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Geschrieben von Cerberus am 19.12.2008 um 13:11:

Achtung Seasonic M12D 850 Watt Netzteil

Seasonic M12D 850 Watt Netzteil







Einleitung:

Lange Zeit war es relativ ruhig um den Netzteilriesen Seasonic, auch wenn sie sich dank des OEM Geschäftes und natürlich der Produktion für andere Firmen sicherlich nicht über mangelnde Auslastungen beklagen dürften. Aber jetzt nahen endlich die lange angekündigten Highlights, neue Netzteile mit DC-to-DC Technik samt Polymer-Aluminium-Kondensatoren, wobei die neue M12D Serie mit vorläufig zwei Varianten (750 und 850 Watt) an den Start gehen wird. Wir haben uns für das M12D mit 850 Watt entschieden, damit wir unser Crossfire System weiter ans Limit treiben können, denn mit einem Office System wäre so ein Netzteil nicht mal ansatzweise auszulasten.
Die M12 Netzteile der dritten Generation wollen dank Highend Technik einiges an Boden gutmachen, den die, in diesem Jahr beileibe nicht untätige Konkurrenz, dazugewinnen konnte. Somit verwundert es kaum, das Seasonic alle Register zieht und auf hochwertigste Komponenten samt aktuellster DC-to-DC Technik setzt. Neben vielen anderen wohlklingenden Details sollen u.a. auch sehr hochwertige Lüfter, Kabelmanagement und eine sehr lange Garantiezeit die Anwender zum Konsum überreden.
Die Karten für einen interessanten Test waren gelegt, schauen wir uns also gemeinsam an, was Seasonic aus dem Hut gezaubert hat, viel Vergnügen beim Lesen...




Lieferumfang:

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• Seasonic M12D 850 Watt in Retailverpackung
• Kaltgeräteanschlußkabel
• Kabelstränge (Kabelmanagement)
• Handbuch (7-sprachig)




Die technischen Daten:

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• Gehäusematerial: Stahl
• Gesamtleistung: 850 Watt
• 150 Watt kombinierte Ausgangsleistung (+3,3 und +5 Volt)
• 840 Watt (70 Ampere) kombinierte Ausgangsleistung (+12 Volt)
• universeller Weitbereichseingang: 100-240 VAC für unterschiedliche Stromnetze
• maximale Belastbarkeit der einzelnen Strom-Schienen:
• +3,3 Volt: 24 A
• +5,0 Volt: 30 A
• +12 Volt V1: 40 A
• +12 Volt V2: 40 A
• -12 Volt: 0,8 A
• +5 Volt Standby: 3 A
• ATX Versionen: 2.3, EPS 12V v2.9
• EMV-geschirmte Kabelstränge
• Aktiv PFC (99%)
• Lüfter: 120mm (Kugellager)
• Kabelmanagement: ja
• DC-to-DC Technik: ja
• Polymer-Aluminium-Kondensatoren: ja (auf der DC-to-DC Platine)
• OCP (Over Current Protection) - Schutz vor Stromspitzen
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz
• OVP (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• UVP (Under Voltage Protection) - Unterspannungsschutz
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen
• Standard-PS/2-Abmessungen (B×H×T): (150×86×160) mm
• Gewicht: ca. 2,85 Kg (ohne Verpackung)
• Fertigung nach RoSH Verordnung
• MTBF: ca. 150.000 Stunden bei 25°C
• aktueller Marktpreis: ca. 199,- €
• bisherige Varianten: 750, 850 Watt
• Zertifikate: 80 Plus Silber, Energy Star 4.0
• Garantie: 5 Jahre

MTBF: Der MTBF(Mean-Time-between-Failure)-Wert gibt einen statistischen Anhaltspunkt über die Zuverlässigkeit eines Lüfters. Er repräsentiert nicht die tatsächlich angenommene Lebensdauer. MTBF-Werte bewegen sich bei Lüftern im Bereich von mehreren zehntausend Stunden. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ein Lüfter beispielsweise garantiert 100.000 Stunden am Stück fehlerfrei läuft, das ist von sehr vielen Faktoren abhängig, wie z.B. Umgebungstemperaturen >Einsatzdauer >Ein-Ausschaltvorgänge usw. Eine solche Behauptung stellt im Übrigen kein Hersteller auf, schließlich kann auch kein Hersteller seine Lüfter jahrelang am Stück getestet haben, zumal 100.000 Stunden über 10 Jahre bedeuten würden.
Die gerne bei Netzteilen beschriebene MTBF Angabe bei 25°C hat mit der Realität auch nicht viel zu tun, da Netzteile sehr selten Raumtemperaturen entwickeln...




