 Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil |
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Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil
Einleitung:
Die ersten Monate des Jahres 2009 gestalten sich für einen Netzteiltester bisher äußerst arbeitsintensiv, einerseits trudeln so langsam die auf den Messen zelebrierten Neuerscheinungen in der Redaktion ein. Andererseits gibt es daneben so viele unerwähnte Highlights, das eine sinnvolle Selektierung kaum möglich wäre, ohne andere Projekte zu vernachlässigen. In den letzten Netzteil Tests konnten wir einige dieser Lücken dauerhaft füllen, somit bleibt die Zeit für eine von vielen erwartete Neuvorstellung: dem ersten Netzteil von Arctic Cooling.
Die Schweizer Kühler-Spezialisten arbeiten seit 2001 sehr erfolgreich in ihrem Segment und da es inzwischen fast schon zum guten Ton gehört, auch ein adäquates Netzteil im Portfolio vorzuweisen, waren harte Fakten nur eine Frage der Zeit. Diese harten Fakten heißen Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil und werden mit tatkräftiger Unterstützung vom Netzteilriesen Seasonic realisiert. Was speziell diese Firma zu leisten imstande ist, wissen unsere aufmerksamen Leser nur zu gut. Arctic Cooling leistet natürlich auch seinen Teil in diesem Projekt und das resultiert in einer sehr unorthodoxen Lüfteranordnung, wie wir noch eingehend sehen werden. Das Gesamtpaket aus hoher Effizienz und geringer Lautstärke wird zudem durch einen erstaunlich niedrigen Preis unterstrichen. Neugierig geworden? wir auch, darum haben wir das Netzteil einem 4-wöchigen Belastungstest unterzogen und die Spreu vom Weizen getrennt, viel Vergnügen beim Lesen...
Lieferumfang:
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• Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil in Retailverpackung
• Kaltgeräteanschlußkabel
• Aufkleber
• Schrauben
• Handbuch (mehrsprachig)
Die technischen Daten:
• Gehäusematerial: Stahl
• Gesamtleistung: 500 Watt
• Peakleistung: 550 Watt
• 130 Watt kombinierte Ausgangsleistung (+3,3 und +5 Volt)
• 408 Watt (34 Ampere) kombinierte Ausgangsleistung (+12 Volt)
• universeller Weitbereichseingang: 200-240 VAC für unterschiedliche Stromnetze
• maximale Belastbarkeit der einzelnen Strom-Schienen:
• +3,3 Volt: 24 A
• +5,0 Volt: 24 A
• +12 Volt V1: 17 A
• +12 Volt V2: 17 A
• -12 Volt: 0,8 A
• +5 Volt Standby: 2,5 A
• Lüfteranschlüsse: maximal 2x0.3 A
• ATX Versionen: 2.2
• EMV-geschirmte Kabelstränge: ja
• Aktiv PFC (99%)
• Lüfter: Arctic F8 Pro 80mm entkoppelt (Fluid Dynamic Bearing)
• Lüfter beleuchtet: nein
• Kabelmanagement: nein
• DC-to-DC Technik: nein
• Polymer-Aluminium-Kondensatoren: nein
• OCP (Over Current Protection) - Schutz vor Stromspitzen
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz
• OVP AC (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen
• Standard-PS/2-Abmessungen (B×H×T): (150×86×160mm)
• Gewicht: ca. 1,7 Kg (ohne Verpackung)
• Fertigung nach RoSH Verordnung
• MTBF: k.a.
• aktueller Marktpreis: ca. 59,90 €
• Zertifikate: ECO 80 (von Arctic Cooling)
• Garantie: 3 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 0802 |
| Arbeitsspeicher |
Corsair XMS3 DHX PC3-12800 DDR3 4GB Dualkit |
| Grafikkarte |
Powercolor HD3870 X2 |
| 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, Vista Ultimate 64bit SP1, Windows 7 im Multiboot |
Verarbeitung und Technik:
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Grund gütiger, warum verpackt man ein Netzteil in einer engen Blister Verpackung? derjenige, der das Netzteil dort samt Verkabelung wieder unfallfei im original Zustand positioniert hat, darf sich bei uns ein Schokoladeneis abholen...
