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Author Topic: [Fragen] Aufbau einer kleinen Ameisensiedlung (technische Probleme)  (Read 1094 times)
Longknife
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April 22, 2014, 11:45:22 PM
 #1

Hallo Gemeinschaft ...

habe ein "kleines" technisches Problem ...

Aus älteren, aber durchaus Neuwertiger Hardware, möchte ich mir eine kleine Ameisenfarm bauen.

Was möchte ich nun:
Klar viele Ameisen an schließen aber gleichzeitig (bei 7 Netzteilen) sowenig Steckdosen wie möglich belegen.
Und Das ganze in ein älteres PC Gehäuse packen.

Aber hier erst einmal meine Hardwareliste (ohne Ants)

Das PC-Netzteil (LEVICOM 350XPL-B) hat folgende Daten:

AC Input 230V~, 4A, 50Hz   DC Output 350 Watt

+3,3V  28A
+   5V  32A
+ 12V  19A
-  5V    0,8A
- 12V   0,8A
+5VSB  2,5A

Raspberry Pi Netzteil        ( 5V  1,5A  )

Hubs ( alles USB 2 mit Netzteil ) ->
Belkin                   7 Port Hub ( 5V  3,8A  )
LogiLink               10 Port Hub ( 5V  3,5A  )
D-Link DUB7           7 Port Hub ( 5V  2,5A  )
LogiLink                 7 Port Hub ( 5V  3,5A  )
DIGITUS DA-70229 10 Port Hub ( 5V  4,0A  )

Lüfter ->
2 * Arctic F 9               (12V  0,16A )
1 * Arctic F12               (12V  0,24A )
1 * LogiLink FAN103        (12V  0,20A )

Das Netzteil hat 3 * die "normalen alten  IDE Strom" Anschlüsse.

Könnte ich nicht einfach die Lüfter alle an gelb/schwarz an schließen (+12V/Masse)  - die dürften sich doch unter einander nichts tun ?
Bei 12V und <1A gegen 12V 19A - dürfte das ja keine Rolle spielen?

Und dann den Pi an 1 * rot/schwarz (+5V/Masse) an schließen.
Und die Hubs alle an den dritten Strang rot/schwarz (+5V/Masse) an schließen ?

Wenn ich das mal grob hochrechne, bräuchte ich bei voller Auslastung aller Ports ( obwohl ja ein USB Hub nur zum an schließen der
anderen dient - also 41 Ports  - 5/6), also ca. 35/36 Ports, ungefähr 17,5A für die Miner + 18,8A für Hubs und dem Pi = ca 36,3A ?

Ist die Rechnung so richtig ? 
Wären die 4,3A mehr aus schlag gebend ? Wenn ja könnte ich ja einen Hub über sein  Externes Netzteil an schließen
- oder ist das alle totaler Blödsinn ?  Und vor allem, ist das so überhaupt realisierbar oder Fackel ich damit das Haus ab Smiley ?

Das hinter einander Stecken der USB Hub war ja easy und scheint das kleinste Problem zu sein - zumindest mit den "eigenen" Netzteilen Smiley

Das up powern des Netzteil war schon mal easy, hoffe nur das der Rest auch nicht  viel wilder wird.

Wäre nett wenn mir jemand bei der Bastelei "zur Hand gehen könnte" - bitte Langsam - bin alt und nach dem letzten Schlaganfall
etwas grobmotorischer ... Aber ich übe fleißig an meiner Lötstation Smiley

Danke sehr und mit freundlichen Grüßen!
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Dunkelheit667
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April 23, 2014, 03:09:28 AM
 #2

Ahoi Longknife!

Das Netzteil hat 3 * die "normalen alten  IDE Strom" Anschlüsse.

Könnte ich nicht einfach die Lüfter alle an gelb/schwarz an schließen (+12V/Masse)  - die dürften sich doch unter einander nichts tun ?
Bei 12V und <1A gegen 12V 19A - dürfte das ja keine Rolle spielen?
Ja, das funktioniert. Die Angaben auf den Netzteilen beziehen sich auf die maximale Last. An die 12V kannst Du also Verbraucher anschließen, welche sich maximal 19A (bzw. 228W) einverleiben.

