ATX PC Netzteile: Wissen für Anfänger. Wirkungsgrad, Verlustleistung, Blindleistung, Energieeffizienz, PFC - Was haben diese Begriffe zu bedeuten?

Das Herzstück Ihres Desktop-Computers ist das ATX PC Netzteil. Systemstabilität und sicherer Betrieb sind wesentlich abhängig von der Wahl eines geeigneten ATX Netzteiles.

Verschwenden Sie gerne Strom? Sponsern Sie Ihren Stromlieferanten gerne? Falls nein, sollten Sie sich mit den Punkten Wirkungsgrad (Energieeffizienz) und Verlustleistung etwas genauer auseinandersetzen - nicht nur in Hinsicht auf Computernetzteile.

Ein ATX PC Netzteil ist die Stromversorgung für Ihren Desktop-Computer. Es gibt verschiedene Formate der Stromversorgungen. Sehr bekannt sind:

AT (advanced technology)
BTX (balanced technology extended)
ATX (advanced technology extended)

Der AT Standard wurde vor einigen Jahren vom ATX Standard abgelöst und spielt deshalb keine Rolle mehr. Der BTX-Standard wurde eingeführt, weil ein bestimmter Prozessor-Typ enorme Abwärme entwickelte und es einer besseren Kühlung bedurfte. Neuere Prozessoren entwickeln jedoch wieder weniger Abwärme, sodass sich der BTX-Standard nicht durchsetzen konnte. Mein Bericht bezieht sich daher auf PC-Netzteile im ATX-Format.

Die Maße von Standard-ATX-Netzteilen (es gibt Sonderbauformen, wie MicroATX und weitere, welche in meinem Exkurs ausdrücklich nicht angesprochen und behandelt werden) sind in der Höhe und der Breite genormt.

Moderne High-Tec-Geräte benötigen eine Vielzahl von Komponenten und viel Platz für die notwendige Kühlung. Daher können diese Netzteile von den Standardmassen in der Tiefe abweichen. Dadurch wird mehr Raum im inneren des Gehäuses beansprucht. Dies muss bei der Auswahl des Netzteiles in Verbindung mit dem Gehäuse dringend beachtet werden.

Standardmasse: B150 X H84 X T160

Einige Netzteile weisen mittlerweile eine Tiefe von 180mm aus.

PC-Netzteil-Angebote gibt es, wie Sand am Meer. Wo liegen die Unterschiede zwischen den ganzen Netzteil-Modellen?

Ich versuche, auf alle erdenklichen Punkte einzugehen, was aufgrund der Vielfältigkeit enorm schwierig ist. Vielleicht kommt der eine oder andere Punkt zu kurz - auch hier heißt es: Netzteilexperten bitte mitmachen! Ebenso sind Physiker und Elektroniker bei vielen Themen gefragt - beispielsweise zu den Begriffen Wirkungsgrad, Verlustleistung und mehr.

Seit dem Jahre 2001 muss jeder Netzteilhersteller seine Modelle mit sogenannter PFC (power factor correction) ausstatten. Was ist PFC - einfach ausgedrückt?

PFC soll "Stromoberschwingungen" begrenzen. Zu diesen Oberschwingungen kommt es durch die hohe Anstiegsgeschwindigkeit des Eingangsstroms in den Spannungsspitzen. Durch einfügen einer Reiheninduktivität (Drossel) lassen sich diese Stromoberschwingungen abmildern. Dies beschreibt das einfache PFC-Verfahren - das sogenannte Passiv-PFC.

Im Übrigen gilt dieses Gesetz seit dem Januar 2001 EU-Weit.

Doch warum wurde dieses Gesetz eingeführt?

Ein einziger Rechner würde sicher keine Probleme für die Stromversorger und die Stromnetze bedeuten. In der Masse aller Rechner kann es durchaus zu Störungen in den Stromnetzen kommen. Der Leistungsfaktor (power factor) definiert das Verhältnis zwischen Wirkleistung und Scheinleistung. Netzteile ohne PFC hatten gerade mal einen Leistungsfaktor von 0,5 - 0,6 - dadurch bedingt war die sogenannte "Blindleistung" sehr hoch. Ein Leistungsfaktor von genau 1 wäre ideal. Diese Blindleistung führt zu Verlusten in den Leitungsnetzen und bei den Transformatoren und Generatoren der Stromversorger.

Neben dem "einfachen" Passiv-PFC-Verfahren gibt es Aktiv-PFC. Bei Netzteilen, die über Aktiv-PFC verfügen, übernehmen Integrierte Schaltungen (IC`s) die Aufgabe der Leistungsfaktorkorrektur.

