Netzteile: Technik und Marketing erklärt

Aktuelle Technologien

12-Volt-Aufteilung

Die +12-V-Schiene wird zweifelsfrei am meisten beansprucht, 90 % der Energie eines PCs muss sie bereitstellen. Die +3,3-V- und +5-V-Schiene spielen also eine zunehmend kleine Rolle, da im RAID-System beispielsweise nie alle Festplatten gleichzeitig voll belastet, dafür aber CPU und GPU nicht selten parallel unter Volllast genutzt werden. Heutige Hersteller von High-End-Netzteilen werben oft damit, Geräte im Angebot zu haben, die mit drei oder sogar mehr 12-V-Schienen ausgestattet sind. Was es damit auf sich hat, werden wir im folgenden Abschnitt klären.

Ein Netzteil kann immer nur eine bestimmte +12-V-Leistung, die Combined Power (Gesamtleistung), bereitstellen. Nehmen wir als Beispiel, dass es maximal 30 A sind. Nun steht aber auf der Verpackung, dass Schiene 12 V1 20 A und Schiene 12 V2 auch 20 A hat. Das sind doch 40 A?! Die Angabe zeigt nur, wie viel Ampere von der Gesamtleistung (30 A) maximal auf eine Schiene geleitet werden können. Bei hoher Belastung von 12 V1 können dort beispielsweise alle 20 A verfügbar gemacht werden, und folgerichtig sind auf 12 V2 nur noch 10 A möglich. Genauso könnten es 15 A + 15 A, 18 A + 12 A und so weiter sein. Man sollte beim Kauf eines Netzteiles also immer einen Blick auf die wichtige Combined-Power-Angabe werfen. Problematisch wird es, wenn mehrere Komponenten an einer +12-V-Schiene sitzen und (auf unser Beispiel bezogen) mehr als 20 A verbrauchen. In so einem Fall ist das Netzteil dann überlastet. Eine einzelne +12-V-Schiene hat also den Vorteil, dass sie selten zu sehr belastet wird, da sie immer die volle Gesamtleistung des Netzteils zur Verfügung stellt.

Die Schienen werden oft auch als „Virtual Rails“ bezeichnet, da sie über einen gemeinsamen Transformator laufen, nicht wirklich eigenständig sind und logischerweise nur eine Aufteilung einer starken +12-V-Versorgung darstellen. Sie werden in dem Fall lokal über einen Überstromschutz (OCP) abgesichert, der den Abschaltpunkt des Netzteils definiert. Single-Rail-Netzteile mit einer einzigen +12-V-Schiene kann man hingegen nicht oder nur kritisch per OCP absichern, da die Leistung einer Single-Rail so hoch ist, dass schon vor dem Erreichen des OCP-Punktes (welcher logischerweise über der maximalen Leistung der Schiene liegen muss) gefährliche Ströme vorhanden sind. OCP ist in diesem Fall quasi sinnlos. Im Kurzschlussfall kann es daher bei Single-Rail-Konzepten leicht zu einer Beschädigung von PC-Komponenten kommen. Dasselbe Problem gilt natürlich auch für Multi-Rail-Netzteile mit sehr starken 12-V-Schienen. Dank dieses Gefahrenpotentials schlägt Intel eine Beschränkung von maximal 20 A pro Schiene in der ATX-Richtlinie vor.