Como saber o ruído ( ripple ) de fonte ATX de modo simples e barato ?

Gabriel Torres · 11 de dezembro de 2018

@Henrique - RJ Legal que você está brincando com uma fonte e mexendo nela para ver o que melhora ou não em ajustes de peças. Mas, em minha humilde opinião, há um limite de melhoria que dá para fazer apenas trocando capacitores. Pois o problema normalmente é do projeto como um todo. Abraços!

K.e.V. T.a.G · 11 de dezembro de 2018

@Henrique - RJ Está a prova de que a ESR dos capacitores de filtro estão alta. Nesse caso, eu trocaria todos os capacitores, exceto os de 400v da fonte.

Henrique - RJ · 11 de dezembro de 2018

baaahhhh ... ôôôô ignorância a minha ...

Acabei de ver um vídeo sobre RMS que aparece na tela do brinquedinho como Vrms e perguntando a um engenheiro descobri como usar ele para verificar a corrente elétrica de casa.

Antes de por a ponta de prova na rede elétrica o osc tem que estar setado para DC e a ponta de prova em 10x ( em 1x pode queimar ele ) e o SEL2 = 5x e o SEL1 = 1V . O que apareceu como Vmax foi 18,67 que multiplicado pelo rms 0,707 dá 13,19969 que multiplicado por 10 ( da ponta de prova ) dá 131,99V exatamente a tensão em que estava a rede elétrica ou seu Vrms ( na tela do osc devia estar aparecendo 13,19 como Vrms que o ignorante aqui não sabia porque ... kkkkk ).

O engenheiro disse que o osc tem que estar sempre em DC ( tanto para alternada quanto para continua ) e que só se usa o AC para apurar ripple de corrente continua ( corrente alternada não tem ripple disse ele ) e não sei mais o que. Disse ontem que pode haver ruído na alternada mas que nesses osc baratinhos só aparecem os de baixa frequência.

17 horas atrás, Gabriel Torres disse:

@Henrique - RJ Legal que você está brincando com uma fonte e mexendo nela para ver o que melhora ou não em ajustes de peças. Mas, em minha humilde opinião, há um limite de melhoria que dá para fazer apenas trocando capacitores. Pois o problema normalmente é do projeto como um todo. Abraços!

Com certeza, mas talvez venha a fazer o procedimento abaixo descrito só como experiência se conseguir baratinho ou por menos de 5 reais aproveitando a ajuda de alguém que mora bem perto do bairro dessas lojinhas de eletrônica para trazer pra mim ( só a condução já custa uns 10 reais ).

10 horas atrás, K.e.V. T.a.G disse:

@Henrique - RJ Está a prova de que a ESR dos capacitores de filtro estão alta. Nesse caso, eu trocaria todos os capacitores, exceto os de 400v da fonte.

Li que esse ESR é uma resistência que existe nos capacitores eletrolíticos ( imagino que essa resistência possa gerar esse ripple e até aquecer eles ).

Já reparei que existem aqueles que informam " low ESR " e talvez estes é que devessem ser utilizados substituindo os atuais sem se alterar suas características outras mas é apenas mais um chute meu.

Acho que valeria uma pesquisa minha nas lojinhas para ver se encontro pelo menos esse 2 da linha de 5V, um de 1000uF 10v e outro de 470uF de 10V ( claro que vou manter a mudança que fiz depois de ver quanto o de 1000uF melhorou a tensão nas linhas ).

Reparei que nenhum dos capacitores dessa fonte antiga STi são " low ESR " mas acho que os vendedores nem vão dar importância a isso ou nem sabem o que é pois já teve uma vez que andei perguntando aqui no Rio.

@faller @Mestre88 @domingos87 @Bommu Perneta

Agora só faltava, eu e vocês, criarmos a, Petrobras da Eletrônica, no " vale do silício " de Minas Gerais, aproveitando os componentes eletrônicos fabricados por lá, para criar projetos genuinamente brasileiros com " know how zero " patenteado dos gringos que cobram os nossos olhos da cara em royalties e ainda consomem nossos impostos e recursos inclusive humanos ( até cérebros os caras levam daqui e usam toda a infraestrutura nossa como portos, escolas, professores, energia etc etc, reclamando ainda mais investimento do Estado nacional, nosso sangue, nos mesmos ), para ganharem mais capital ( dinheiro, tecnologia, conhecimento patenteado etc etc ) e poder no mundo ( e nós ficamos assobiando e chupando cana por mais 500 anos, ops !!! até lá já virei um átomo do ar ... rsrs ).

Fantasiar e caldo de galinha não faz mal a ninguém ... kkkkk

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EDIT 2

Pensando melhor com os meus botões... acho que não vai adiantar a troca desses 2 pequenos capacitores da linha de 5V na tentativa de diminuir o ripple.

