Fluffy2 wordt gebouwd!

Door mux op zaterdag 26 mei 2012 18:34 - Reacties (29)
Categorie: Fluffy2, 20W all-in-one, Views: 8.230

Deze post is de derde in een blogserie over Fluffy2:
Deel 1 (teaser) - Deel 2 (specificaties) - Deel 3 (Mijlpaal 2) (je bent hier)


Het is zo ver, we hebben (bijna) de tweede mijlpaal (€250) gehaald en daarmee het minimumbedrag waarmee ik aan Fluffy2, de superzuinige all-in-one op rails, kan beginnen. Vandaag licht ik jullie in over wat jullie in de nabije toekomst kunnen verwachten. Ik laat jullie ook het eerste stuk speciale elektronica voor Fluffy2 zien.

Donatie-barometer rev. 2

Allereerst wat huishoudelijke mededelingen. In de eerste blogpost had ik jullie verteld dat de donaties een mijlpalensysteem volgen: bij de eerste mijlpaal (€100) begonnen we enthousiast te worden en bij de tweede mijlpaal, die we nu bijna gepasseerd zijn, gaat het project door. Jullie donaties maken het mogelijk dat ik een voor mijn doen vrij duur project toch kan voortzetten. Vanaf vandaag ga ik onder andere jullie donatiegeld uitgeven. Ik zeg dit omdat ik in de reacties onder de eerste blogpost in deze serie had gezegd dat jullie je geld terugkrijgen als ik deze mijlpaal niet zou halen. Ik had in eerste instantie 2 weken uitgetrokken voor het halen van deze mijlpaal en na 4 dagen waren we er al! Vandaar dat deze opmerking van mij nu niet meer geldt: vanaf nu zijn donaties definitief! Daarover gesproken: wie zou de echte 250e euro storten?

Nu terug naar deze blogpost. Eén maatregel om Fluffy2 superzuinig te maken bespreek ik vandaag al: true power off (TPO). Maar als eerste komt nu een samenvatting van wat jullie de komende weken kunnen verwachten.
Blog-planning
Het is tijd om componenten bij elkaar te zoeken. Eén component is in ieder geval nog niet beschikbaar: het moederbord. Ook de monitor is relatief lastig te vinden: als je iemand met een LG IPS236V kent die hem graag kwijt wil: breng hem of haar vooral in contact met mij! Ik trek daarom ongeveer 2 weken uit voor het bij elkaar sprokkelen van de eerste onderdelen om mee te spelen. In die tijd publiceer ik een vierdelige Engelstalige blogserie over de techniek achter LCD-schermen, bekeken vanuit het punt van zuinigheid: Wat maakt een monitor zuinig, wat zijn de zuinigste monitoren, hoe herken je ze en hoe zuinig kunnen we ze in de toekomst (of d.m.v. modding) maken?

In het verleden heb ik overigens wel eens de opmerking gekregen dat voor sommige mensen de Engelstalige blogs moeilijker te volgen zijn. Als jullie ze ook naar het Nederlands vertaald willen hebben hoor ik dat graag in de comments.
De TPO-module
Wat is dit voor doosje?

Zoals jullie ongetwijfeld weten is een voeding die in het stopcontact steekt nooit helemaal 100% 'uit'. Er wordt altijd wat vermogen uit het stopcontact getrokken - het 'sluipverbruik'. Vroeger (en nu nog steeds bij slechte kwaliteit computervoedingen) kon er wel 10W uit het stopcontact worden getrokken zonder dat de voeding iets doet. Aan de andere kant van het spectrum heb je moderne telefoonopladers, die vaak minder dan 100mW (0.1W) verbruiken en dus eigenlijk probleemloos ingeplugd kunnen blijven. De meeste computervoedingen en adapters zitten er tussenin: meer dan 1W, maar meestal minder dan 5W. Ik heb daar alleen geen zin in. Als Fluffy2 uit staat, mag hij geen stroom eten. Daarom heb ik dit kastje gebouwd, met daarin de eerste revisie van de Efficient Electronics (dat is mijn bedrijfsnaam - cool he?) TPO module:

De EETPO-module geopend

Je ziet hier een doosje met twee 230V 'Figure 8'-aansluitingen en een laagspannings-ton-connector (hier zit de 19V op aangesloten die uit de adapter komt). Dit printplaatje kan de stroom tussen die twee 230v aansluitingen onderbreken en daardoor je voeding helemaal 100% uitzetten. Hij doet dat door op de laagspanningsconnector te luisteren naar een signaal dat hieroverheen gemoduleerd wordt. Hoe dat precies in zijn werk gaat vertel ik in een latere blogpost (en belangrijker: als ik het doosje daadwerkelijk getest heb). Vandaag ga ik jullie alleen uitleggen wat jullie zien. Daarvoor is het misschien handiger om het printplaatje op zichzelf te nemen:

De printplaat in de EETPO-module

Laten we beginnen met het makkelijkste. De 8-connectoren hebben twee polen. Eéntje is duidelijk direct doorverbonden en tussen de andere zit een solid state relay: een silicium relais die zonder bewegende delen de stroom aan en uit kan zetten. Dat is eigenlijk alles wat je wil hebben. De rest van de printplaat dient voor het aansturen van dit relais. Rechtsbovenin kun je bijvoorbeeld de microcontroller (één van de kleinst beschikbare microcontrollers, de Attiny4) zien en de bijbehorende programmeerlogica. Deze chip kun je programmeren om min of meer te doen wat je wilt en ik programmeer hem om heel specifieke signalen af te vangen op de laagspanningslijn. Daaronder zitten een paar grote componenten: een gigantische condensator, de connector zelf (het zwarte blokje daar rechts naast) en nog een 8-pins chip linksboven de grote condensator. Dit circuit zorgt zowel voor de voeding van de printplaat als voor het filteren van het te ontvangen signaal uit de gelijkspanning op de connector. En daarover gesproken.

Als dit printplaatje de adapter of voeding uitschakelt, krijgt het natuurlijk geen spanning meer. Maar zonder dit printplaatje kunnen we de voeding ook niet meer aanschakelen. Dus moet er een batterij in om de printplaat in standby te houden zolang de voeding uitstaat. Hiervoor vind je rechtsonderin op de printplaat een laadcircuit en aansluitingen voor een li-ion accu. Bovenin dit doosje komt, niet afgebeeld, een Graupner 350mAh 3.7V LiPo-cel te zitten. Alles bij elkaar kost dit doosje inclusief alles ongeveer 18 euro. Dat ga ik natuurlijk nooit terugverdienen, maar dat is ook niet erg - het gaat me om een proof of concept. Een belangrijke reden voor de hoge kosten is natuurlijk het feit dat ik geen schaalvoordeel heb. Als je hier 100 van zou produceren zou je ver onder de 10 euro komen.

Tot zover deze blogpost. Tot over een paar dagen!

Vorige post





Volgende: 10W LCD screen part 1: Anatomy of an LCD 05-'12 10W LCD screen part 1: Anatomy of an LCD
Volgende: Fluffy2 - de specificaties 05-'12 Fluffy2 - de specificaties

Reacties


Door Tweakers user Blokker_1999, zaterdag 26 mei 2012 19:04

Waarom geen aarding in de TPO? En wat als de batterij leeg is? Geen mogelijkheid voor een mechanische overbrugging? Soort van jump start?

Door Tweakers user haarbal, zaterdag 26 mei 2012 19:15

En hoe krijg je het apparaat dan weer aan? als je op de schakelaar van de comp drukt dan gaat dat toch niet verder dan de voeding? Zet je het mobo op "spanning=aan" en druk je op een ander knopje? Verbindt je de schakelaar gewoon door naar je tpo?

Of heb je een ander truukje waardoor je zo'n tpo module als bij elke laptop zonder accu gebruikt kan worden en alles blijft werken?

En hoe lang moet een pc voeding trouwens uit staan voor de bios batterij leeg is? Ok, mss een beetje miereneuken maar het zou leuk zijn als je die ook kan bijladen af en toe.

Door Tweakers user Blokker_1999, zaterdag 26 mei 2012 19:23

haarbal schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:15:
En hoe krijg je het apparaat dan weer aan? als je op de schakelaar van de comp drukt dan gaat dat toch niet verder dan de voeding? Zet je het mobo op "spanning=aan" en druk je op een ander knopje? Verbindt je de schakelaar gewoon door naar je tpo?

Of heb je een ander truukje waardoor je zo'n tpo module als bij elke laptop zonder accu gebruikt kan worden en alles blijft werken?

En hoe lang moet een pc voeding trouwens uit staan voor de bios batterij leeg is? Ok, mss een beetje miereneuken maar het zou leuk zijn als je die ook kan bijladen af en toe.
In de tekst staat dat hij dit doet met een signaal gemoduleerd over die 19V aansluiting, die blijkbaar dienst doet om de print van voeding te kunnen voorzien. En nu kan ik ineens mijn eigen vraag schrappen, als de batterij leeg is ga je natuurlijk de adapter voor de TPO verplaatsen van achter de TPO naar voor de TPO ... . Stupid me.