Das Testsystem:

CPU
Intel Core 2 E8600/Intel Core 2 Extreme QX6800
Mainboard
Asus P5E64 WS Professional Bios 0701
Arbeitsspeicher
Corsair XMS3 DHX PC3-12800 DDR3 4GB Dualkit
Grafikkarte
2x Powercolor HD 3870 X2 Crossfire
Monitor
Eizo S2100
Soundkarte
Sound Blaster X-Fi XtremeGamer Fatality
Festplatten System
2x Western Digital VelociRaptor a´300GB (10000 U/min, S-ATA) Raid-0
Festplatten Daten
1x Samsung F1 320GB SATA II
Festplatten Backup
1x Samsung F1 320GB SATA II
DVD-Brenner
Plextor PX-760 SATA
DVD-ROM
Plextor PX-810 SATA
Diskettenlaufwerk
Scythe Combo
Gehäuse
Lian Li PC-A77, 4x Multiframe S2 Lüfter @5 Volt
Betriebssystem
Windows XP Prof. SP3 und Vista Ultimate 64bit SP1 im Dualboot




Die DC-to-DC Technik:

So ganz neu ist dieser Begriff der Gleichspannungswandlung beileibe nicht, kennen wir ihn doch aus der KFZ Technik, Generatoren und natürlich von unseren Notebooks, wo diese Technik seit Jahren in den externen Netzteilen eingesetzt wird. Die Camper unter uns möchten diese Technik sicherlich nicht mehr missen, ermöglicht sie doch z.B. den Einsatz eines CD Players am 12Volt Netz ihres PKWs.
Einfach formuliert: es wird eine konstante Eingangsspannung durch periodisches Schalten so umgewandelt, das als Resultat am Ausgang ein anderer Spannungswert entsteht. Symptomatisch und darum Thema der Netzteilhersteller ist die herausragende Effizienz schon bei geringen Lasten, denn mit den herkömmlichen Techniken könnte ein Computernetzteil kaum an die magische 90% Effizienzschwelle herangeführt werden, geschweige denn darüber hinaus.
Wie aber funktioniert das Ganze nun in unseren Netzteilen?
Grundsätzlich ist es bei der herkömmlichen Netzteiltechnik in unseren PCs so, dass die Wicklungsverhältnisse im Trafo und der Speicherdrossel das Verhältniss der Ausgangsspannungen maßgeblich beeinflussen. Das hat aber den entscheidenden Nachteil, das so nur alle Spannungen (12V, 5V, 3,3V) entweder gemeinsam erhöht oder gesenkt werden können. Schon haben wir unser Hauptproblem im Blickfeld, denn die größten Lastschwankungen treten auf den 12 Volt Schienen auf, wohingegen die 5 Volt und 3,3 Volt Schienen keine so deutlichen Lastunterschiede aufweisen, da sie ja in modernen Systemen eh nur noch eine untergeordnete Rolle spielen und die 12V Schienen, vereinfacht formuliert, die Hauptversorgung des Systems übernommen haben.
Das hat zur Folge, das unter Last die 12V Schiene einbricht und die 5 Volt und 3,3 Volt Schienen eher noch in ihren Werten steigen. Dieser Umstand ist auch einer der Hauptgründe, warum die Netzteiltechnik der Zukunft auf den DC-to-Dc Wandlern basieren wird. Denn genau hier setzt die DC-to-DC Wandlung ein, die dieses Auseinanderdriften der Spannungsschienen vermeidet, da eine klar getrennte Regelung stattfindet.

Wir haben zum Thema mal eine kleine Skizze angefordert und auch noch einmal die Vorteile der DC-to-DC Technik aufgelistet:

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• Es sind sehr hohe Wirkungsgrade möglich, da nur einmal von Wechselspannung auf Gleichspannung konvertiert werden muß.

• Mehr Leistungsvolumen auf der gerade für Grafikkarten und stromfordernden Komponenten so wichtigen +12 V Schiene(n).

• Stabilität ist grundsätzlich einfacher zu kontrollieren. Bei der Stabilität muß der Hauptaugenmerk nur auf die + 12 V Schiene gelegt werden, da die anderen Spannungen von dieser Schiene abgeleitet werden. Mit anderen Worten, ist die + 12 V Schiene stabil, dann sind praktisch automatisch alle anderen Spannungen mindestens genauso stabil.

• Zukunftssicher: da die +12 V Schiene auch in Zukunft immer mehr Bedeutung bei Computern bekommen wird als ohnhin schon, sind diese Netzteile auch in Zukunft perfekt auf neue Anforderungen optimiert.

• Es ist kein Problem mehr, die so wichtigen Toleranzen der einzelnen Stromschienen zu gewährleisten, somit steht die angebene 3%ige Toleranz für die Spannungsstabilität nicht nur auf dem Papier, sie findet auch in der Realität statt.

• optimierte Ripple and Noise Werte, da die Filterung wesentlich effizienter arbeiten kann

Natürlich ist diese Technik wesentlicher komplexer, als von uns dargestellt, aber wir haben versucht, die Thematik ganz bewußt etwas einfacher zu skizzieren, damit sie auch verstanden wird.
Wie bei jeder Technik, steht und fällt alles mit der profesionellen Umsetzung. Das heißt im Klartext, DC-to-DC regelt sich nicht von allein, die Techniker müssen schon wissen, was sie tun.
Einen aktuellen Nachteil der DC-to-Dc Technik wollen wir nicht verschweigen, es können (je nach Implementierung) zuweilen verringerte Stützzeiten beobachtet werden. Warum dies so ist, steht zur Zeit noch nicht wirklich fest, wir werden dementsprechend weiter am Ball bleiben und bei neuen Erkenntnissen berichten. Eklatante Nachteile entwickeln sich aus diesem Umstand aber bisher nicht.