Und dann den Pi an 1 * rot/schwarz (+5V/Masse) an schließen.
Auch das. Du kannst, wenn Du möchtest, den Raspberry auch über die 5V Standby (+5VSB 2,5A - lila Kabel am ATX24-Stecker) betreiben. Das hat den Vorteil (oder Nachteil, je nach Vorliebe), dass der Raspberry immer eingeschaltet wird, sobald das Netzteil am Netzstrom angeschlossen wird.

Und die Hubs alle an den dritten Strang rot/schwarz (+5V/Masse) an schließen ?

Wenn ich das mal grob hochrechne, bräuchte ich bei voller Auslastung aller Ports ( obwohl ja ein USB Hub nur zum an schließen der
anderen dient - also 41 Ports  - 5/6), also ca. 35/36 Ports, ungefähr 17,5A für die Miner + 18,8A für Hubs und dem Pi = ca 36,3A ?

Ist die Rechnung so richtig ?
Ich glaube nicht. Die Angabe auf den Netzteilen der USB-Hubs gibt auch einen Maximalwert an. Als Beispiel: eine Ameise benötigt (je nach Übertaktung) ungefähr 500mA. An einem Hub, der mit einem 3.5A-Netzteil geliefert wird, kannst Du also theoretisch sieben Ameisen anschliessen. Da der Hub ja auch einen Eigenverbrauch hat, zieh' zur Sicherheit eine Ameise ab. In dem Fall sollte der Hub also mit sechs, vielleicht auch nur fünf, Ameisen stabil laufen.

Möchtest Du also 36 Ameisen mit (36x 500mA) über fünf Hubs (5x 500mA) betreiben, sollten 20.5A genügen. Deine 32A sind also vollkommen okay.

Das hinter einander Stecken der USB Hub war ja easy und scheint das kleinste Problem zu sein - zumindest mit den "eigenen" Netzteilen Smiley
Gut. Wenn es bis jetzt stabil läuft, scheint es keine Probleme mit der Rückspeisung der 5V zwischen den Hubs und dem Raspberry zu geben... Das ist ein separates Thema.

Wäre nett wenn mir jemand bei der Bastelei "zur Hand gehen könnte" - bitte Langsam - bin alt und nach dem letzten Schlaganfall
etwas grobmotorischer ... Aber ich übe fleißig an meiner Lötstation Smiley
Solche Bastelarbeiten schulen ja die Motorik. Smiley Kennst Du Dich allgemein ein wenig mit den Tücken des Stroms aus? Nur als Tipp: an einem einzelnen Kabel, welches aus dem Netzteil kommt, würde ich maximal Verbraucher anschliessen, welche sechs (das ist IMHO recht sicher, hängt vom Material der Kabel und ihrem Durchmesser ab) A durch die Leistung jagen. Also pro Kabel maximal zwölf Ameisen betreiben. Wenn Du alle Hubs und Ameisen über die drei "normalen alten IDE Anschlüsse" (Molex), welche wahrscheinlich an nur einem 5V-Kabel hängen, betreibst... wird das Kabel schnell heiß und ein Feuerlöscher sollte griffbereit stehen.

Gruß,
Dunkelheit667

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Longknife
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April 23, 2014, 04:04:15 PM
 #3

Hallo Dunkelheit667,

das scheint mir dann doch nicht so einfach zu werden  Smiley 


Im Prinzip könnte ich ja auch die Hubs und die Ameisen anschließen - ja wenn - wenn die 5V Kabel nicht alle im Netzteil
zusammen laufen ... nützt wohl nichts  - muss ich mal rein schauen   Wink

Wenn Sie "getrennt" von einander  sind ( mal gucken wie ich das rausfinde Smiley ) spräche ja nichts dagegen, alle "einzeln"
( also jeweils 1 Hub + 5 Meisen ) - anzuschließen solange ich nicht über 6A komme , oder habe ich das falsch verstanden ?