Heeft de bios batterij trouwens geen continue discharge? Bijladen gebeurt al helemaal niet, is meestal een simpele CR2032 batterij, zijn niet herlaadbaar.

Door Tweakers user Xiphalon, zaterdag 26 mei 2012 19:25

Heb je nou 230V op een mannetje-figure-8 staan?

Door Tweakers user haarbal, zaterdag 26 mei 2012 19:46

Blokker_1999 schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:23:
Heeft de bios batterij trouwens geen continue discharge? Bijladen gebeurt al helemaal niet, is meestal een simpele CR2032 batterij, zijn niet herlaadbaar.
Ja maar ik dacht dat hij niet leeggetrokken werd als het moederbord aan de stroom hangt. Ik weet wel mensen die altijd de pc en de voeding uitzetten, die moesten de batterijen op den duur vervangen. Hoeft niet veel te kosten maar is een vervelend klusje als je kast vrij vol zit.

Door Tweakers user mux, zaterdag 26 mei 2012 20:09

Blokker_1999 schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:04:
Waarom geen aarding in de TPO? En wat als de batterij leeg is? Geen mogelijkheid voor een mechanische overbrugging? Soort van jump start?
De aarding van het hele systeem komt aan het chassis. Ik wil de adapter dus zelf zwevend houden. Meer hierover in de detail-technische blogs over ca. 4 weken. Als de batterij leeg is gaat het systeem niet meer aan, het duurt echter met de huidige (extreem suboptimale) componentkeuze 19 dagen voordat dat het geval is, en de specificatie van revisie 2 is 2 jaar batterijtijd. Op revisie 2 komen twee jumpstarts: een jumpstart vanuit de computer (de computer forceert 19V terug op de adapter, waardoor ook dit printje aangezwengeld wordt) en een jumpstart op het doosje zelf met een knopje. Maar met het oog op feature creep heb ik dit zo simpel mogelijk gehouden :)
haarbal schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:15:
En hoe krijg je het apparaat dan weer aan? als je op de schakelaar van de comp drukt dan gaat dat toch niet verder dan de voeding? Zet je het mobo op "spanning=aan" en druk je op een ander knopje? Verbindt je de schakelaar gewoon door naar je tpo?

Of heb je een ander truukje waardoor je zo'n tpo module als bij elke laptop zonder accu gebruikt kan worden en alles blijft werken?

En hoe lang moet een pc voeding trouwens uit staan voor de bios batterij leeg is? Ok, mss een beetje miereneuken maar het zou leuk zijn als je die ook kan bijladen af en toe.
De computer geeft het aan- en uitsignaal, ook als alles helemaal uitstaat. Dit leg ik later uitgebreid uit :)

Een computer laadt zijn bios-batterij nooit bij. Of je computer nou aan of uitstaat, de batterij wordt even hard leeggetrokken. De bios-batterij (en het circuit dat ermee wordt gevoed) is zo ontworpen dat de batterij minstens 10 jaar meegaat. Dit is dus geen issue hier.
darkmage schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:25:
Heb je nou 230V op een mannetje-figure-8 staan?
Ja... omwille van de form factor heb ik het zo opgelost. Het is niet foolproof (en dus ook geen final versie). In een latere versie zal er hoogstwaarschijnlijk een draad+trekontlasting uit bengelen. Het probleem daarmee is dat dat lastiger te manufacturen is en moeilijker om clearances te garanderen. Deze print is nu juist zo lekker NEN1010 :D

Door Tweakers user marcop23, zaterdag 26 mei 2012 22:12

Ik zou die blogserie wel graag in het Nederlands zien als dat niet uberextreem veel extra moeite is. Je gebruikt termen waarvan veel mensen in het Nederlands niet eens weten wat het is :P

Ook leest het gewoon gemakkelijk. Soms ook niet trouwens, zoals bij Windows foutmeldingen, instellingen, e.d., maar dat is een apart geval :)

Door Tweakers user mux, zaterdag 26 mei 2012 22:29

Hehe, dé reden ook waarom al mn windowsinstallaties Engels zijn :)

Ik ga eens kijken of ik dat met een combinatie van vriendin en proeflezers voor elkaar kan krijgen.

Door Tweakers user sebastius, zaterdag 26 mei 2012 23:24

Ik schrok al van die connectoren, maar goed voor eigen gebruik is het best. Misschien die computerstekers gebruiken, die zijn er in veilige varianten maar wel iets groter. Dan kun je zelfs denken aan een mooie strakke behuizing.