Abseits dieser kleinen Polemik wartet das Arctic Cooling Fusion 550R mit einer rustikal schwarz gepulverten Außenhaut auf, das allen Ansprüchen genügen sollte. Die Ausstattung ist soweit komplett, neben einem IEC-60320 C16 Kaltgerätekabel entdecken wir ein Case Badge Aufkleber, das obligatorische Handbuch sowie 4 schwarze Schrauben.
Von gitter-oder wabenförmigen Aussparungen an der Frontseite kann man in diesem Fall kaum sprechen, der Luftauslass tendiert mehr in Richtung Großraum-Perforierung. Aber das ist auch kein Wunder, dem langsam drehenden 80mm Lüfter auf der Rückseite sollen möglichst wenig Widerstände entgegenwirken. Die Entscheidung, den Lüfter außen zu montieren ist so kurios wie pfiffig. Der Lüfter wird auf diese weise optimal vom Gehäuse entkoppelt und die Pflegeoptionen sollte man auch nicht unterschätzen, denn so kann der Lüfter wunderbar gereinigt werden.
Die Abmessungen liegen mit ihren 150×86×160mm noch innerhalb der ATX-Norm, so daß auch in engen Gehäusen kaum Probleme zu befürchten wären. Für die etwas längere Ausprägung schreibt natürlich in erster Linie der Lüfter verantwortlich, zumal er das Netzteil um einige cm verlängert.
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Insgesamt betrachtet waren wir mit der Verarbeitung der Außenhaut sehr zufrieden, sie gestaltet sich tadellos und sehr solide. Optik Freaks werden sich eventuell gelangweilt abwenden, aber für Blink-Blank Präsentationen wurde das Netzteil nicht konzipiert.
Probleme bezüglich überstehenden Lüftergitter braucht bei der Lüfteranordung natürlich niemand befürchten, da sich keine an den neuralgischen Bereichen befinden. Der Kabelstrang ist wie bei Seasonic üblich bis weit ins Gehäuseinnere gesleeved (ummantelt), so das die Kanten des Netzteils keinen negativen Einfluss auf den Strang ausüben können.
Wer Kabelmanagement vermißt, der sollte sich folgende Aspekte vor Augen führen:
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...
Trotz alledem erfreut sich Kabelmanagement höchster Beliebheit, auch wenn es in keinem technischen Vorteil aber naturgemäß höheren Preisen resultiert.
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Der Lüfter stammt aus dem Arctic Cooling Portfolio selbst und weißt folgende Kenndaten auf:
• Kennnummer: Arctic F8 Pro
• Lagerung: Fluid Dynamic Bearing
• Gewicht: 82g
• aktive Beleuchtung: nein
• Abmessungen (mm): 80x80x34
• Lüfterblätter: 7
• max. Lautheit: ca. 22 dBA (0,3 sone)
• max. Volumentransport (CFM): 47,6 m³/h (28 CFM)
• max. Geschwindigkeit: ca. 2000 U/min
• Anschluß: 3-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 beileibe nicht seine Primäraufgabe darstellt.
Schon sind wir bei den wichtigsten Elementen eines Netzteils angelangt, den verbauten Komponenten im Inneren, denn das Netzteil entwickelt seine Leistung naturgemäß nicht durch die optischen Attribute seine Hülle. Wir beschränken uns dabei aber auf die wesentlichen Attribute, da ein zu tiefer Einstieg in die Materie die Masse der Leser kaum interessieren dürfte.