Dann könnte ich den Pi an +5V VSB/MAsse (lila/schwarz anschliessen) - die Lüfter wie gehabt und dann zumindest 3
Hubs a 5 Ameisen ... solange die 3 Stränge wirklich getrennt sind udn nicht zusammenlaufen ... ?

Soweit richtig ? Wenn ja, würde mir das 1 * Netzteil vom Pi + 3 * Netzteile von den Hubs sparen - wären dann nur noch
6 - 4 = 2 Netzteile + natürlich das PC Netzteil. 

Das wäre schon Klasse.

Dann würde ich einfach mal einen Strang kappen und an dem +5V einen Hub mit 5 Ameisen packen.
Dann das ganze einschalten und dann hmm ... ja und dann ?
Messe ich dann was an dem Strang für ein A Wert auf der V5 Leitung ist oder Messe ich dann an einem anderem Strang ?
Das wird spannende, ich habe keine Ahnung wo ich dann den A Wert kontrollieren könnte  Smiley


PS: Hab schon mal das Multimeter ausgepackt und schaue mir gerade kleinere Beispiele an, wie man damit überhaupt misst  Smiley

PS: Feuerlöscher steht schon bereit  Smiley

Für Erneute Denkhilfen und Aufklärungsarbeiten wäre ich dankbar  Smiley
Dunkelheit667
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April 23, 2014, 05:52:13 PM
 #4

Ahoi Longknife!

Im Prinzip könnte ich ja auch die Hubs und die Ameisen anschließen - ja wenn - wenn die 5V Kabel nicht alle im Netzteil
zusammen laufen ... nützt wohl nichts  - muss ich mal rein schauen   Wink
Die Mühe kannst Du Dir sparen, alle roten Kabel (5V) werden im Netzteil an genau einem Kontaktpunkt enden. An diesem können die angegebenen 32A abgegriffen werden. Vom Öffnen des Netzteils möchte ich an dieser Stelle vorerst abraten, da verbergen sich ggf. geladenen Kondensatoren und anderes Kleingetier... Wink

Wenn Sie "getrennt" von einander  sind ( mal gucken wie ich das rausfinde Smiley ) spräche ja nichts dagegen, alle "einzeln"
( also jeweils 1 Hub + 5 Meisen ) - anzuschließen solange ich nicht über 6A komme , oder habe ich das falsch verstanden ?
Es geht um ein einzelnes Kabel (bzw. einen Kabelstrang). Aus so einem Netzteil kommen ja mehrere Stänge (siehe z.B. hier). In diesem Beispiel hast Du vier Molex-Anschlüsse. Diese hängen alle an einem 5V-, einem 12V- und zwei Masse-Kabeln. Wenn Du nun an jedem Anschluss einen Hub anschließen würdest (z.B. je Hub sechs Ameisen + Eigenverbrauch des Hubs = ca. 3.5A), jagst Du durch das rote Kabel (5V) zwischen erstem Molex-Anschluss und Netzteil ca. 14A. Damit kann das Kabel dann schon recht warm werden (es kommt immer auf die "Qualität" der verbauten Kabel an, also Material und Durchmesser).

Aber... Dich zwingt niemand, die 5V von einem Molex-Anschluss abzugreifen. Es kommen genügend rote Kabel aus dem Netzteil. Du kannst auch die 5V nutzen, welche zum ATX-Stecker gehen (bei ATX20 sind dies vier, bei ATX24 sogar fünf Kabel, siehe hier).

Wenn ich fünf Hubs hätte, würde ich einen über den Molex-"Strang" betreiben. Die verbleibenden vier über den ATX-Anschluss (jeweils ein rotes Kabel mit 5V und eine Masse auf einen einzelnen Hub).