Door Tweakers user vanaalten, zaterdag 26 mei 2012 23:34

Als ik het goed begrijp wordt deze batterij/accu in de 'aan' stand van het systeem weer opgeladen?
Zo ja, dan vind ik dat ergens toch wel valsspelen... Het systeem mag in de 'uit' stand geen stroom verbruiken, maar in principe verbruik je nu extra stroom in de 'aan' stand om de batterij hiervoor op te laden.

Heb je schattingen over het verbruik van deze TPO module tijdens het actief zijn van je systeem, en wint dat het van een efficiente voeding die in de 'uit' stand, zeg, minder dan een watt verbruikt?

Door Tweakers user mux, zaterdag 26 mei 2012 23:54

Uiteraard. Momenteel is hij ontworpen om ongeveer 3.5mW te verbruiken in uit-stand. In de tweede revisie wordt dit 150µW. Dat is ruwweg een factor 100 cq. 2500 minder dan de computer anders in 'uit'-stand zou verbruiken met de allerbeste adaptertrucs die ik kan uithalen.

@sebastius (en anderen): Zo'n TPO-module is eigenlijk niet iets dat je goed los kunt marketen. De kosten voor zo'n standalone apparaatje zijn te hoog. Dus hoewel ik bij de tweede revisie wel m'n best zal doen om hem foolproof te maken, is het in principe de bedoeling dat zoiets uiteindelijk in een voeding komt te zitten, niet erbuiten. Voorlopig is het een proof of concept, dus verwacht niet meteen een ideaal product. Als ik hele gekke dingen met de adapter ga doen plaats ik hem misschien wel samen met de adapter-printplaat in een eigen behuizing. Dat zou typisch iets zijn dat ge-3d-print zou moeten worden (wink wink) :D

Door Tweakers user Ellos, zondag 27 mei 2012 00:24

Je BIOS batterij wordt volgens mij ook alleen aangesproken als de voeding geen stroom meer krijgt en dus de power on draad dus ook geen stroom meer geeft.. vanaf dat moment zal hij moeten overgaan op t batterijtje

Door Tweakers user nick_haak, zondag 27 mei 2012 10:26

gaaf! leuk project weer, heb je i3 build met veel plezier gevolgd, en ook van deze wil ik wel zien hoe het afloopt.

Je hebt er weer wat eurootjes bij voor de build, kutgw!

Door Tweakers user mux, zondag 27 mei 2012 10:51

En nick heeft het totaal aan donaties over de 250 euro geduwd :) dank je wel

Door Tweakers user nick_haak, zondag 27 mei 2012 11:14

woohoo :D my pleasure.
ik ben benieuwd hoe het geheel vorm gaat krijgen straks.

Door Tweakers user TheMOD, zondag 27 mei 2012 11:55

Wat betreft die Nederlands/Engelse blogs kan ik wel helpen met vertalen of proeflezen. :)

Door Tweakers user SKiLLa, zondag 27 mei 2012 14:26

"MAINS VOLTAGE" moet dat niet gewoon "main voltage" zijn, of "high voltage" ?
Verder erg koel initiatief; ik ga het volgen ... succes !

Door Tweakers user mux, zondag 27 mei 2012 14:29

Wikipedia: Mains electricity.

De 'Mains' is wat in de volksmond wordt gezegd tegen de netstroom in engelstalige landen. Mains voltage is dus vrij vertaald netspanning, en correct Engels. Het is technisch gezien correcter dan 'high voltage' (omdat dat dat niet specifiek genoeg is, high voltage kan ook op veel hogere spanningen slaan. Met deze aanduiding weet je dat het veilig is om te meten met een standaard CAT II 600V multimeter).

Door pabe, zondag 27 mei 2012 16:30

Dit kastje is echt levensgevaarlijk! De pin welke niet via het solid-state relais verbonden is, kan direct verbonden zijn met het lichtnet. Afhankelijk van hoe de steker in de WCD geplaatst is kan deze dan direct verbonden zijn met de Fase. Bij het afgaande 8 contact zijn de metalen pinnen vanaf buiten bereikbaar als hier steker er niet in zit en dus 230V direct aanraakbaar!.

Veiliger was het als je IEC C13 en C14 connectoren gebruikt zou hebben.
Tevens mist er een zekering in het circuit van je solid state relais (brandgevaar bij overbelasting)

Ik lees je blog altijd met veel interesse en geniet van je technische kennis maar kon niet nalaten deze keer te reageren.