Der Aufwand bei Einsatz dieser integrierten Schaltungen ist größer - dafür ist der Leistungsfaktor bei Netzteilen mit Aktiv-PFC höher. Ein weiterer Unterschied ist die gesteigerte Energieeffizienz (Wirkungsgrad), welche sich stromsparend und damit positiv auf die Stromrechnung auswirkt.

Der Wirkungsgrad definiert das Verhältnis zwischen der Nutzleistung und der zugeführten Leistung. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten nennt sich Verlustleistung. Je geringer die Verlustleistung ist, desto effizienter arbeitet ein Netzteil - dadurch entsteht der mögliche "Spareffekt" bei der Stromrechnung.

Verlustleistung ensteht im wesentlichen durch Wärmeentwicklung. Netzteile mit einem hohen Wirkungsgrad entwickeln weniger Wärme und laufen deshalb kühler - besonders unter grosser Last - damit entsteht ein weiterer Unterschied:

Netzteile mit einem hohen Wirkungsgrad halten die Spannungen stabiler, wodurch der Rechner vor Systemabstürzen und anderen Instabilitäten besser geschützt ist.

Unter dem Begriff "Green IT" wetteifern die Hersteller um jedes Pünktchen Steigerung des Wirkungsgrades.

In diesem Zusammenhang gibt es eine nordamerikanische Initiative, welche sich 80 plus nennt. Hier werden Netzteile gefördert, welche einen Wirkungsgrad von 80% oder höher ausweisen - gleichzeitig muss der Leistungsfaktor bei einer Auslastung von 50% mindestens 0,9 betragen. Die entsprechenden Modelle werden mit den Messprotokollen im Internet veröffentlicht.

Die Anforderungen an Netzteile, die ein 80 plus Zertikat erhalten können, sind:

Der Wirkungsgrad bei einer Auslastung: 20%/50%/100% muss jeweils mindestens 80% betragen. Ende 2007 waren bereits mehr, als 200 Modelle mit dem 80 plus Zertikat im Handel erhältlich.

In der ersten Hälfte des Jahres 2008 wurden die Standards überarbeitet und erweitert um die Zertifikate 80 plus Bronze, Silber, Gold. Die Anforderungen, um diese Zertikate erhalten zu können, sind:

Bronze: Auslastung 20%/50%/100% - Wirkungsgrad: 82%/85%/82%

Silber: Auslastung 20%/50%/100% - Wirkungsgrad: 85%/88%/85%

Gold: Auslastung 20%/50%/100% - Wirkungsgrad: 87%/90%/87%

Ende 2009 ist eine weitere Stufe eingeführt worden, zunächst als 90 plus diskutiert, nennt sich diese Stufe 80 plus Platinum - diese Anforderung ist:

Bei einer Auslastung von 50% muss der Leistungsfaktor mindestens 0,95 betragen - zusätzlich:

Auslastung 20%/50%/100% - Wirkungsgrad: 90%/92%/89%

Stand Juni 2010 sind bereits über 2000 Modelle 80 plus oder höher zertifiziert. Eine Vielzahl an Modellen sind lediglich Layout- und Konzeptstudien.

Neben den bisher angesprochenen - gravierenden - Unterschieden, wie Passiv-PFC/Aktiv-PFC, Leistungsfaktor und Wirkungsgrad zwischen den einzelnen Netzteil-Modellen, gibt es zahlreiche, weitere Unterschiede.

Wie bereits erwähnt, hat sich der ATX-PC-Netzteil-Standard durchgesetzt. Was hat es mit diesem Standard auf sich (neben den Maßen)?

ATX = advanced technology extended

Der wesentliche Unterschied dieses Standards gegenüber des Vorgängers AT ist, dass sich Rechner nun im Stand-by-Modus betreiben lassen.

Übersetzt bedeutet das folgendes: Der Stand-by-Modus ist der Bereitschafts- und Ruhemodus des Computers. Grosse Teile des Rechnersystems werden in diesem Modus abgeschaltet, um Energie zu sparen. Gleichzeitig ist ein sofortiges Weiterarbeiten bei Reaktivierung möglich ohne zeitaufwendigen Neustart.

Wird der Computer in den Stand-by-Modus versetzt, wird die aktuelle Systemkonfiguration in den Arbeitsspeicher (RAM) geladen. Die meisten anderen Komponenten werden abgeschaltet. Der Arbeitsspeicher wird nun von der Stand-by-Leitung des ATX-Netzteiles mit Strom versorgt. Diese Leitung findet man auf dem Netzteil unter der Bezeichnung "+5 VSB" = Volt Stand by. Genau diese Leitung gab es beim Vorgänger AT nicht.