O que deve estar gerando isso pra valer são aqueles capacitores grandões do primário e aqueles mosfets que acabam se distribuindo por todas as linhas só que em uma ( 5V ) mais do que em outras ( 12V 3,3V etc ).

Aliás, essa linha de 5V é danada pra dar ripple nas fontes pelo que percebi aqui em 3 diferentes ( Hoopson, STi e IceAge por enquanto ).

ooo que ralação ...

" Ganharás o pão com o suor do teu rosto " Gênesis 3:19

E depois os china andaram surrupiando na mão grande, por estes dias, know how de fabricante de chip norte americano que está dando até ação na justiça de lá ( baaahhh ... os americanu também fazem isso ... ).

Renato.88 · 12 de dezembro de 2018

20 horas atrás, Henrique - RJ disse:

Aliás, essa linha de 5V é danada pra dar ripple nas fontes pelo que percebi aqui em 3 diferentes ( Hoopson, STi e IceAge por enquanto ).

Sim.

Isso porque é a linha de 5V que controla o ajuste de tensão da fonte.

Tensão subiu, fonte diminui o tempo ligada. Tensão desceu, aumenta o tempo ligada.

Isso acontece em uma fração de micro segundos que só o osciloscópio pega é imperceptível para o computador. É pra isso que servem os capacitores.

As outras linhas são indiretas, então o corte fica menor.

Henrique - RJ · 12 de dezembro de 2018

@Mestre88

Sabe o que exatamente essa linha de 5V alimenta além do HD e do CD/DVD ?

Será que ripple alto realmente diminui a vida útil dos componentes eletrônicos ( a máquina não dá tela azul, não trava ) ?

A linha de 5V aqui deve estar injetando 115mV de ruído direto pois está em torno de 5,08V durante o funcionamento do PC que é exatamente a tensão quando apliquei a lâmpada de 21W/12V gerando esse ripple mostrado no osc.

mobo ASUS P5GC-MX

Renato.88 · 12 de dezembro de 2018

1 hora atrás, Henrique - RJ disse:

Sabe o que exatamente essa linha de 5V alimenta além do HD e do CD/DVD ?

Slots PCI, placa de vídeo, e os drivers on board como som, rede, vídeo (se tiver), além de teclado, mouse e interfaces USB, e outras portas que o computador tiver.

23 horas atrás, Henrique - RJ disse:

O engenheiro disse que o osc tem que estar sempre em DC ( tanto para alternada quanto para continua ) e que só se usa o AC para apurar ripple de corrente continua ( corrente alternada não tem ripple disse ele ) e não sei mais o que. Disse ontem que pode haver ruído na alternada mas que nesses osc baratinhos só aparecem os de baixa frequência.

Como meu osciloscópio antigo ainda está aberto, fui ver o que diferencia a entrada AC da DC.

É um simples capacitor de 100nF!

Funciona assim:

Na escala DC quando vamos medir o ripple da corrente contínua, se essa tensão for muito alta o osciloscópio não consegue chegar nela com as escalas mais baixas.

Isso pelo óbvio de que está muito distante do ponto zero do gráfico.

Na escala AC temos o capacitor em série.

Um capacitor ligado em série no circuito AC faz uma função muito parecida com a de um resistor, ele deixa passar o sinal, mas limita a corrente.

Já em DC, o capacitor série não "conduz". Tanto faz aplicar zero ou qualquer valor e o resultado sempre será zero.

Mas variações de tensão (iguais as que ocorrem numa fonte AC) ele deixa passar, mas sempre tomando zero como referência, exemplo:

Sinal de entrada variando entre -2, 0 e +2V. O sinal de saída é o mesmo.

Se a variação de entrada for entre +5V, +6V e +7V. Na saída teremos -1V, 0V e +1V.

Dessa maneira ao invés de analisar o sinal na escala do 5 ou 10V, podemos diminuir para a escala de 1 ou 500mV.

Pois o que importa é a variação da tensão (o tal do ripple) e não os valor total em si.

Sobre ruídos na corrente alternada, são de frequencia muito alta, na escala dos MHz. Então não é qualquer osciloscópio que pega mesmo.

Henrique - RJ · 13 de dezembro de 2018

@Mestre88 @faller @Gabriel Torres @Isadora Ferraz @domingos87 @Bommu Perneta @K.e.V. T.a.G

Será que o ripple acima do ideal de fato estressa os componentes eletrônicos ? Será que reduz a vida útil deles ? Terá isso fundamento prático ou será apenas teórico ?

Esse possível estresse é que me fez procurar por um osciloscópio barato e fácil de usar por leigo motivo da abartura deste tópico.