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Das zwar etwas angestaubte aber durchaus noch konkurrenzfähige S12-Layout von Seasonic kommt auch beim Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil zum Einsatz. Allerdings wurden die Kühlkörper modifiziert und Leitfolien steuern den Luftstrom des Lüfters in dieser Variante wie ein Airduct auf die sensiblen Bereiche. Da sich die Anordnung der Komponenten sehr übersichtlich gestaltet, sollten die gefürchteten Hotspots kaum in Erscheinung treten können.
Die Platine besteht aus Pertinax der Güteklasse FR3, gehört dementsprechend zum qualitativen Mainstream. FR4 und FR5 Platinen aus glasfaser verstärktem Material, besitzen bessere Kriechstromfestigkeit und Hochfrequenzeigenschaften. Demzufolge steigt mit ihrem Einsatz auch die Signalqualität. FR steht übrigens für flame retardant, zu deutsch: flammenhemmend.
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.
Der große Kondensator im primären Stromsegemnt stammt von Nippon Chemicon und verfügt über 330 mikroFarad Kapazität bei 400V. Nicht gerade Highend, aber bei dem Preis wäre das auch kaum zu realisieren. Die Elkos des Sekundärbereiches stammen von OST in 105°C Varianten. Die Bauteile für PWM und PFC Steuerung, sowie Spulen und Metal Oxide Varistors entstammen dem gängigen Sortiment aus Japan.
Beim Thema Elkos mit 85°C und 105°C 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.
Die angegebenen zwei 12 Volt Schienen entpuppen sich wie so oft als virtuelle Rails. Bei den allermeisten aktuellen Netzteile ist es so, das die 12V Schienen über einen Transformator laufen und dementsprechend nicht pysikalisch vorhanden sind, darum spricht man auch von virtuellen Schienen. d.h. im Klartext, eine einzige starke 12V-Versorgung wird geteilt, die Teilstränge werden mit jeweils eigenen Überstromschutzschaltungen versehen und bilden dann die entsprechenden Rails.
Die Verarbeitung des Innenraums und die Qualität der verbauten Kompoenten stellt sich also als ausgesprochen hochwertig und akkurat dar, es wurde nur hier und dort mit Silicon fixiert, wo es auch notwendig ist. Wer sich immer wieder mal über die seitlichen Plastikfolien wundern sollte, diese Folien diesen dem Schutz vor der Außenhülle, damit Kontakkurzschlüsse wirksam verhindert werden. Ein paar zusätzliche Gummiummantelungen der Spulen zur Prävention gegen das Netzteilpfeifen hätten dem Gesamteindruck aber schon ganz gut getan.
Die so wichtigen Schutzschaltungen fehlen 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 Arctic Cooling Netzteil verfügt über aktiv funktionierende Schutzschaltungen und zwar in folgenden Varianten:
• OCP (Over Current Protection) - Schutz vor Stromspitzen
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz
• OVP (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen
Auch wenn das Seasonic Layout der betagten S12 Serie nicht auf dem allerneuesten Stand ist und sein kann, im Gegensatz zu no-Name Produkten sind die qualitativen Unterschiede schon enorm.
Auch das Arctic Cooling 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.
Kommen wir zur Verkabelung des Arctic Cooling Netzteils:
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Die Verkabelung gehört stellenweise nicht unbedingt zu den Highlights des Netzteils. Einerseits ist der Hauptkabelstrang mit seinen 40cm viel zu kurz, um beispielsweise in einem Big Tower eingesetzt zu werden. Andererseits fehlt uns einfach neben dem 4-pin CPU Versorgunganschluß ein entsprechendes 8-pin Pendent. Einige Mainboard Hersteller schreiben diesen Anschluß vor und es ist dabei auch unerheblich, ob einige Systeme trotzdem laufen oder nicht.
Davon abgesehen gestaltet sich die Ummantelungen der einzelnen Stränge als äußerst wirksam und sehr flexibel, so daß die Kabel exzellent verlegt werden können.