Beachtet werden sollte aber folgendes: Auch im Stand-by-Modus verbraucht der Rechner Strom - bei längeren Arbeitsunterbrechungen ist es empfehlenswert, den PC vollständig auszuschalten. Um den Stromverbrauch wirklich auf null zu bringen, ist eine Steckdosenleiste sinnvoll, welche per Knopfdruck die Stromzufuhr völlig abschaltet. Angeschlossene Peripheriegeräte, wie Drucker, Scanner, TFT, etc., ziehen ständig Strom - auch, wenn der PC ausgeschaltet ist.

Eingangs habe ich erwähnt, dass PC-Netzteile die Stromversorgungen für die Rechner sind. Ein Rechner besteht aus mehreren Komponenten, welche separat mit Strom versorgt werden müssen. Die Entwicklung auf dem Gebiet der einzelnen Komponenten ist enorm.

Besonders Grafikkarten sind mittlerweile wahre Hochleistungsmonster. User, die Ihren Rechner für die aktuellen Spiele nutzen, müssen ständig nachrüsten, weil Grafiken und Geschwindigkeiten der Spiele immer höhere Anforderungen an den gesamten Rechner, besonders an die Grafikkarte, stellen.

Oft kommt es bei Verwendung der leistungsstärksten Grafikkarte noch zu Verzögerungen und Ruckeleien. In diesem Falle kommen in Hochleistungsrechnern bereits mehrere Grafikkarten nebeneinander zum Einsatz (SLI/Crossfire/Multi-GPU/Triple-SLI). Für den "Otto-Normal-User" sind diese Dinge weniger von Bedeutung - dennoch müssen alle Komponentenhersteller, auch die Hersteller von PC-Netzteilen, diesem Umstand Rechnung tragen - die sogenannten "Zocker" schreien nach immer mehr Leistung und Geschwindigkeit.

Während On-Board Grafikkarten und Low-end-Grafikkarten noch über die Mainboardstromversorgung mit Strom versorgt werden, müssen Hochleistungsgrafikkarten separat versorgt werden, um die Leistung und Stabilität erreichen zu können.

Wie geschieht das?

ATX Netzteile verfügen über mehrere Anschlüsse, wie Mainboardanschluss (20/24pin), S-ATA, Molex 5,25" und 3,5"-Floppy, ATX 12V P4, 8pin (4+4) Versorgungsanschluss und auch PCI-Expressanschlüsse 6pin und 6+2pin - eben diese PCI-Expressanschlüsse versorgen Hochleistungsgrafikkarten (Nvidia/ATI) mit Strom.

Komponenten, wie Festplatten, DVD- und CD Laufwerke werden über die S-ATA- oder 4pin Molex Anschlüsse mit Strom versorgt.

Bei jedem Rechnerzusammenbau ist also individuell zu prüfen, welche Anschlüsse ein Netzteil haben muss - fehlen Anschlüsse, lässt sich dieses Problem oft mit Adaptern beheben.

Es ist darauf zu achten, welche Leistungsgrenzen ein Netzteil hat. Adapter helfen nur, wenn das Netzteil eine stabile Versorgung des Systems gewährleisten kann.

Im Zusammenhang mit den Netzteilanschlüssen haben sich im Laufe der Jahre die ATX-Versionen weiterentwickelt - im Jahre 2005 war die Version 1.3 aktuell. Mittlerweile gibt es Versionen, die sich ATX 2.2 SSI-EPS Vers. 2.92 nennen.

Bis zum Jahre 2004 war es üblich, dass alle Anschlüsse mitsamt Hauptstromanschluss für das Mainboard aus dem Netzteilgehäuse herauskamen - als fester Kabelbaum. Anschlusskabel, die nicht benötigt wurden, "baumelten" sinnlos im Gehäuse herum.

Deshalb wurde das sogenannte "Modulare Kabelmanagement" eingeführt. Erste Netzteilmodelle mit modularem Kabelmanagement sind ca. 2005 in den Handel gekommen. Der wesentliche Grund für modulares Kabelmanagement ist: Es werden nur die Anschlüsse mit den entsprechenden Kabeln im System verlegt, die benötigt werden. Dadurch ist das Innere des Systems aufgeräumter und die Luftzirkulation soll besser sein.