Certa vez testei uma memória emprestada muito usada ( sucata ) no PC e em 15 minutos ela deixou de funcionar.

Outra ocasião comprei uma fonte xing ling e quando a testei o PC lixão não quis funcionar ( energizava a placa-mãe mas travava, não prosseguindo com o POST do BIOS ). Imagino que tenha sido por ripple extremamente alto ou queda acentuada de tensão em alguma linha.

.if · 13 de dezembro de 2018

Uma boa alimentação melhora a qualidade de vida. Isso pode ser aplicado também no relacionamento entre fonte e pc. Essencialmente tudo se resume a qualidade ESR dos capacitores de saída somada ao estresse causado pelo idade, tempo, temperatura e condições ao redor deles.

O diagnóstico pelo ripple é um bom indicativo da saúde da simbiose sinergética (inventei isso agora) entre ambos mas você precisa de alguma prática e visões além do alcance, que me lembro vagamente de já lhe ter dito. P.ex. com uma literal boa visão você pode perceber um capacitor estufadinho ou com tendência para. Bole um carga máxima padrão e faça as medições e compare depois de alguma eventual troca de capacitor. Pode ser carga resistiva mesmo mas pra um nível mais elevado, podes pensar numa carga ativa - inteligente - que simula um pc. Simples mas complexa que me permito abster de te explicar

Henrique - RJ · 13 de dezembro de 2018

@Isadora Ferraz

Mas será que se eu trocar os 2 capacitores dessa linha de 5V por outros 2 com " low ESR " terei redução importante do ripple ?

Com certeza ?

Este PC que estou aqui digitando começou com um capacitor estufado quando o comprei já super usado. Agora passou para dois e fiz um reparo neles pressionando o estufamento e aplicando uma gotinha de super cola. Foi assim que coloquei uma fonte velha pra funcionar.

Já disseram aqui que aterrando resolveria o ruído do osc e não resolveu. Já disseram aqui que alimentando o osc com bateria de 9V resolveria o ruído do osc e não resolveu. Já disseram em outro lugar que trocando o capacitor por outro com mais capacitância resolveria o ripple excessivo e não resolveu ( pelo menos neste caso melhorou a tensão das linhas ).

.if · 13 de dezembro de 2018

13 minutos atrás, Henrique - RJ disse:

Com certeza ?

Teoricamente com 100% de certeza. Na prática... taí a oportunidade de você fazer o teste, usar seu precioso osc e contar pra gente!

Sobre o que você fez... ok teve seu valor mas claro, 100% não recomendado pra serviços profissionais. Que não se repita!

Henrique - RJ · 13 de dezembro de 2018

@Isadora Ferraz

Mas os outros capacitores das outras linhas também não são " low ESR " e no entanto não há ripple tão elevado quanto o da linha de 5V.

.if · 13 de dezembro de 2018

É pra ser sim amigo. Como você sabe que não é? Aproveita mais esta 'oportunidade osciloscópica' e faça um medidor de esr capacitiva: um gerador de sinal senoidal aplicado num R em série com o C meça a V em cima do R. Menor esr, maior V. Me abstenho de novo de te passar detalhes e valores ok?

Henrique - RJ · 13 de dezembro de 2018

22 horas atrás, Henrique - RJ disse:

@Mestre88 @faller @Gabriel Torres @domingos87 @Bommu Perneta @K.e.V. T.a.G

Será que o ripple acima do ideal de fato estressa os componentes eletrônicos ? Será que reduz a vida útil deles ? Terá isso fundamento prático ou será apenas teórico ?

19 horas atrás, Henrique - RJ disse:

Mas será que se eu trocar os 2 capacitores dessa linha de 5V por outros 2 com " low ESR " terei redução importante do ripple ?

Com certeza ?

Mais alguém ?

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EDIT

Um engenheiro em eletrônica já me respondeu ontem a essa questão dos capacitores com " low ESR ". Disse que não deve resolver esse problema do ripple acima do ideal da linha de 5V ( ufa !!! menos um trabalho e despesa em vão ).

O que me serve de consolo é a ideia de que esse ripple não deverá estressar nada ( isso caso comprovadamente diminuísse a vida útil dos componentes eletrônicos por estresse já que se fala em " ripple ideal ') pois alimenta circuitos periféricos ligados á ponte sul como dito tão bem pelo @Mestre88 ali acima.

Desconfio que em máquinas de 32 bits essa linha de 5V alimentava também memórias que acho que seria um risco. É que me lembro de já ter testado transistor do lado de memórias dessas máquinas e apresentava 5V. Mas no caso aqui tratam-se de máquinas de 64 bits.

