Stromversorgung mehrerer Einplatinencomputer

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Autor
Stromversorgung mehrerer Einplatinencomputer
Suche nach: stromversorgung (3244)

    










BID = 933129

s1ck

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Beiträge: 23
Wohnort: Leipzig

Hallo,

ich plane momentan ein kleines Projekt, welches ich für Forschungs- und Lehrzwecke einsetzen möchte. Es geht um ein Cluster mehrerer Einplatinencomputer, konkret sog.Banana PIs , welche im Verbund für verschiedene Berechnungen genutzt werden sollen. Die Platinen werden via Micro USB (5V/2A) versorgt, momentan nutze ich hierfür ein dediziertes Netzteil. Nachdem ich meine Softwaretests abgeschlossen habe, möchte ich gerne eine skalierbare Stromversorgung umsetzen. Meine E-Technik-Kenntnisse sind aber eher laienhaft, weswegen ich gerne eure Meinung zu folgendem Plan hören würde.

Als Netzteil möchte ich ein Schaltnetzteil 5V / 55A / 320W einsetzen, welches mit einem Netzkabel versorgt wird. An die 5V Schiene des Netzteils möchte ich zunächst eine Lüsterklemme anschließen, um den Strom auf die einzelnen Platinen via Micro USB zu verteilen.
An einer Lüsterklemme sollen 8 Platinen angeschlossen werden, da diese nur mit 15A belastet werden dürfen.

Soweit zur Idee ... gerne Kritik, Hohn und Zustimmung

Eine Alternative ist die Verwendung der 5V Schiene des GPIO Anschlusses auf den Platinen, damit würde man sich das Löten von USB Steckern ersparen, hätte aber keine extra Sicherung.

Fragen, die ich momentan habe sind:
- Welche Kabel sollte ich zwischen Netzteil (NT) und Klemme wählen?
- Welche Kabel sollte ich zwischen Klemme und Micro USB wählen?
- Kann ich mehrere Klemmen an das NT anschließen um 8+ Platinen zu versorgen?
- Gibt es vielleicht sinnvollere / einfachere Lösungen?
- Die Micro USB Ports müssen gelötet werden, oder?

Eine ähnliche Konstruktion sieht man hier und hier. Eine weitere Konfiguration sieht man hier. Im letzten Bild wäre ich sehr dankbar wenn mir jemand sagen könnte was genau das für Komponenten zwischen dem NT und den Platinen sind, ein genaueres Bild sieht man hier.

Vielen Dank für eure Hilfe.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: s1ck am 30 Jul 2014 13:13 ]

BID = 933132

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Das Meiste davon, Lüsterklemmen, 55A, USB-Stecker, hört sich nicht gut an.
Wenn du einen Fehler an der richtigen Stelle hast, geht nicht nur eine Platine drauf, sondern die Kiste brennt lichterloh.








BID = 933135

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4350

Ich würde erstmal messen wieviel Strom so eine Platine unter Volllast realistisch zieht. (Mit den gewünschten Anwendungsfall mit CPU, NIC, I/O unter starker Last. 2Ampere schauen mir nach Datenblatt aus.)

Zum Verteilen kann man über Sammelschienen (z.B. Bild in kleiner) nachdenken.
Sicherungen kann man überlegen, ob man einige Computer zusammen absichert. Oder man sichert jede Platine einzeln, ab, lässt sich dafür eine Platine machen die viele Sicherungshalter aufnimmt und gleichzeitig noch den Strom verteilt.

BID = 933138

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 11894
Wohnort: Cottbus


Offtopic :

Zitat :
Sammelschienen (z.B. Bild in kleiner) nachdenken.
Genau, fehlt nur noch der richtige Schalter


An eine kleine Stromverteilungsplatine hätte ich auch gedacht.
Lüsterklemmen sind ja so schon fürn Ar###, und bei acht dünnen Litzchen aus dem Micro-USB wird es sicher nicht besser.

Was den Anschluss auf der Leiterplatte betrifft, so würde ich Klemmen mit Federzug-Mechanismus empfehlen.



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 933140

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 34397
Wohnort: Recklinghausen

Bei den 2A dürften auf alle Fälle 2x500mA für die beiden USB-Ports einberechnet sein. Dazu kommt beim Banana Pi ja auch noch die Möglichkeit, eine Festplatte anzuschließen. Das fließt da alles mit ein. Vermutlich kommt das Board selbst schon mit 500mA zurecht, wenn die Ports nicht genutzt werden.

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Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 933147

s1ck

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Beiträge: 23
Wohnort: Leipzig

Danke für die schnellen Antworten!

Ok, lichterloh brennen soll es natürlich nicht. Da werde ich erstmal ein Mini-Szenario mit 2 Platinen unter Last messen. Wie kann ich mir das mit diesen Sammelschienen vorstellen, wären die der Ersatz für die Lüsterklemme? Wie würden die Platinen an die Schiene angeschlossen werden, Mirco USB scheint ja nicht so gut anzukommen? Was sind "Klemmen mit Federzug-Mechanismus"? Vielleicht ein Bild hierzu? Danke!