Verarbeitung und Technik:

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Wer nun für die Premiere der neuen Netzteil-Serie einen Tusch oder besonders ausgeklügelte Zubehör-Offerten erwartet hat, sieht sich enttäuscht. Außer dem wie eh und jeh schwarz gepulverten Netzteil, einer Tasche mit den Kabelsträngen, dem Kaltgerätekabel und einem mehrsprachigen Handbuch, enthält die Verpackung nichts, was die Souvenir-Jäger in Verzückung bringen könnte. Für knappe 200 € Kaufpreis darf man zumindest vier Schrauben und eine handvoll Kabelbinder erwarten.
Die Pulverlackierung als solche ist wie üblich sehr akkurat aufgetragen worden und überzeugt ein weiteres mal ob ihrer Kratzfestigkeit. Die Abmessungen liegen mit ihren 150×86×160mm noch knapp innerhalb der ATX-Norm, so daß es eigentlich keine Probleme beim Verbau geben sollte. Gitterförmige Aussparungen an der Frontpartie minimieren den Luftwiderstand der abzutransportierenden Abwärme aus dem Netzteil, was die Wirkung des Lüfters tatkräftig unterstützt.

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Endlich spendiert Seasonic auch eine stabilisierende und vor allem schützende Kabelmuffe für den Hauptkabelstrang, so daß die Kanten des Netzteilgehäuses die Verkabelung nicht malträtieren kann. Die Anschlußports des Kabelmanagements sind bestens verarbeitet und zumindest ansatzweise beschriftet worden, wer es gern etwas ausführlicher mag, schaut ins Handbuch oder sieht sich unsere Grafik an:

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Die Steckverbindungen als solche weisen einen knackigen Einrastpunkt auf, so das man ein deutliches Feedback über eine korrekte Verbindung erhält. Das Ausstöpseln geht ebenfalls mühelos und ohne Gezerre und Gedrücke vonstatten, so sollte es im Idealfall auch sein.
Bei allem Komfort wollen wir zwei Aspekte nicht unter den Tisch fallen lassen:
1. die zusätzlichen Platinen und Anschlüsse stellen nicht nur einen deutlich höheren Fertigungsaufwand und zusätzlichen Kostenfaktor dar, sondern auch u.U. das Risko von korrosionsbedingten Spannungsabfällen...

2. wenn viele Geräte versorgt werden müssen, werden eben auch viele Kabelstränge verlegt und damit geht der optisch/logistische Vorteil ohnehin verloren...

Das Verarbeitungsniveau der äußeren Hülle samt "Kabelandockstation" bewegt sich auf gewohnt hohem Seasonic Niveau und das steht bekanntlich für Qualität.

Das Lüftergitter ragt nur minimal über das Netzteilgehäuse hinaus, so daß es eigentlich keine Versatzprobleme beim Einbau geben sollte. Wir erinnern uns: Probleme treten bei überstehenden Lüftergitter ein (z.B. beim Cooler Master Stacker STC-T01), wenn das Lüftergitter auf den seitlichen oder hinteren Auflagen für das Netzteil aufliegt und die Bohrungen für die Verschraubung des Netzteils am Gehäuse dadurch um wenigstens einen Millimeter verlagert werden.

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Der 120mm Lüfter entstammt dem Sortiment von Sanyo Denki, die man leider sehr selten in aktuellen Netzteil Layouts antrifft und weißt folgende Kenndaten auf:

• Kennnummer: San Ace 9S1212H403
• Lagerung: Kugellager
• Gewicht: 142g
• Beleuchtung: nein
• Abmessungen (mm): 120x120x25
• Lüfterblätter: 7
• Stromaufnahme: 4,39 Watt
• Anschluß: 2-pin

Montiert wurde der Lüfter sinnvollerweise blasend, was nicht nur die Abwärme aus dem Netzteil befördert, sondern auch durch seinen Sog zum Abtransport der Abwärme aus dem Bereich CPU/Mainboard usw. unterstützend beiträgt, auch wenn dies natürlich nicht seine Hauptaufgabe darstellt.