Beim modularen Kabelmanagement kann noch weiter unterschieden werden:

Vollmodular und teilmodular. Während beim teilmodularen Kabelmanagement das Hauptstromversorgungskabel fest angebracht ist, ist sogar dieses Hauptversorgungskabel beim vollmodularen Kabelmanagement beigefügt und wird, wie alle anderen Kabel, separat angeschlossen. Zu bedenken ist, dass das Hauptstromversorgungskabel für das Mainboard ohnehin angeschlossen werden muss.

Es gibt unterschiedliche, modulare Stecksysteme. In manchen Fällen werden die Kabel per Einrasterfunktion eingesteckt. Genauso gibt es Stecksysteme, bei denen die Kabel am Netzteilgehäuse mit Hilfe von Überwurfmuttern fest verschraubt werden.

Unterschiede gibt es auch bei den Kabeln und deren Enden selber. Bei einigen Netzteilmodellen sind die Kabel ummantelt und an den Enden zusätzlich verstärkt - "gesleeved" - diese Ummantelung und Sleeving verleiht einem Netzteil ein höherwertiges Aussehen. Zusätzlich soll die Luftzirkulation und damit die Kühlung des gesamten Systems besser sein.

Eine Vielzahl an Angaben und Zeichen schmücken ein Netzteil-Label:

RoHs (Restriction of hazardous substances) ist eine EU-Richtlinie, mit der die Verwendung von gefährlichen Stoffen in Elektro- und Elektronikgeräten geregelt und beschränkt wird.

Einige gängige Substanzen aus der Elektronik gelten als höchst umweltgefährdend, da sie zum einen toxisch wirken und darüberhinaus schlecht abgebaut werden können. Besonders folgende Stoffe sollen durch die RoHs aus den Produkten verbannt werden:

Blei

Quecksilber

Cadmium

sechswertiges Chrom

Polybromierte Biphenyle (PBB)

Polybromierte Diphenylether (PBDE)

Nach der ursprünglichen Fassung dieser Richtlinie hätten diese Stoffe vollständig aus den Produkten entfernt werden müssen. Kleinste Mengen lassen sich zum einen analytisch nicht nachweisen. Ein grösseres Problem stellt die produktionstechnische Umsetzung dar. Deshalb sind konkrete Grenzwerte für die gefährlichen Substanzen festgelegt worden:

maximal 0,01 Gewichtsprozent Cadmium

maximal je 0,1 Gewichtsprozent Blei, Quecksilber, sechswertiges Chrom, PBB und PBDE

Da es mit den neuen Materialzusammensetzungen und deren Alltagstauglichkeit noch keine hinreichenden Erfahrungswerte gibt, sind für besonders sensible Bereiche, beispielsweise für Militär, Gesundheitswesen und Leuchtstoffindustrie, Ausnahmeregelungen getroffen worden.

Die durchgestrichene Mülltonne bedeutet, dass Produkte, die so gekennzeichnet sind, nicht über den Hausmüll entsorgt werden dürfen. Kommunale Sammelstellen bieten kostenlose Rücknahme für die Verbraucher an.

Das Elektro- und Elektronikgerätegesetz (ElektroG) setzt in Deutschland die EU-Richtlinien RoHs und WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) zum Umgang mit Elektronikschrott um.

Alle Inverkehrbringer und Hersteller der betroffenen Produkte müssen sich registrieren lassen. Hierfür wurde eigens eine zuständige Stelle geschaffen:

Stiftung Elektro-Altgeräte Register

Fach- und Aufsichtbehörde ist das Bundesumweltamt.

Auf nahezu jedem Netzteil findet sich das CE Zeichen. Es handelt sich hierbei um eine Kennzeichnung nach EU-Recht. Der Hersteller bestätigt mit Anbringung dieses Zeichens die Einhaltung der Richtlinien für bestimmte Produkte nach EU-Bestimmungen. Es handelt sich um kein Prüfsiegel. Jeder Hersteller darf dieses Zeichen verwenden - eine unabhängige Kontrolle findet nicht statt. Das CE Zeichen sagt nichts aus über Qualität oder sonstige produktrelevante Güteeigenschaften.

Einige Netzteile weisen das CB-Siegel aus. Das CB-Abkommen wurde von der internationalen elektrotechnischen Kommission (IEC) geschlossen, um den weltweiten Handel mit elektrotechnischen Produkten zu vereinfachen.

Nationale, angeschlossene Zertifizierstellen (NCBs) erkennen ihre Prüfergebnisse gegenseitig an. Bereits heute umfasst das Abkommen mehr, als 50 Länder, darunter die wichtigsten Industrienationen.