Im Einzelnen sind folgende Anschlußoptionen vorhanden:
• 3x 4 Pin Stromanschlüsse + 1x Floppy-Anschluss Adapter, ca. 750mm lang
• 6x S-ATA Connectoren, ca. 900mm lang
• 4x PCI-Express 8/6-pin Stromanschluß, ca. 500mm lang
• 1x 12Volt P4 EPS/ATX12V 4-pin Anschluß, ca. 440mm lang
• 1x 24 Pin Mainboard-Stromanschluß (auftrennbar), ca. 400mm lang
Der 24 Pin Mainboard-Stromanschluß entspricht der aktuellen ATX 2.3 Norm und kann um vier Pins verkürzt werden, so daß auch ältere Mainboards versorgt werden können. Die aktuellen Grafikkarten wurden bei der Kabel Konfiguration auch bedacht, neben dem obligatorischen 6-pin Anschluß finden wir auch einen Strang nebst 8-pin (6+2) Anschluß und das gleich in doppelter Hinsicht, denn es sind insgesamt zwei 6-pin und zwei 8-pin Anschlüsse vorhanden, so daß auch mittelstarke SLI respektive Crossfire System betrieben werden könnten.
Kabelausziehhilfen für die IDE Stecker suchten wir leider vergebens, obwohl sie unwiderrufliche Vorzüge aufweisen, da man an den Steckern nicht endlos und verschleißträchtig herumzerren muß, um sie vom Laufwerk zu trennen.
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.
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 nach der CeBIT 2009 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 AC (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• OVP DC (Over Voltage Protection) - Überspannungsschutz
• OPP (Over Power Protection) - Überlastungsschutz
• UVP (Under Voltage Protection) - Unterspannungsschutz
• SCP (Short Circuit Protection) - Schutz vor Kurzschlüssen
• SIP (Surge and Inrush Protection) - Schutz vor unvorhergesehenen Stromstößen
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 den Zeitraum an, in dem Mainboard und Netzteil miteinander korrespondieren und alles für einen erfolgreichen Start bejahen. Teile des Mainboards werden ja über das Slave Power Supply permanent mit +5V versorgt. Diese liegen dann auf der grünen Leitung, die vom Board zum Netzteil führt, an. Durch drücken des Einschaltknopfes wird diese Spannung auf Null gezogen, das Netzteil startet. Sollte irgendwas nicht i.O. sein, bricht das Netzteil seine Versorgung ab und der Rechner würde resetten. Im Normalfall liegt der Power Good Wert zwischen 100 und 500ms.
7. Netzteilpflege:
Natürlich hält sich die mögliche Pflege bei einem eingebauten Netzteil in eng gesteckten Grenzen, aber zumindest hin und wieder sollten die Lüfter mit Druckluftspray ausgeblasen werden, damit sich die Situation nicht irgendwann so darstellt, wie auf den folgenden Bildern. Wobei anzumerken wäre, das hier nicht nur Staub, sondern auch Nikotin sein Unwesen getrieben hatte...
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Bitte keinesfalls mit Staubsaugern arbeiten oder mit Schraubenzieher in den Netzteilen herumstochern, es wäre nicht das erste mal, das sich dann im Staubbeutel Elkos und MOVs wiederfinden. Von der Gefahr eines selbst provozierten Kurzschlusses ganz zu schweigen !
Die Montage:
Ein Netzteiltausch sollte auch den ungeübten Anwender vor keine größeren Probleme stellen, insofern schenken wir uns den detaillierten Ablauf, weisen aber auf wichtige Aspekte deutlich hin.
Die wichtigste Grundregel bei Bauarbeiten am eigenen Rechner ist, daß ihr alle Komponenten spannungsfrei macht.
Dazu müßt ihr als erstes das Netzteil ausschalten oder noch besser das Netzkabel abziehen.
Doch jetzt ist der Rechner noch nicht völlig spannungsfrei, da sich auf dem Mainboard und dem Netzteil noch geladene Kondensatoren befinden.