Door Tweakers user Blokker_1999, zondag 27 mei 2012 16:55

Dat die zekering ontbreekt zou ik nog kunnen vergeven in dit geval, maar de uitgaande kant had inderdaad een vrouwelijke uitvoering moeten hebben. Zelfs voor een prototype. Als er ooit kinderen in huis rondlopen is dat inderdaad levensgevaarlijk. Zelfs al was het een dubbelpolige onderbreking geweest (wat hier niet het geval is).

220/240 is levensgevaarlijk, ook al is het geen echte hoogspanning.

Door Tweakers user mux, zondag 27 mei 2012 17:41

Haha, relax toch. Chill, brother! Als ik rondloop in elk willekeurig elektronisch ontwerpbureau ligt op iedereens tafel wel iets waar je zeer gemakkelijk hartstikke dood van kunt gaan als je het verkeerd vasthoudt. Het is een non-issue, het is hetzelfde als zeggen dat je nooit met open-frame voedingen mag werken omdat er misschien nog lading in de primaire condensator zit. Als ontwerper, zeker ontwerper van precies dit soort meuk, weet je wat je doet.

Voor een prototype is hij heftig veilig: de enige persoon die hem gebruikt ben ik, de ontwerper. Het apparaat zit in een brandvertragende behuizing, voldoet in clearances en component ratings volledig aan toepasselijke regelgeving (dus is met een gigantische marge 'veilig' te noemen) en wordt in een gedefinieerde omgeving gebruikt. Er is geen sprake van dat dit ooit in een huisomgeving belandt. Het is een prototype! Elke andere ontwerper gebruikt printkroonstenen en bare copper boards ffs :P

[Reactie gewijzigd op zondag 27 mei 2012 17:42]


Door Tweakers user eagle00789, zondag 27 mei 2012 17:53

Blokker_1999 schreef op zaterdag 26 mei 2012 @ 19:23:
[...]
In de tekst staat dat hij dit doet met een signaal gemoduleerd over die 19V aansluiting, die blijkbaar dienst doet om de print van voeding te kunnen voorzien. En nu kan ik ineens mijn eigen vraag schrappen, als de batterij leeg is ga je natuurlijk de adapter voor de TPO verplaatsen van achter de TPO naar voor de TPO ... . Stupid me.

Heeft de bios batterij trouwens geen continue discharge? Bijladen gebeurt al helemaal niet, is meestal een simpele CR2032 batterij, zijn niet herlaadbaar.
even een fabeltje uit de wereld helpen. een CR2032 batterij kun je altijd herladen, omdat dit lithium batterijen zijn. Check je eigen moederbord maar eens. Op de batterij staat duidelijk dat dit een lithium batterij betreft en is dus herlaadbaar. deze kopen: http://www.conrad.nl/ce/n...cellader-incl-knoopcellen helpt dan wel eens een beetje

Door Tweakers user mux, zondag 27 mei 2012 18:06

Dat is niet correct en behoorlijk gevaarlijk, want LiMN02-cellen exploderen als je ze (zo snel als de gelinkte lader) probeert te laden. CR2032 zegt het al: CR betekent dat de chemie in de cellen LiMN02 is, en dit is geen herlaadbare chemie.

De cellen die jij bedoelt zijn LiR2032, oftewel Lithium Rechargeable 20mm x 3.2mm. Die zijn zoals de naam zegt wel herlaadbaar, maar komen in bijna geen enkele toepassing voor omdat ze erg duur zijn en relatief weinig capaciteit hebben (in de praktijk zo'n 30mAh t.o.v. 250mAh voor een CR2032).

[Reactie gewijzigd op zondag 27 mei 2012 18:12]


Door Tweakers user bredend, maandag 28 mei 2012 12:18

Vooralsnog ben ik hier tevreden mee:
http://www.allekabels.nl/product_images/s_stopcont.jpg

Wel een erg interessant project hoor!

[Reactie gewijzigd op maandag 28 mei 2012 12:19]


Door Tweakers user marcop23, maandag 28 mei 2012 13:02

Wat ik eigenlijk mis:

Welke CPU koeler ga je gebruiken? Iets als
http://www.scythe-eu.com/...cooler/kozuti-cooler.html

?

Of komt dat nog in een volgende blog? :)


Door Tweakers user Alexxxxxxxxxx, donderdag 26 juli 2012 12:21

Linkje naar volgende blog ontbreekt :(

Door Tweakers user mux, zaterdag 28 juli 2012 13:41

Hm, ga ik de volgende keer fiksen

Door Tweakers user markdepoes, donderdag 8 november 2012 15:09

ik zie nog geen link helaas... we gaan maar op de zoek.

Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn. Via deze link kun je inloggen als je al geregistreerd bent. Indien je nog geen account hebt kun je er hier één aanmaken.