Fimko, Demko, Nemko, Semko sind die Prüforganisationen für elektrische Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit von Finnland, Dänemark, Norwegen und Schweden.

UL - Underwriters Laboratories Inc. ist die Zertifizierungsorganisation für Produktsicherheit in den Vereinigten Staaten. Die Überprüfung auf elektrische Sicherheit ist freiwillig. Aufgrund der Produkthaftung wird die elektrische Sicherheitsprüfung aber häufig durchgeführt.

FCC ist das US-amerikanische Prüfzeichen für elektromagnetische Verträglichkeit. Es wird von der Federal Communications Commision vergeben, einer unabhängigen US-Behörde, die unter anderem als Zulassungsbehörde für Kommunikationsgeräte jeglicher Art dient.

Das Recognised Component Mark von UL darf für Komponenten verwendet werden, die Bestandteil eines größeren Produktes oder Systems sind. Es ist von UL für kanadische und U.S.-Anforderungen zertifiziert.

Es gibt noch weitere Prüfsiegel und Zertifikate, wie TÜV, TÜV Bauartgeprüft, GS, VDE und mehr.

Die wohl interessanteste Aussage auf dem Netzteillabel ist die Angabe der Leistung in Watt.

Die Hersteller sind verpflichtet, die maximal mögliche Leistungsaufnahme zu nennen! Wenn Sie also lesen: 400W - bedeutet das alleine noch nicht viel. Nehmen wir ein Beispiel: Auf einem Netzteillabel steht - wie gerade erwähnt: 400 Watt. Nun gut - dieses Netzteil - das ist die gesetzliche Pflichtvorgabe - kann 400 Watt (maximal) aufnehmen. Wieviel Watt dieses Netzteil leisten - ausgeben! - kann, ist völlig offen. Hier spielen Dinge, wie Umgebungstemperatur und Wirkungsgrad die entscheidene Rolle.

Achtung!

In diesem Zusammenhang möchte ich Ihnen unmissverständlich verdeutlichen, dass Netzteile mit Passiv-PFC niemals, auch nur ansatzweise, die auf dem Label angegebene Leistung zur Verfügung stellen können!

Faustregel: Ein Netzteil mit Passiv-PFC kann ca. 50% - maximal 70% der angegebenen Leistung in Watt, als Nutzleistung verwerten. Mit dem Rest der insgesamt zugeführten Leistung heizen Sie bestenfalls Ihre Wohnung!

Funktioniert ein Rechner mit einem Netzteil, auf dem eine maximale Leistungsaufnahme von 400 Watt gelabelt ist - obwohl dieses Netzteil gerade einmal 200 Watt ausgeben kann? (Schlechter Wirkungsgrad, hohe Umgebungstemperatur)

Ein moderner PC, der für Office- und Standardanwendungen eingesetzt wird, zieht im Leerlauf gerade einmal 40 - 60 Watt. Unter Last wird bei diesen Rechnern selten eine Leistungsaufnahme von 100 Watt überschritten.

Es ist möglich, dass ein Rechner tatsächlich eine Leistungsaufnahme von 300 Watt und mehr hat - dies aber erst, wenn Hochleistungskomponenten zum Einsatz kommen, wie Dual-GPU Karten . Es sind auch Konfigurationen mit einer Leistungsaufnahme von bis zu 1000 Watt denkbar.

Die Entwicklung immer leistungshungriger Prozessoren und Grafikkarten führte zu einer Überlastung des ursprünglichen 20pol ATX Steckers. Zunächst wurde deshalb von Intel ein zusätzlicher P4 Stecker eingeführt, der über je zwei Kontakte für +12 Volt und Masse die Schaltregler für den Prozessor versorgt und damit das Hauptstromkabel entlastet.

Später wurde zusätzlich der 20pol ATX Stecker erweitert auf 24pol. Diese Erweiterung stellt jeweils eine +12 Volt-, +5 Volt-, +3,3 Volt- und Masse- Leitung zur Verfügung.

Die Leistung in Watt errechnet sich nach der Formel Ampere X Volt. Auf fast allen Netzteillabeln findet sich daher die Angabe, wieviel Ampere (Stromstärke) die einzelnen Volt-Leitungen zur Verfügung stellen. ATX-PC-Netzteile müssen folgende Ausgangsspannungen aufweisen:

+3,3 Volt (Für Arbeitsspeicher und einige Teile der Hauptplatine)

+5 Volt (CPU, Grafikkarte, Laufwerke und externe Anschlüsse, wie USB)

+12 Volt (CPU, Laufwerke, Grafikkarte)

-12 Volt (z.B. Soundkarte, wird allerdings nicht in allen Rechnern benötigt)

+5 Volt stand by (ausschließlich stand by)

Bei alten ATX-PC-Netzteilen findet sich noch eine -5 Volt-Leitung. Diese Leitung ist nicht mehr zwingend vorgeschrieben, da von den neueren Mainboards nicht mehr benötigt.