Ich hoffe die Erklärung macht Sinn. Wink

Dann würde ich einfach mal einen Strang kappen und an dem +5V einen Hub mit 5 Ameisen packen.
Dann das ganze einschalten und dann hmm ... ja und dann ?
Messe ich dann was an dem Strang für ein A Wert auf der V5 Leitung ist oder Messe ich dann an einem anderem Strang ?
Du kannst die 5V-Leistung messen, welche zum Hub geht, ja. Wie aussagekräftig der gemessene Wert ist, liegt am Messgerät. Wink Bei der Strommessung gibt es einen Spannungsabfall, dieser hängt vom Messgerät ab. Für eine Einschätzung der allgemeinen Lage ist der angezeigte Wert allemal hilfreich. Allerding kann es sein, dass Deine Ameisen überhaupt nicht mehr anspringen, sobald Du das Messgerät anklemmst (zu hoher Spannungsabfall).

Als einfachen Test: das rote Kabel nahe am Netzteil anfassen. Wird es heiss = schlecht. Bleibt es kühl = alles okay. Ist es auch nach einigen Stunden Betrieb noch kühl = weitermachen. Die von mir erwähnten 6A sind auch ein sehr konservativer Wert. Wink

Wenn Du an ein 5V-Kabel nur einen Hub anschließt, sollte alles im grünen Bereich sein.

PS: Feuerlöscher steht schon bereit  Smiley
Perfekt! Grin

Gruß,
Dunkelheit667

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April 25, 2014, 06:18:56 AM
 #5

Die 32A über einen Anschluss abzugreifen wird dir probleme machen. Es kommen nur noch 11V an(über den Daumen gepeilt). Die Anschlusskabel sind für ca 5A ausgelegt, vertragen zwar kupfertechnisch mehr, aber der Spannungsabfall im Niedervoltbereich ist nicht unerheblich.

Betrachte dazu folgende Formel:

U =I*R

Widerstand R = fest durch Drahtlänge und Stärke
Strom I = variabel je nach Last
Spannung U folgt daher dem Strom, also je mehr strom desdo mehr spannung fällt am Draht ab. Wenn man 230V zur verfügung hat sind 30A und 3 V Spannungsabfall ca 1,2% geringere Leistung. Bei nur 12V und 3V Spannungsabfall wären es 25% Leistungsverlust. Mein beispiel bezieht sich aber auf Hausverkabelung, wo man schnell mal 30-50m Drahtlänge hat(15-25m Kabellänge, Strom fliest eben hin und zurück jeweils durch einen Draht). Du hast nur 1-2m, aber auch nur dünneren Querschnitt. Und 1m Abstand heist 2m Drahtweg.

Soviel zur Strombelastung, nimm also die vielen Anschlüsse und verteile sie möglichst gleichmässig auf deine Last. Je gleichmässiger desdo effektiver wird das ganze.

USB-Anschlüsse haben 0,5A Ausgangsstrom, 41 Anschlüsse werden also maximal 20,5A ziehen. Ein Hub intern braucht kaum 0,05A(50mA), hier gibts allerdings unterschiede. 50mA ist das maximum, ich habe hier auch einen der intern nur 1 mA braucht als 4er Hub.

Was problematisch werden kann ist das zusammenschalten mehrere Schaltnetzteile. Es kann aufschwingen, sie regeln sich gegenseitig tot. Es gibt aber auch Netzteile die rückkoppeln und das zusammenschalten merken. Aber das erfährt man nur aus den Datenblättern. Also wenn möglich auf solche Konstrukte verzichten.

Weiterhin ist zu beachten, das dein netzteil nur 350W kann. Rechnerisch können deine verschiedenen Spannungen aber zusammen 480W erreichen. Folglich kann man nicht jede Schiene bis zum Maximum belasten. Wenn man schon 19A aus den 12V entnimmt, sind 228W weg, es bleiben dir noch 122W über. Die 5V Schiene kann nun bereits ihre 32A nicht mehr bringen, da es 160W wären.

Die Schaltnetzteile der Hubs kann man jeweils an einen Hub dran klemmen, die entkoppeln ihre Abgänge entsprechend und würden daher nicht zur Fehlbelastung von Netzteilen oder zum Schwingen führen. Das ist per Design bereits geregelt.