Diese Kondensatoren sollen im Betrieb Stromschwankungen ausgleichen.Normalerweise entladen sich die Bauteile von selbst, dies kann aber bis zu 10 Minuten dauern.
Wer hat aber schon so viel Zeit und möchte dies abwarten ?
Mit einem kleinem Trick könnt ihr die Restelektrizität loswerden:
Ihr müßt einfach noch einmal den Einschaltknopf drücken,nachdem ihr das Netzkabel entfernt habt.
Ihr werdet merken, daß die Lüfter nochmals kurz anlaufen und sofort wieder stillstehen.
Jetzt ist der Rechner garantiert spannungsfrei und das alte Netzteil kann problemlos gegen das Neue getauscht werden.
Vergeßt bitte nicht, euch vor den Arbeiten entsprechend zu erden !
Der Test:
Vor dem Einbau des Netzteils und vor den eigentlichen Tests findet grundsätzlich nur eine erste Funktionskontrolle statt, den wir mit dem Power Supply Tester durchführen. Sollten sich hier bereits Probleme einstellen, wie z.B. ein nicht anlaufender Lüfter, brechen wir den Test grundsätzlich ab und das Netzteil geht return to Sender...
Der Power Good Wert (PG) gibt übrigens den Zeitraum an, in dem Mainboard und Netzteil miteinander korrespondieren und alles für ok befinden. Teile des Mainboards werden ja über das Slave Power Supply permanent mit +5V versorgt. Diese liegen dann auf der grünen Leitung, die vom Board zum Netzteil führt, an. Durch drücken des Einschaltknopfes wird diese Spannung auf Null gezogen, das Netzteil startet. Sollte irgendwas nicht i.O. sein, bricht das Netzteil seine Versorgung ab und der Rechner würde resetten. Im Normalfall liegt der Power Good Wert zwischen 100 und 500ms, was auch beim Arctic Cooling Netzteil mit 280ms offenkundig der Fall war.
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Nachdem wir unseren 12-stündigen Belastungstest abgeschlossen hatten (Prime95 und 3DMark2005 im Loop), konnten wir die Meßwerte unserer eingesetzten Testprogramme (Everest 5.01.1720, SiSoftSandra 2009 und HWMonitor 1.13) vergleichen und haben sie danach zur besseren Fehlerkorrektur gemittelt sowie mit den direkt am Mainboard gemessenen Fluke 179 (aktuell kalibriert) Multimeter-Werten verglichen, wobei die real gemessenen Werte natürlich eine deutlich größere Relevanz aufweisen, als rudimentäre Software-Resultate vorgenannter Tools.
Die Effizienz haben wir mit Hilfe des exakt kalibrierten grafischen Leistungsmessers PeakTech 2535 für Messungen von 0,0 Watt bis 4 kW/0,0 bis 600 V und 0,0 bis 15 A (mit externem Zangen-Adapter bis 1000 A) und einem Energy Monitor 3000 von Voltcraft ermittelt.
Die Lautheit der Lüfter wurde ca. 15cm vom Lüfter entfernt mit einem ACR-264-plus Messgerät verifiziert, das normalerweise einen Messbereich von 15 bis 140 dBA umfaßt. Der Hersteller hat auf unseren Wunsch hin den Messbereich aber auf 5 bis 75 dBA reduziert, so daß wir auch geringere Bereiche berücksichtigen können. An dieser Stelle noch einmal herzlichen Dank für diesen tollen Service.
Dabei die Umgebungsgeräusche so weit wie möglich reduziert, um das Ergebnis nicht zu verfälschen. Laut DIN-Norm sollte der Abstand von Messgerät zum Testobjekt 100cm betragen, aber da wir nicht über einen schalltoten respektive schallarmen Raum verfügen, waren Kompromisse unumgänglich.