Die ATX-Norm schreibt eigentlich vor, dass die +12V - Leitung nicht mehr, als 20 Ampere haben darf. Wie bereits geschrieben, erfordern gewisse Hochleistungskonfigurationen durchaus sehr hohe Leistungsdaten, ganz besonders auf der wichtigen +12V - Schiene.Wenn es in Richtung SLI/Crossfire/Multi-GPU/Triple-SLI geht, können auf dieser Leitung locker bis zu 50 Ampere und mehr benötigt werden.

Aus diesem Grunde (Sicherheit) musste die +12V - Leitung vor einigen Jahren gesplittet werden. Es gibt Netzteile mit bis zu 6 +12V - Leitungen. Den Komponenten, wie Grafikkarten und Festplatten, ist es völlig egal, ob sie über eine Leitung oder mehrere Leitungen - stabil und vorallem sicher - versorgt werden.

Im Bereich der Sicherheit hat sich in den letzten Jahren gewaltiges - zum positiven - getan. Sicherheitsmechanismen, wie Überlastungsschutz, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz und Kurzschlussschutz sind auf der einen Seite mittlerweile weitgehend entwickelt und ausgereift - andererseits wissen die Hersteller, wenn es in den Hochleistungsbereich geht, sollten diese Mechanismen auch eingesetzt werden.

Bezeichnet werden die Mechanismen folgendermassen:

OPP = over power protection = Wenn das System mehr Leistung vom Netzteil verlangt, als es leisten kann, schaltet das Netzteil ab.

OVP = over voltage protection = Wenn festgelegte Toleranzwerte der Spannung auf den einzelnen Leitungen überschritten werden, schaltet das Netzteil ab (diese Toleranzen sind von Intel festgelegt und können vom Hersteller nicht bestimmt werden, sodass in jedem Falle Sicherheit für den Verbraucher gewährleistet ist).

UVP = under voltage protection = Wenn festgelegte Toleranzwerte der Spannung auf den einzelnen Leitungen unterschritten werden, schaltet das Netzteil ab.

SCP = short circuit protection = Im Falle eines Kurzschlusses besteht nicht nur Gefahr für die anderen Komponenten, wie Festplatten und Laufwerke - es besteht auch Gefahr für das eigene Leib und Leben - damit alles und jeder überlebt (keine Schulen und andere Gebäude in Brand geraten), schaltet sich das Netzteil automatisch ab, wenn ein Kurzschluss vorliegt.

Es gibt noch weitere Bezeichnungen und Begriffe - inwieweit es sich bei den Begriffen, die über die hier genannten hinausgehen, um PR- und Marketing handelt oder echte, nützliche Zusatzfunktionen bereitgestellt werden, wollen wir einmal etwas genauer unter die Lupe nehmen:

Im Zusammenhang mit den Sicherheitsmechanismen kursiert der Begriff "OTP" herum. OTP soll das Netzteil bei Überhitzung automatisch abschalten. Exakt dafür ist bereits der Überlastungsschutz (OPP) zuständig.

Wie kann es bei einem Netzteil schließlich zu Überhitzung kommen? Entweder, die Kühlung fällt aus bzw. ist unzureichend oder die Systemkonfiguration überfordert das Netzteil. In beiden Fällen greift der Überlastungsschutz und stellt das Netzteil ab. Überlastung entsteht durch Überhitzung und Überhitzung entsteht durch Überlastung.

Wir können auch den Begriff "OTC" zerpflücken. OTC soll ein Überstromschutz sein. Haben wir nicht bereits von OVP gelesen? Wenn die Spannungen (Strom) Toleranzen überschreiten, schaltet sich das Netzteil ab. Auch in diesem Falle waren einfallsreiche und fleißige PR- und Marketingstrategen am Werke. Diese Strategen haben es bei den Begriffen Strom, Spannung, Energie und dergleichen ganz besonders leicht, für Verwirrung zu sorgen, weil diese physikalischen Größen in der Umgangssprache, fachlich, nicht korrekt eingeordnet werden.

Nicht viel weniger interessant, als die Angabe in Watt auf dem Label, ist die Angabe des "Hersteller-Namens/Logos".