Achte auf dicke Verbindungsdrähte, 2,5qmm flexibel ist kein Luxus wenn man sowas als Laie selbst aufbaut. Lieber etwas Reserve. Gut geeignet sind Lautsprecherkabel. Da gibt es preisgünstige hochflexible 2ader Kabel(diese durchsichtigen, wo man das Kupfer sieht). Lässt sich gut kontaktieren, gut löten, ist nicht zu steif im Aufbau und in diesem Querschnitt leicht als Meterware erhältlich. Versuche möglichst nicht mehr als 10A durch ein solches Aderpaar zu lassen und lege keine unnötigen reserven. Wenn dir 50cm reichen, dann schneide auch bei 50cm ab. Lieber mal risikieren, ein bischen Kabel zu verlieren wegen verschnitt als wenn alles endlich funktioniert wieder rumzubastlen um Kabel zu kürzen. Sowas macht man dann nicht mehr und bei Lastpeaks hast du Instabilitäten in der Spannungsversorgung.

Mher KnowHow fällt mir gerade nicht ein zu diesem Thema. grundsätzlich ist dein Aufbau möglich und sollte funktionieren. Wenn ein zweites Netzteil nötig wird, klemme es an USB-Hubs dran, da diese sich entkoppeln. Direkte zusammenklemmen zu einem gemeinsamen Versorgungspunkt und dann verteilen(wie es im Hausstromnetz gemacht wird) wird dir Ärger bringen. Vermeide sowas.
Longknife
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April 25, 2014, 09:38:15 AM
 #6

Whau das muss ich erst einmal verdauen, viel Infos für mein geschundenes Hirn.
Danke dafür!
Longknife
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May 01, 2014, 08:08:15 PM
 #7

Mal ne blöde Frage bevor ich das Haus abfackel

würde das Netzteil
http://www.ebay.de/itm/201W-5V-40A-DC-Schaltnetzteil-Netzgeraete-Netzteil-Neu-/120703521622

in Verbindung mit 3-4 davon
http://www.pollin.de/shop/dt/OTExODM0OTk-/Haustechnik/Kabel_Draehte_Litzen/Kabel_Leitungen/Stromversorgungs_Verteilerkabel.html

nicht meine Zwecke sogar besser erfüllen?

Oder bin ich da wieder etwas zu forsch?  Smiley
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May 02, 2014, 01:37:43 AM
 #8

Klar, wenn Du Geld ausgeben willst, ist das auch eine Lösung.

Bei einem Netzteil aus China... Stell' Dich drauf ein, es beim Zoll abholen zu dürfen. Da kommen dann ggf. noch Zoll und auf jeden Fall Einfuhrumsatzsteuer (19%) dazu. Evtl. bekommst Du es auch nicht ausgehändigt, wenn das CE-Zeichen und anderer Krams fehlen.

Wenn ich Dir zu einem Netzteil raten sollte, versuch's mit der RSP-Serie von Meanwell, die sind recht effizient (um die 85%) und noch preiswert. Andere 5V-Netzteile bewegen sich eher zwischen 75 und 80%.

Die 30A-Version kostet ca. 43 €. Der Shop ist nur als Beispiel gedacht, habe dort noch nie bestellt.

Zu den Hohlsteckern, immer daran denken, jeden Stecker einzeln mit dem Netzteil zu verbinden. Wink Nimm' evtl. die Schraubversion, spart man sich ggf. das Löten + sieht einfach nett aus. Cheesy

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May 03, 2014, 06:54:44 AM
 #9

Autsch! Stimmt so einen Mist hatte ich schon mal - naja ich bastle nachher mal das alte vorhandenenNetzteil aus einnander - hoffe nur das die Stecker Heute noch kommen  Smiley
Bnu
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May 11, 2014, 09:28:37 PM
 #10

So ein NT,allerdings mit nur 15 A, habe ich mir schicken lassen, kam nach 3 Wochen an, "von der zollrechtlichen Behandlung ausgenommen", kam ca 15 Euro.

VG

Bnu
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