Kommen wir jetzt zu den wichtigsten Elementen eines Netzteils, den verbauten Komponenten im Inneren:

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Das Layout der neuen M12D Serie erfuhr einige Änderungen im Vergleich zur voherigen M12 Serie. Die Hotspots der Mosfets werden über entsprechende Kühlbleche an die ausladenden Aluminium-Kühler weitergeleitet, um eine schnelle Wärmeableitung zu gewährleisten. Die Kühlrippen sind zwar relativ breit, aber da DC-to-DC Netzteile sehr effizient arbeiten und darum auch nicht ganz so warm werden, sollte der Airflow ausreichen. Die Ästheten unter uns werden sich an den Fräsarbeiten von Seasonic sicherlich nicht begeistern können, aber darauf kommt es auch nicht an, solange die Kühlkörper ihren Zweck erfüllen.
Die Platine besteht aus mit Epoxidharz getränkten Glasfasermatten und somit schon der gehobenen Qualitätsklasse FR5, im Gegensatz zu den deutlich billigeren Pertinax Platinen FR1 bis FR3. FR4 und FR5 Platinen besitzen eine bessere Kriechstromfestigkeit und bessere Hochfrequenzeigenschaften. FR steht übrigens für flame retardant, zu deutsch: flammenhemmend. Die Platine wird übrigens auch für die 750 Watt Variante verwendet, das der Vollständigkeithalber.
Zum Thema DC-to-DC Technik lest bitte unseren weiter oben ausgearbeitetes Kapitel. Die dazugehörige Extra-Platine sitzt etwas versteckt unter den Kühlrippen, aber Seasonic war so feundlich und stellte uns ein separates Exemplar zur Verfügung, auf dem wir auch sehr schön die Polymer-Aluminium-Kondensatoren erkennen können.
Grundsätzlich erkennen wir zunächst nicht viel neues, die Platine des EIN-Ausschalters ist für einen Teil der AC Filterung zuständig, in der Nähe befindet sich auch noch eine Sicherung und die ersten Kondensatoren, bevor der Strom dann an die Gleichrichter weitergeleitet wird. Dazu gesellen sich ein großer Trafo für die Hauptversorgung und ein kleinerer für die notwendige 5V Standby-Leitung, die z.B. unsere USB Geräte mit Strom versorgt.
Die beiden großen Elkos des Primärstromkreises stammen aus dem sehr hochwertigen Sortiment von Nippon-Chemicon, sind bis 105°C ausgelegt und verfügen jeweils über eine Kapazität von 390 mikroFarad. Die Elkos des Sekundärbereiches stammen ebenfalls von Nippon-Chemicon und sind unisono in 105°C Varianten vorhanden. Spulen und Metal Oxide Varistors entstammen dem gängigen Sortiment aus Japan. Kurz und gut, die Komponentenauswahl wurde sehr konsequent auf allerhöchste Qualität ausgelegt, was sich in unserem Testparcour sehr deutlich wiederspiegeln wird.
Dabei sollte man ins Kalkül ziehen, das 105°C Elkos eine beinahe doppelt so lange Lebensdauer im Vergleich zu den 85°C Elkos vorweisen können, falls man das Thema damit abtun möchte, das der ATX12V Power Supply Design Guide V2.2 eine zulässige Betriebstemperatur zwischen +10 und +50°C definiert. Im Sekundärbereich herrscht ansonsten kein allzu großes Gedränge, die Spulen, Kondensatoren und Kabelstränge sind in ausreichendem Abstand verlötet worden. Schrumpfschläuche am Kabelende sind vorhanden, ein sehr wichtiger Beitrag zur internen Netzteilsicherheit. Wer sich immer wieder mal über die seitlichen Plastikfolien wundern sollte, diese Folien diesen dem Schutz vor der Außenhülle, damit Kontaktkurzschlüsse wirksam verhindert werden. Die Verarbeitung des Innenraums stellt sich ansonsten als ausgesprochen akkurat dar, wenn auch im Detail etwas lieblos. Es wurde zwar nur hier und dort mit Silicon fixiert, wo es auch notwendig ist. Ein paar zusätzliche Gummiummantelungen der Spulen zur Prävention gegen das Netzteilpfeifen hätten dem Gesamteindruck aber schon ganz gut getan, auch wenn die große PFC Drossel sorgfältig umwickelt wurde.
Die implementierten Schutzschaltungen fehlt natürlich auch nicht, wobei man gerade diesbezüglich sehr differenzieren sollte, denn nicht überall, wo OCP, OVP usw. draufsteht, sind diese Schutzschaltungen auch wirklich aktiv. Es gibt durchaus Hersteller, die gerne mal diese Schaltungen wegrationalisieren, auch wenn es im Prospekt anders beschrieben steht. Die Motive dafür liegen auf der Hand, die Schutzschaltungen haben negative Auswirkungen auf die Effizienz eines Netzteils und da nur mit hohen Effizienzen gut geworben werden kann, wird gerne schon mal getrickst. Der Verbraucher hat diesbezüglich kaum eine Möglichkeit dies zu überprüfen, erst wenn sein Netzteil abraucht und alle angeschlossenen Komponenten mit in den Abgrund reißt, wird deutlich, was nicht funktioniert hat. Keine Sorge, auch das aktuelle Layout des Seasonic Netzteils verfügt über aktiv funktionierende Schutzschaltungen und zwar in allen Varianten, die aktuell von Relevanz sind:

• OCP (Over Current Protection) - Schutz vor Stromspitzen
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz
• OVP (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• UVP (Under Voltage Protection) - Unterspannungsschutz
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen

Auch das Seasonic Netzteil entspricht bereits der RoSH Umweltverordung (Restriction of certain Hazardous Substances) entsprechen, die ab Juli 2006 in Kraft getreten ist, womit eine separate Werbung auf dieses Attribut entfällt, es ist mittlerweile einfach Vorschrift.
Zum Thema Polymer-Aluminium-Kondensatoren noch einige Anmerkungen:

"All solid Capacitors" und Elektrolyt-Kondensatoren speichern natürlich beide Elektrizität und geben diese bei Bedarf ab. Der entscheidende Unterschied ist aber, das "all solid capacitors" festes organisches Polymer beinhalten, während Elektrolyt-Kondensatoren ein gewöhnliches flüssiges Polymer verwenden und somit auslaufen können, was ja nicht nur im Netzteilbereich ein Problem darstellt, sondern auch die Mainboard-und Grafikkartenhersteller tangiert.

Die Vorteile in der Übersicht:
- Geringer ESR in Hochfrequenzbereichen.
- Minimierung der Brummspannung.
- besserer Ausgleich von Spannungsspitzen.
- wesentlich längere Betriebsdauer, man spricht von über 20 Jahren.
- Besserer Ausgleich von Temperaturschwankungen, weniger Wärmeentwicklung .
- sehr schnelle Entladung.
- ideale Impedanzkurve.
- Umweltschutz, es werden keine giftigen Elektrolyte mehr freigesetzt.


Kommen wir nun zur Verkabelung und den Anschlußmöglichkeiten:
Alle Kabelstränge verfügen über ausreichende Längen, so daß auch verwinkelte Tower problemlos bestückt werden sollten. Über einen Mangel an Anschlüssen kann sich niemand beklagen, natürlich fehlen auch die notwendigen 6-pin und 8-pin PCI-E Anschlüsse nicht, um aktuelle SLI und Crossfire System entsprechend zu bestücken.

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Die Flexibilität der einzelnen modularen Kabelstränge ist trotz der Ummantelungen als durchaus flexibel zu bewerten, da haben wir schon deutlich störrischere Exemplare begutachten dürfen. Der 24 Pin Mainboard-Stromanschluß entspricht der aktuellen ATX 2.0/2.2 Norm und kann bei Bedarf um 4 Anschlüsse gekürzt werden, in dem man ihn einfach wegklippst, dadurch entfällt ein Adapter für Mainboards mit 20-poligem Anschluß.
Sehr gut gefallen hat uns einmal mehr die patentierte Easy-Swap Technik für die 4 Pin Stromstecker, denn nur so kann man ohne abgebrochene Fingernägel und herausgezogene Pins sehr komfortabel und sicher die Steckverbindungen lösen. Möglicherweise vermissen einige User Tachosignalgeber und temperaturgeregelte Anschlüsse, denen sei aber gesagt, daß sich genau dadurch nicht selten Probleme ergeben, denn es gibt nicht wenige Mainboards, die bei einer Drehzahl von unter 1000 U/min schlichtweg streiken. Alle wichtigen Kabelstränge sind isoliert und ummantelt worden, das sieht nicht nur gut aus, sondern sorgt für Ordnung und minimiert Interferenzen. Die Kabelstränge, die überflüssig sind, können in der kleinen praktischen Kabeltasche von Seasonic verstaut werden.




Technische Aspekte zur aktuellen Netzteiltechnik:

1. Leistungsspezifikationen von Netzteilen:
Es zeigt sich immer wieder in unseren Tests, daß weder die vollmundigen Herstellerangaben auf den Typenschildern, noch die angegebenen Wattzahlen auch nur annähernd etwas über das tatsächliche Leistungsvermögen eines Netzteils aussagen!
Die Erfahrung hat oft genug gezeigt, daß es auch 450 Watt Netzteile gibt, die schon bei geringster Last einbrechen und nicht im entferntesten die angegebenen Leistungsparameter abrufen können. Im Gegensatz dazu existieren sehr leistungsstarke 300 Watt Netzteile, die auch hochgerüstete Systeme durchaus ausreichend versorgen können. Es ist also offensichtlich, daß die Wattangabe absolut nichts über die Leistungsfähigkeit eines Netzteils aussagt, die aufgeklebten Herstellerangaben leider sehr oft ganz genauso wenig.
Um dergleichen zu vermeiden, greift man am besten zu leistungsseitig ausreichend dimensionierten Qualitätsnetzteilen von Markenherstellern, die ihre Netzteile mit hochwertigsten Komponenten bestücken, da nur so wirklich erstklassige Spannungsstabilität und höchte Effizienzen sichergestellt werden können. Da wären z.B. Seasonic oder Enermax oder eben Firmen, die bei namhaften Herstellern fertigen lassen: Tagan (läßt mittlerweile bei Enhance und Impervio bauen), Corsair (läßt von Seasonic und CWT bauen), Silver Power (läßt von Seasonic bauen), um nur einige Beispiele zu nennen. In unseren Netzteil Reviews gehen wir speziell auf dieses Thema grundsätzlich sehr genau ein, so daß ihr immer bestens darüber informiert seid, welche Technik in eurem Wunsch Netzteil tatsächlich steckt.
Ein vor allem in der Übertaktergemeinde zentrales Problem und Qualitätskriterium ist die sogenannte "Stabilität" der einzelnen Spannungsschienen. Gerade bei qualitativ schlechteren oder schlichtweg überlasteten Netzteilen kann es dazu führen, daß die Spannungslinien von ihren Werten her einbrechen. So liefert ein Netzteil statt der erwünschten 12V dann etwa nur 11V und statt der benötigten 5V nur noch 4,7V oder noch weniger. Während eine gewisse Abweichung im Bereich der Toleranz liegt (siehe ATX V2.03 Spezifikation) und vollkommen unproblematisch ist, führen gröbere Abweichungen in der Regel zu Instabilität und Systemabstürzen, die leider auch nicht immer sofort als Netzteilproblem verifizierbar sind...
Grundsätzlich ist es so:
Bei einem PC-Netzteil wird die Leistung oft mit der Angabe "Total DC Output" (DC steht für Gleichstrom) ausgewiesen. Dieser Maximal-Wert sagt aus, wieviel Watt das Netzteil insgesamt auf allen Leitungen liefern kann. "Combined Power" setzt sich hingegen aus der maximalen Leistung der +3,3-Volt- und +5-Volt-Leitung zusammen. Einzel belastet ist mehr möglich, aber zusammen eben nicht, da müssen dann entsprechende Abstriche hinsichtlich der Belastung gemacht werden.
Über die +12-Volt- und +5-Volt-Leitung wurden früher u.a. Festplatten, CD-/ DVD-Drives und Disketten-Laufwerke mit Spannung versorgt. Die wichtigste Leitung war die 3,3-Volt-Leitung, über die das Mainboard den Prozessor (CPU), den Hauptspeicher (RAM), den AGP-Bus und nahezu alle PCI-Steckkarten mit Power versorgt. Vor dem Release der ATX-Spezifikation wurde diese sog. "I/O-Spannung" aus der 5-Volt-Leitung gewandelt. Ein gut dimensioniertes Netzteil sollte demnach ~30 Ampere auf der +5-Volt Leitung und ~25 Ampere auf der +3.3-Volt-Leitung liefern können, sowie mindestens 200 Watt Combined Power liefern.
Diese Empfehlung stammt allerdings noch aus der ATX 1.3 Zeit und hat sich entscheidend geändert, denn mittlerweile beziehen Core2 Duo/Quad und K8/K10 Systeme ihr Lebenselixier vermehrt, um nicht zu sagen hauptsächlich, aus den 12 Volt Leitungen. Intel hatte seinerzeit bekanntermaßen den ATX12V Stromstecker zur Entlastung eingeführt. Mittlerweile haben es die Hersteller auf den nForce 2/3/4 und Athlon K7/K8 Boards nachempfunden und bietet dort einen entsprechenden 12V-Anschluß an, bei aktuellen Sockel 775/1366 Boards sieht es nicht anders aus. Bei der nicht geringen Stromaufnahme dieser Mutterbretter ist dies ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung. Selbstverständlich sollte diese +12 Volt Schiene ausreichend dimensioniert sein und wenigstens 15 Ampere pro 12V-Schiene liefern können, je mehr desto besser.
Wir wollen dabei aber nicht außer acht lassen, das die meisten Multi-Rail-Netzteile auch nur über virtuelle12V-Schienen verfügen, d.h. eine einzige starke 12V-Versorgung wird geteilt, die Teilstränge werden mit jeweils eigenen Überstromschutzschaltungen (OCP) versehen und bilden dann die "Rails". Wirkliche eigenständige Leitungen sind das nicht, darum spricht man von virtuellen Rails. Es existieren aber auch ebenso Netzteile, wo über mehrere Transformatoren (z.B. Tagan, Enermax) tatsächlich reale Mehrfachleitungen vorhanden sind, die dann auch entsprechend angesteuert werden können und jeweils OCP ermöglichen.
Die Verteilung bei mehrere Leitungen ist ohnehin ein Problem, denn wenn einzelne 12V-Schienen nicht genügend Ampere liefern, schalten seriöse Hersteller diese Leitungen für extreme Last zusammen und umgehen so eine mögliche Unterversorgung. Die Intel Norm sieht das zwar nicht vor, aber scheinbar hat Intel vergessen, was aktuelle schnelle Systeme aus der 12V-Leitung tatsächlich benötigen. Genau das ist auch der Grund, warum immer mehr Hersteller dazu übergehen, nur noch eine Leitung in ihren Datenblättern anzugeben, obwohl tatsächlich mehrere vorhanden sind, die aber real zusammengeschaltet wurden. Tagan z.B. bietet für einige Modelle einen sogenannten Turboschalter an, über den der Anwender die Zusammenschaltung bei Bedarf manuell erledigen kann. Andere Hersteller erledigen dies automatisch, was wir als praktikabler empfinden, zumal so dem Anwender diese Entscheidung abgenommen wird, was in der Konsequenz über Stabilität oder Instabilität in jedem Fall richtig entscheidet.