Netzteil-Modelle unter verschiedensten Herstellernamen, gibt es, wie schon erwähnt, wie Sand am Meer. Wie kann das? Es gibt nicht viele, echte Netzteilfabriken, in denen tatsächlich die Fertigung stattfindet.

Jeder Geschäftsmann kann (typischerweise über Muttergesellschaften) eine Netzteilfabrik beauftragen, nach seinen Vorgaben, Netzteile zu fertigen und mit seinem Firmenlabel (Firmenlogo und Namen) versehen lassen.

Gerne wird dies von eingesessenen Distributoren und Inverkehrbringern gemacht (Hausmarken).

Auch Mainboardhersteller, Hersteller von Arbeitsspeichern und Computergehäusen, sehen zusätzliche Absatzmöglichkeiten durch den Vertrieb von Netzteilen unter eigenem Logo.

In den letzten Jahren hat sich die Zahl an angebotenen Modellen unter immer neuen "Hersteller" - Namen/Logos vervielfacht. Der Verbraucher ist mittlerweile kaum noch in der Lage, den Überblick zu behalten.

Wenn Sie planen, in Kürze in die USA auszuwandern, sollten Sie bei Neuanschaffungen von elektrischen Geräten, darauf achten, dass diese auch unter einer Netzspannung von 110 Volt arbeiten können. In Deutschland sowie den meisten anderen europäischen Ländern beträgt die Netzspannung 220 Volt. In den USA und anderen Ländern hingegen beträgt die Netzspannung 110 Volt.

Bei ATX-PC-Netzteilen gilt dahingehend: Netzteile mit Passiv-PFC, die vorgesehen sind für eine Netzspannung von 220 Volt, können sich nicht automatisch an eine Netzspannung von 110 Volt anpassen.

Netzteile, die über Aktiv-PFC (integrierte Schaltungen) verfügen, lassen sich so fertigen, dass sie sich automatisch auf die jeweilige Netzspannung einstellen. Hierfür gibt es den Begriff: Full Range (Netzspannung von 100 Volt - 240 Volt).

Nahezu alle PC-Netzeile verfügen über einen oder mehrere Lüfter. Vor einigen Jahren sind manche Hersteller auf die Idee gekommen, fast die gesamte Gehäuseunterfläche einem Propeller zur Verfügung zu stellen.

PR- und Marketingaussagen waren und sind: Je grösser der Lüfterumfang, desto weniger Umdrehungen/Minute muss der Lüfter machen, um die gleiche Kühlleistung zu erbringen, desto leiser ist das Netzteil.

Ganz so einfach ist das nicht. Es lassen sich auch kleine Lüfter sehr gut lagern, sodass sie auch unter höheren Umdrehungszahlen leise sind.

In den meisten Tower-Gehäusen wird das Netzteil an der hinteren Seite oben montiert. Wärme, die sich innerhalb des PC-Systems entwickelt, steigt nach oben. Je grösser nun der Netzteil-Lüfter ist, je mehr Systemwärme kann er herausschaufeln. Diese, sehr grossen (bis zu 14cm Umfang) Netzteil-Lüfter sind unterseitig angebracht. Dadurch können diese Lüfter Systemwärme durch das Netzteil hindurch nach aussen befördern.

Wichtig: Jeder, der ein leises System haben möchte, muss auf eine möglichst gute Kühlung achten. Zusätzlich sollte das Netzteil nicht völlig ausgereizt werden - ca. 40% - 70% Netzteilauslastung sind empfehlenswert.

Nicht nur betreffend der Lautstärke sollte das Netzteil sinnvoll ausgelastet werden. Ab einer Auslastung von ca. 20% und darunter und einer Auslastung ab ca. 80% und darüber, sinkt der Wirkungsgrad spürbar. Das wirkt sich negativ auf die Stromrechnung aus.

Es gibt Netzteile, völlig ohne Lüfter. Dies nennt sich "Fanless-Passive-Kühlung". Die Kühlung erfolgt über Kühlrippen und Lüftungsschlitzen am Netzteilgehäuse. Sehr schnell erreichen diese Netzteile ihre Leistungsgrenzen. Bei Netzteilen mit einem hohen Leistungsvermögen wird häufig auf den kombinierten Einsatz von aktiver- (Lüfter) und passiver Kühlung gesetzt.

In erster Linie sollten bei der Auswahl des geeigneten Netzteiles qualitative Merkmale im Vordergrund stehen. Danach lassen sich auch nette Design-Spielereien finden - beispielsweise beleuchtete Lüfter (LED-Lüfter).

