Verkleinerungen von Netzteilen arbeiten, dann nur um Materialkosten zu sparen, aber ein echtes Qualitätsprodukt, bei dem man wieder steigende Preise in Kauf nimmt, für noch kompaktere Bauart, kommt den Wirtschaftlern nicht in den Sinn. Außer man kann wirklich über Marketing was reißen - ich habe erfahren, dass in den nächsten Jahren Schaltnetzteile mit GaN-Transistoren marktreif werden sollen, deren Wirkungsgrad so hoch ist, dass man sie auf dem Mainboard des Laptops verlöten kann. Dort kann man auch die laptopeigene Aktivkühlung mitbenutzen. Zumindest bei stromsparenden Ultrabooks ist das unproblematisch.

Ich habe so die Befürchtung, dass leistungsstarke Workstations und Desktopreplacements diese Innovation verschlafen werden - hier ein Upgrade-Kit anbieten zu können, birgt daher durchaus Potential.