2. Power Factor Correction (PFC):
"Power Factor Correction" oder kurz PFC ist ein in der EU für PC-Netzteile mittlerweile vorgeschriebener Standard, um die Stromaufnahme von Geräten für das Stromnetz weniger belastend auszulegen. Schaltnetzteile beziehen den Strom in Form kurzer Impulse, was dazu führt, daß die sinusförmige Netzspannung durch die Erzeugung harmonischer Oberwellen verzerrt wird. Insgesamt ist die komplexe Lastcharakteristik eines gewöhnlichen PC-Netzteils für das Stromnetz sehr ungünstig, da eine hohe Phasenverschiebung von Spannung und Strom sowie eine allgemein hohe Verzerrung der Wellenform auftritt. Je größer diese Phasenverschiebung ist, desto niedriger ist der "Power Factor" oder Leistungsfaktor eines Gerätes: Beträgt die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom 90° ist der Leistungsfaktor 0 (0%, cos(90) = 0). Tritt hingegen keine Phasenverschiebung auf, d.h. sind Spannung und Strom perfekt synchron, ist der Leistungsfaktor 1 (100%, cos(0) = 1). Zu unterscheiden ist daher die sich aus der einfachen Rechnung Spannung*Stromstärke ergebende "Scheinleistung" sowie die den Phasenwinkel berücksichtigende "Wirkleistung": Stromstärke*Spannung*Leistungsfaktor. Der Leistungsfaktor beschreibt also zugleich das Verhältnis zwischen der an den Stromanschluß übertragenen "Wirkleistung" und der vom Verbraucher tatsächlich entnommenen "Scheinleistung" (Leistungsfaktor = Wirkleistung / Scheinleistung). Je weiter der Leistungsfaktor vom optimalen Wert 1 (100%) absinkt, desto höher ist die aus dem Stromnetz entnommene sogenannte "Blindleistung".
Passiv-PFC Systeme erreichen einen Leistungsfaktor von bis zu 0,8 durch Unterdrückung der harmonischen Oberwellen mittels eines relativ simplen, passiven Bausteins. Activ-PFC Systeme hingegen beziehen das Verhältnis zwischen der bestehenden Grundschwingung und den hinzugekommenen Oberwellen, den sogenannte Klirrfaktor, mittels einer integrierten Schaltung (IC) ein und regeln die Stromaufnahme gemäß dem Spannungsverlauf, als ob eine reine Widerstands-Last ohne Phasenverschiebung (d.h. Leistungsfaktor = 1) angeschlossen wäre. Active-PFC erreicht daher einen deutlich höheren Leistungsfaktor von über 95% und mehr. Zusätzlich ermöglicht die Schaltung eine einfachere Adaption an alle Stromnetze von 85 bis 265V.
Unser bevorzugtes Gerät, um den Wirkungsgrad in Zusammenarbeit mit einem Energy Monitor 3000 zu verifizieren, ist der grafische Leistungsmesser Peak Tech 2535. Mit diesem Gerät kann man sowohl Wirkleistung >Scheinleistung als auch Blindleistung und Leistungsfaktor ermitteln.
Allgemein handelt es sich bei PFC um eine Technologie, die der Verbesserung der allgemeinen Stromversorgung dienen soll, indem die komplexe Lastcharakteristik von Verbrauchern möglichst weit an jene einfacheren Geräte angepaßt wird.

3. Worin liegen die Neuerungen der ATX12V v2.0 bzw. 2.2 Norm?
Dies ist die modernste Spezifikation für Desktop Motherboards und Netzteilen, welche wesentliche Änderungen im Vergleich zum v1.3 Standard beeinhaltet:

• Die SATA Anschlüsse sind jetzt offiziell zertifiziert.
• Der Motherboard Hauptanschlussstecker wurde von 20 auf 24 Pins erweitert, um den Stromverbrauch auf dem PCI Express Bus besser verarbeiten zu können.
• Die neuen Spezifikationen fordern unter Volllast und typischer Last (50 Prozent) lediglich 70 Prozent Wirkungsgrad, bei geringer Belastung (bei unbelastetem Prozessor) sind sogar nur 60 Prozent gefordert. Als Empfehlungen nennt die Spezifikation 80 Prozent im typischen Lastfall, 75 Prozent unter Volllast und 68 Prozent bei geringer Belastung. Dazu der aktuelle ATX 2.2 Netzteil Design Guide .
• Die 6 Pin Aux Stecker sind weggefallen.
• Die Schaltungstechnik wurde zu dualen 12V Ausgängen modernisiert, welches CPU und Peripheriegeräten größere Stabilität garantiert. (siehe Kapitel 1 Leistungsspezifikationen)
Zusätzlich wurde die +12V Ausgangsleistung insgesamt erhöht, um den Verbrauch des PCI Express Erweiterungsteckplatz auszugleichen.
Das alles ist aber graue Theorie, denn aktuelle Netzteile werden nach Gusto der Hersteller und den Bedüfrnissen des Marktes gefertigt. Die ATX oder Intel Norm kann man bestenfalls noch als Anregung verstehen. Und was den Wirkungsgrad respektive Effizienz angeht, so nähern wir uns ende 2008 der magischen 90% Schwelle, da braucht man kein Prophet sein.