Warnung: Sie sollten niemals ein Netzteil selber öffnen! Der Garantie-/Gewährleistungsverlust ist noch das kleinere Übel. Im Netzteil befinden sich Kondensatoren - dies sind passive, elektrische Bauelemente mit der Fähigkeit, elektrische Ladung zu Speichern. Also selbst, wenn das Netzteil vollständig vom Netz getrennt ist, kann noch eine hohe Menge an Elektrizität/Spannung vorhanden sein!

Die Begriffe Garantie und Gewährleistung werden häufig verwechselt. Dies sind jedoch - juristisch - zwei völlig verschiedene paar Schuhe:

Jeder Händler ist dem Verbraucher gegenüber verpflichtet, eine Gewährleistung von 2 Jahren einzuräumen (Sollte der Händler innerhalb dieser 2 Jahre schließen, durch Geschäftsaufgabe oder Insolvenz und der Hersteller/Inverkehrbringer springt nicht ein, stehen Sie buchstäblich "im Regen"). Garantie ist eine freiwillige Leistung des Herstellers/Inverkehrbringers und hat mit den gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen nichts zu tun.

ATX PC Netzteile müssen mit Gleichstrom betrieben werden. Über die Stromversorger/Stromnetze wird Wechselstrom geliefert.

Der sogenannte Gleichrichter erzeugt im Netzteil den benötigten Gleichstrom. Diese Wandlung wird AC/DC bezeichnet.

Netzteile mit Aktiv-PFC verfügen zusätzlich über einen Gleichspannungswandler (DC/DC).

Eben dieser Gleichspannungswandler erhöht den Leistungsfaktor und den Wirkungsgrad bei Netzteilen mit integrierten Schaltungen - sprich Aktiv PFC.

Dieser Gleichspannungswandler wandelt eine zugeführte Gleichspannung in eine Gleichspannung mit einem höheren, niederen oder invertierten Spannungsniveau. Hier wird es so langsam, für mich, als Nichtelektroniker und Nichtphysiker, etwas kompliziert. Allen Lesern, die zu diesem Thema mehr wissen wollen, empfehle ich: Fragen Sie einen Elektroniker oder Physiker.

Wie kann ein Laie herausfinden, ob ein Netzteil bzw. ein Netzteilhersteller gut oder schlecht ist?

Es sind zahlreiche Internetpräsenzen vorhanden, die sich mit Praxistests (Reviews) beschäftigen. Sollten Sie also ein bestimmtes Netzteilmodell in Ihre engere Wahl gezogen haben, empfiehlt es sich, gezielt nach dem entsprechenden Hersteller und, wenn möglich, dem genauen Modell, zu googlen (Schätzungen zufolge, hat die Suchmaschine Google in Deutschland einen Marktanteil von 90%!). Es sollten Testergebnisse auf unterschiedlichen Portalen zu diesem Hersteller vorhanden sein.

Fachzeitschriften publizieren ebenfalls regelmäßig Testberichte zu Netzteilen. Der Online-/Versand-/Fachhändler Ihres Vertrauens ist ganz sicher auch ein guter Ratgeber. Kein Händler empfiehlt schließlich Produkte, mit denen er schlechte Erfahrungen gemacht hat. Hohe Defektraten führen zu Kosten und Verärgerung bei den eigenen Kunden.

Seit ca. einem Jahr (Stand Januar 2011) geistert auch der Begriff „Ripple & Noise“ herum.

Mit dem Begriff „Ripple & Noise“ ist die Restwelligkeit gemeint.

Erklären möchte ich Ihnen das ungefähr so:

Je weniger Restwelligkeit das Netzteil bei der Spannungsabgabe an die PC-Komponenten hat, desto „sauberer“ und „gleichmäßiger“ werden die Komponenten versorgt. In Bezug auf Langlebigkeit aller angeschlossen Hardware-Komponenten soll sich eine geringe Restwelligkeit positiv auswirken.

An dieser Stelle möchte ich meinen Exkurs zum Thema ATX PC Netzteile beenden.

Vielen Dank für Ihr Interesse!

Nachtrag am 09.03.2011: High-Tec-Netzteile der Luxusklasse mit Aktiv-PFC verfügen neben einem DC/DC Wandler auch über einen sogenannten "LLC-Wandler". In Geräte der neuesten Generation wird die Eingangsfilterung (MOV) in diesen LLC-Wandler integriert, sodass ein separates Bauteil für die Eingangsfilterung bei diesen Netzteilen nicht mehr zu finden ist.

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