Mit dem Digitalen Temperaturmessgerät TL-305 (Messbereich von Minus 200°C bis plus 1370°C) haben wir während sämtlicher Testdurchläufe die Abluft des Netzteils direkt per Sensor gemessen und aufgezeichnet. Somit erhält der mögliche Käufer auch eine gute Übersicht bezüglich der zu erwartenden Kühlleistung respektive Eigenkühlung des Netzteils.
Das Seasonic Power Angel ermöglichte uns, die PFC Werte zu ermitteln und sie mit den Werten des PeakTech 2535 zu vergleichen.
Die ATX V2.03 Spezifikation lässt folgende Grenzwerte zu :
|
Ausgang |
Toleranz |
Umin. |
UNom. |
Umax. |
|
[%] |
Volt |
Volt |
Volt |
|
+12 V* |
5 |
11,4 |
12,00 |
12,60 |
|
+5V |
5 |
4,75 |
5,00 |
5,25 |
|
+3,3V |
5 |
3,14 |
3,30 |
3,47 |
|
-5V |
10 |
4,50 |
5,00 |
5,50 |
|
-12V |
10 |
10,80 |
12,00 |
13,20 |
|
+5Vsb |
5 |
4,75 |
5,00 |
5,25 |
Die Testwerte des Arctic Cooling Fusion 550R Netzteil:
| Leistungskategorie |
+3.3V |
+5V |
+12V |
PFC |
| niedrigster Wert |
3,24V |
4,93V |
11,98V |
96,5% |
| höchster Wert |
3,30V |
5,05V |
12,07V |
98,5% |
| durchschnittlicher Wert |
3,27V |
5,02V |
12,02V |
97,5% |
| weitere Testergebnisse
|
| Rubrik: |
bis 20% Last |
20% Last |
50% Last |
80% Last |
Vollast |
| Temperaturen |
29,5°C |
35,5°C |
40,5°C |
44,5°C |
53,5°C |
| Lautheit des Lüfter |
17,5 dBA (0,1 sone) |
17,5 dBA (0,1 sone) |
19,5 dBA (0,1 sone) |
22 dBA (0,3 sone) |
23,5 dBA (0,4 sone) |
| Wahrnehmung des Lüfters |
kaum hörbar |
kaum hörbar |
sehr leise |
sehr leise |
leise |
| Netzteil Elektronik Geräusche |
keine |
keine |
minimal |
minimal |
minimal |
| Effizienz (230VAC) |
77,5% |
82% |
85,5% |
87% |
85,5% |
Wer sich über die vergleichsweise schlanken 130 Watt combined Power für die 3,3 Volt und 5 Volt Schiene Gedanken macht, grübelt einmal mehr an der falschen Stelle, denn aktuelle Systeme belasten das Netzteil überwiegend auf den vorhandenen 12 Volt-Leitungen und dort sind 408 Watt (34 Ampere) normalerweise für jedes Desktopsystem und darüber hinaus bestens und vor allem mehr als ausreichend dimensioniert. Intel neue Nehalem Systeme ziehen aus der 3,3 Volt Schiene zwar vermehrt Strom, aber auch diesbezüglich besteht anhand der üppigen 24 Ampere kaum Grund zur Sorge.
Die Toleranzen der einzelnen Leistungsschienen des Arctic Cooling Netzteils liegen bei sehr guten 1 bis 3% auf der +12Volt Schiene, auf den +3,3 und +5Volt Schienen wird mit 3% ein gutes Resultat geliefert. Aktuelle Highend Technik ermöglicht Toleranzen von 1 bis 3% für die 12V/5V und 3,3 Volt Schienen, Netzteile mit durchschnittlichen oder minderwertigen Komponenten erreichen bestenfalls 5%, wenn überhaupt.