Sollten die Platinen wirklich deutlich unter 2A benötigen, wäre vielleicht auch der Einsatz eines USB Hubs denkbar?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: s1ck am 30 Jul 2014 16:39 ]

BID = 933148

Offroad GTI

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Beiträge: 11894
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Was sind "Klemmen mit Federzug-Mechanismus"? Vielleicht ein Bild hierzu?
Gerne doch: http://www.reichelt.de/index.html?A.....41-02


Zitat :
Sollten die Platinen wirklich deutlich unter 2A benötigen, wäre vielleicht auch der Einsatz eines USB Hubs denkbar?
Wie viele Bananen sollen denn angeschlossen werden?




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BID = 933149

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Die primäre Aufgabe des USB ist es Signale zu transportieren, nicht Ströme, wie sie beim Anlassen eines Autos auftreten.

BID = 933150

s1ck

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Beiträge: 23
Wohnort: Leipzig

perl: Deine bisherigen Antworten helfen mir leider nicht weiter.

Offroad GTI: Das langfristige Ziel sind 48 (weil ich den entsprechenden GB Switch dafür habe). Ein Hub wie dieser stellt wohl 500mA an jedem Anschluss bereit. Sollte das nicht ausreichen gibt es wohl auch spezielle Lösungen wie diesen Hub. Davon könnte man ja mehrere einsetzen wenn das Cluster wächst.

BID = 933151

Offroad GTI

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Wohnort: Cottbus


Zitat :
spezielle Lösungen wie diesen Hub
135$ Stolzer Preis. Dafür kannst du dir eine eingene Adapterplatine mit Gold- anstatt Kufperauflage fertigen lassen. Zumal das Teil ja noch nicht mal genug Ports hat.


Zitat :
Ein Hub wie dieser stell
Ebenfalls überteuerter Schickimicki

Warum das Teil einen vernünftigen Stecker für die Spannungsversorgung hat, erschließt sich mir auch nicht ganz. 2A über Mikro-USB ist schon recht sportlich...


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 30 Jul 2014 17:13 ]

BID = 933153

s1ck

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Beiträge: 23
Wohnort: Leipzig

Der Preis ist auch definitiv zu hoch (zumal bei diesem Gerät noch 40$ Versand hinzukommen..). Nagut, ich bleibe dabei erstmal die realen Werte unter Last zu messen und würde dann nochmal über eine entsprechende Kombination aus Netzteil, Sammelschiene und Klemmen nachdenken. Vielen Dank für die Infos.

BID = 933154

Offroad GTI

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Beiträge: 11894
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Zitat :
Nagut, ich bleibe dabei erstmal die realen Werte unter Last zu messen
Sehr schön, aber Obacht.
Jedes Multimeter hat einen mehr oder weniger großen Innenwiderstand im Strommessbereich, und damit einem mehr oder weniger großen Spannungsabfall.
Mit realen Werten ist es dann u.U. nicht mehr weit her.

Habe es gerade mal mit meinem einfachen UT61C getestet:
I=250mA --> U=1V nicht gerade unerheblich, wenn nur 5V vom Netzteil kommen.
Bei einem "etwas" besseren Metrahit 25S beträgt der Spannungsabfall nur noch 200mV. Aber auch das ist bei 5V Betriebsspannung u.U. noch zuviel.



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BID = 933158

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 34397
Wohnort: Recklinghausen

Was Perl sagen will, USB war mal für 500mA gedacht, nicht für 2A und erst recht nicht für 55A. USB-Anschlüsse als Spannungsversorgung sind eigentlich Unsinn, auch wenn die Industrie mitmacht und die EU das fordert.


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BID = 933159

Offroad GTI

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Beiträge: 11894
Wohnort: Cottbus

Nachtrag: Gilt (natürlich) nur für den mA-Messbereich.
Im A-Messbereich beträgt der Spannungsabfall nur wenige mV. Und es ist ja auch nicht so dramatisch, dass eine Stelle fehlt und die Genauigkeit etwas geringer ist. Die Messung soll ja nur eine Tendenz aufzeigen.




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BID = 933178

winnman

Schreibmaschine



Beiträge: 1483
Wohnort: Salzburg

48 Rechner werden ja auch ein bisschen Platz benötigen.

Da würde sich anbieten die 5V über 2 CU schienen zB 30x5mm über den gesamten Bereich zu führen.

Von der + Schiene dann für jeden Rechner eine Sicherung (je nach dem was er wirklich benötigt zB 2A) dann zum Rechner.

Dadurch wird auch der Spannungsabfall in Grenzen gehalten.

Im einfachsten Fall könnten zB "fliegende" Sicherungshalter für Feinsicherungen 20x5mm verwendet werden.

Falls 1 55A Netzteil nicht ausreicht, können bei Erweiterung immer wider zusätzliche NT zugeschaltet werden (aber bitte dann alle mit separaten Sicherungen (bei allen!)) zB Neozed Sicherungen Kennlinie gL, . . .

Damit wäre eas System fast beliebig erweiterbar.


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