@faller @Gabriel Torres @domingos87 @Bommu Perneta @K.e.V. T.a.G @Isadora Ferraz

Gabriel Torres · 14 de dezembro de 2018

@Henrique - RJ Do ponto de vista técnico, oscilação e ruído ocasionam uma tensão "suja". Acima dos níveis permitidos, pode ocasionar problemas aleatórios no computador. Em termos de "estressar" componentes, pode sim estressá-los, em particular capacitores da placa-mãe, principalmente se forem de baixa qualidade (vazamentos, estufamentos, etc)... Pois eles passarão a fazer o papel que era da fonte... No caso de outros componentes, atualmente as tensões da fonte são convertidas para tensões mais baixas através do circuito regulador de tensão da placa-mãe, então não estressa componentes diretamente fora deste circuito. Eu tenho um artigo que pode ser útil para entender melhor:

Henrique - RJ · 15 de dezembro de 2018

@Gabriel Torres

Mas você diz que " pode estressar " baseando-se em algum estudo/teste que comprove ?

Quanto a eventos tipo congelamentos eu mesmo já vi na prática aqui com uma fonte xing ling novinha. Só não sei se foi por ripple muito alto ou tensão fora do normal. A máquina simplesmente não completava o POST, travando.

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@Gabriel Torres @Isadora Ferraz @faller @Mestre88 @K.e.V. T.a.G @Bommu Perneta

@domingos87

EDIT

Vejam só o que encontrei no link abaixo. Diz que quanto maior a temperatura de tolerância de um capacitor menor o ESR. Diz para se preferir capacitores de 105°C e foi exatamente o que instalei ( 1000uF 10V 105°C ) aqui no lugar do outro ( 470uF 10V 105°C ) da linha de 5V.

http://telredestreinamentos.blogspot.com/2015/04/tabela-de-valores-para-esr-de.html

Nisso encontrei outro brinquedinho chinês parecido com o osc que comprei que mede capacitância, ESR e perda nos capacitores no ML. Mas no link acima diz que nem sempre este tipo de aparelho mede corretamente o ESR devido á medição muito rápida.

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-1129126917-testador-componentes-transistor-medidor-esr-capacimetro-t4-_JM?quantity=1

Será que o ESR maior gera mais ripple ?

Gabriel Torres · 17 de dezembro de 2018

Em 15/12/2018 às 04:26, Henrique - RJ disse:

Mas você diz que " pode estressar " baseando-se em algum estudo/teste que comprove ?

Conhecimento empírico de experiência com manutenção e relatos de inúmeros colegas que trabalham também com manutenção. Nenhum estudo científico preciso.

Em 15/12/2018 às 04:26, Henrique - RJ disse:

Quanto a eventos tipo congelamentos eu mesmo já vi na prática aqui com uma fonte xing ling novinha. Só não sei se foi por ripple muito alto ou tensão fora do normal. A máquina simplesmente não completava o POST, travando.

Justamente este tipo de coisa que eu me referia como "conhecimento empírico" hehehe

K.e.V. T.a.G · 17 de dezembro de 2018

Em 15/12/2018 às 04:26, Henrique - RJ disse:

Será que o ESR maior gera mais ripple ?

A ESR é representada por um resistor em série com um capacitor, e é uma característica intrínseca do capacitor, tal como capacitancia em diodos ou em gates nos mosfets. Então, se a ESR se eleva muito, o capacitor demora muito para se carregar ou descarregar, perdendo sua função, deixando passar ruido, as vezes ficando com uma tensão menor do que deveria estar. ESR alta é como se literalmente você colocasse um resistor em série com um capacitor.

Henrique - RJ · 17 de dezembro de 2018

1 hora atrás, K.e.V. T.a.G disse:

A ESR é representada por um resistor em série com um capacitor, e é uma característica intrínseca do capacitor, tal como capacitancia em diodos ou em gates nos mosfets. Então, se a ESR se eleva muito, o capacitor demora muito para se carregar ou descarregar, perdendo sua função, deixando passar ruido, as vezes ficando com uma tensão menor do que deveria estar. ESR alta é como se literalmente você colocasse um resistor em série com um capacitor.

Praticamente resolvi essa dúvida hoje de manhã.

Um engenheiro explicou que esse ESR e o ESL fazem parte do ripple que acusa no osciloscópio hobby chinês DSO 138 em modo AC da corrente DC das fontes ATX de PC. Disse que o ESR é desprezível em capacitores em bom estado e que só assume valores importantes quando ruins fazendo aumentar o ripple.

Andei até paquerando outro brinquedinho chamado LCR-T4 que verifica capacitância, ESR e fuga de capacitores entre outros testes de outros componentes.

Agora me sinto mais seguro no uso do DSO 138 e já avalio facilmente parte da qualidade da corrente DC dessas fontes ATX dos PCs desktops.