4. Belüftung Lautstärke und Effizienz:
Zwar steht heute bereits auf beinahe jeder Netzteil-Verpackung werbewirksam "Silent", gut beraten ist man damit zwangsläufig allerdings noch nicht. Oft entpuppt sich, was beim Start noch erstaunlich leise klang bei entsprechender Belastung als störende Lärmquelle. Ursache dafür sind zumeist nicht nur die hochdrehenden, lastgesteuerten Lüfter, sondern oft auch ein von den überlasteten Spannungswandlern verursachtes Pfeifen oder Brummen, das nicht selten von heftigen Vibrationen begleitet wird.
Allgemein läßt sich im Hinblick auf Lautstärke und Belüftung bei Netzteilen folgendes attestieren:
Moderne ATX- Netzteile verfügen je nach Bauart und Qualität über eine Wirkungsgrad (Effizienz) von rund 60-85%. Daraus ergibt sich, daß in Situationen, wo das Netzteil 150W Strom ans System liefert, im Gerät gleichzeitig gut 60Watt an Wärmeenergie entstehen, die abgeführt werden müssen um eine zu Instabilität führende Überhitzung zu vermeiden - ein nicht unbeträchtlicher Wert!
Die meisten aktuellen Netzteile verfügen dafür entweder über eine Last-oder Temperatursteuerung (oder eine Kombination), d.h. die Drehzahl der Lüfter wird automatisch angepaßt - die Lautstärke steigt mit Last bzw. Temperatur. Alternativ gibt es Modelle mit manueller oder halbautomatischer Regelung. Hier ist jedoch Vorsicht geboten: Zu viel Lärmempfindlichkeit wird oft mit Überhitzung bezahlt. Wer also seine Hardware nicht riskieren oder dauernd zur Anpassung der Drehzahl hinter den Rechner krabbeln möchte, müßte diese zur Sicherheit entsprechend hoch einstellen und ist daher mit einem guten automatisch gesteuerten Netzteil bedeutend besser beraten.
Klar ist jedenfalls, daß z.B. Belüftungskonzepte, welche vorsehen, die vom System erhitzte Luft ausschließlich durch das Netzteil abzuführen, in doppelter Hinsicht problematisch sind: Erstens wird das Netzteil schlechter gekühlt, was unter Umständen wieder zu instabilen Spannungsschienen führen kann.
Zweitens müssen die Lüfter des Netzteils schneller drehen, um das gleiche Maß an Kühlung zu erzielen und werden somit zu einem stärkeren Lärmfaktor. Es sei denn, man dimensioniert den Netzteillüfter grundsätzlich so, daß ein Kompromiss möglich ist, z.B. durch einen volumenintensiven 120mm oder 140mm Lüfter.
Grundsätzlich sind darum Silentnetzteile, die mit einem oder 2 sehr langsam drehenden 80mm Lüfterm daher kommen, ob ihrer Kühlleistung eher skeptisch zu beurteilen, auch wenn es diesbezüglich Ausnahmen gibt, siehe Seasonic oder PC Power &Cooling.
Zu Thema Effizienz ist noch abschließend anzumerken, das sich wohl sehr wenig ändern wird, solange die überwiegende Mehrzahl der Käufer hauptsächlich auf Preis, Ausstattung und Leistung achtet und nicht bereit ist, für Energie-Effizienz mehr Geld zu bezahlen. Ansonsten hoffen wir auf die ersten 90+ Netzteile, die ende 2008 realisiert werden sollen.

5. Schutzschaltungen:
Aktuelle hochwertige Netzteile verfügen über zahlreiche chipgesteuerte Schutzmechanismen, um unsere verbaute teure Hardware vor Beschädigungen durch Kurzschlüsse, Spannungsspitzen und anders geartete Irritationen zu schützen:

• OCP (Over Current Protection) - Schutz vor Stromspitzen.
• OTP (Over Temperature Protection) - Überhitzungsschutz.
• OVP (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz.
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz.
• UVP (Under Voltage Protection) - Unterspannungsschutz.
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen.
• NLO (No Load Operation) - Schutz vor lastlosen Operationen.

Sollten eure ins Auge gefassten Netzteile die allermeisten dieser Schutzmechanismen nicht beinhalten, solltet ihr von einem Kauf Abstand nehmen, denn diese Netzteile reissen bei entsprechenden Problemen nicht selten angeschlossene Hardware gleich mit in den Abgrund...!

6. Powergood Wert:
Der Power Good Wert (PG) gibt übrigens