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Unser System mit dem guten alten "Stromsparer" Intel Core 2 Extreme QX6800 rief zusammen mit einer Powercolor HD3870 X2 476 Watt ab (übertaktet 510 Watt), so das wir sehr gut ausloten konnten, ob das Netzteil auch im Grenzbereich Reserven bietet. Bei weiteren Übertaktungen und 557 Watt Strombedarf sprachen allerdings die Schutzschaltungen an, was völlig korrekt und innerhalb der gewünschten Parameter funktioniert. Solche Reserven bietet ein NoName Netzteil nicht mal ansatzweise, ein weiteres Indiz dafür, das dieses vergleichweise "alte" Seasonic Layout durchaus noch seinen Zweck erfüllen kann.
Wie immer der Hinweis: Bitte nicht nachmachen !
Die Lüfter Geräuschmessungen entnehmt bitte der obigen Tabelle, das Netzteil wird Silent Anhänger vielleicht nicht in Jubelstürme ausbrechen lassen, aber als störend laut empfanden wir es nicht, aber das ist ein individuelles und vor allem subjektives Empfinden.
Die Netzteilelektronik trat geräuschtechnisch kaum in Erscheinung, weder Pfeiffgeräusche noch anders geartete Störgeräusche waren während unserer Tests zu identifizieren. Lediglich ab 50% Last entwickelte sich ein minimales aber keinesfalls störendes Surren, wie man es von einigen Seasonic S12 Netzteilen kennt. Der Lüfter agierte ohnehin sehr zurückhaltend, von Lagergeräuschen o.ä. war nichts zu registrieren, da spricht für dessen Qualität.
Die Eigenkühlung des Netzteils funktioniert zufriedenstellend, wie man an unseren Tabellen ablesen kann. Das die Bäume dabei nicht in den Himmel wachsen ist logisch, denn der langsam drehende kleine Lüfter ist natürlich kein Volumenpapst.
Bei 20%, 50% und 80% Last konnten wir, wie bereits in der Tabelle dargestellt, eine Effizienz bis maximal 87% bei 80% Last attestieren. Bis 20% Last haben wir den Wert gemittelt, d.h. aus 5%, 10%, 15% den Peakwert entnommen. Das sind Werte, die wir auf den damaligen S12 Netzteilen kaum erreichten, insofern kann man doch noch gewisse Optimierungen attestieren, obwohl es angesichts der verbauten Kompoenten kaum zu erklären wäre. Darüber hinaus stehen 0,52 Watt Stromverbrauch im Standbymodus (S5, ausgeschalteter Rechner) zu Buche, ein ebenso gutes Resultat.
Noch eine kleine Erklärung zur dBA Definition:
Menschen hören im allgemeinen bei 1000 Hz am Besten, der dBA-Wert nimmt Bezug darauf: ein Geräusch bei 18000 Hz nimmt man entsprechend schwächer war, als eines bei 1000 Hz, und der dBA-Wert ist entsprechend darauf umgerechnet. Um vergleichen zu können, haben wir aber ab sofort die entsprechenden Sone Werte mit angegeben.
Achtung:
Wir müßen an dieser Stelle deutlich darauf hinweisen, daß die im Review angegebenen Resultate sich ausnahmslos auf den zum Test verwendeten Aufbau mit den verwendeten Test-Komponenten beziehen...
Die wichtigsten Leistungsdaten, Effizienz und Temperaturen aktuell von uns getesteter Netzteile im Vergleich:
zur aktuellen Liste
Die Top-Ten der bisher getesteten Netzteile (aktualisiert) :
Voraussetzungen für die Aufnahme in die Liste:
1. das Netzteil muß aktuell verfügbar sein
2. es muß sich um eine aktuelle Revision handeln
3. wenn eine Netzteilserie mehrere Modellvarianten umfaßt, erscheint in dieser Liste das unserer Meinung nach beste Netzteil aus der Serie
Eine direkte Vergleichbarkeit hat in dieser Liste allerdings keine primäre Relevanz, das ist schon auf Grund der oftmals unterschiedlichen Leistungsklassen und Konzepte ohnehin nur bedingt möglich...
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