40-50-Euro-Netzteile im Test: Schmaler Grat zwischen grauenvoll und gut
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Technik im Detail analysiert
Nach dem Lösen der Schrauben und dem Öffnen des Netzteils fällt der Blick auf die Elektronik. Wie immer gilt: Nicht nachmachen – Lebensgefahr!
XFX beauftragt für die erste Revision des XT500 mit RuiShengYua einen weniger bekannten Fertiger, der unter anderem Produktionslinien für Super Flower bereitstellt. Für die zweite Revision wird die Fertigung an Seasonic übergeben. Zalman wiederum setzt für das ZM500-TX mit Hui Cheng Electronic S&T auf einen unbekannten Mitspieler. Cooler Master kann mit Enhance genauso wie Cougar mit HEC eine länger bestehende Kooperation nachweisen. Bezüglich der verwendeten Topologie der Netzteile herrscht mit einem Standard-PWM-Konverter (Double-Forward) Einigkeit. Auf der Sekundärseite findet eine herkömmliche Gleichrichtung mittels Schottky-Dioden statt, und nur die Minor-Rails des ZM500-TX werden über DC-DC-Wandler auf eine andere Weise bereitgestellt.
| Technische Daten | MasterWatt Lite 500W | VTX 450W | XT500 (alt) | XT500 (neu) | ZM500-TX |
|---|---|---|---|---|---|
| Primärseite | |||||
| EMV-Filter | 2 X-, 4 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln, Ferrit | 2 X-, 4 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln | 2 X-, 6 Y-Kondensatoren, 1 DM-, 2 CM-Drosseln, Ferrit | 2 X-, 4 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln, Ferrit | |
| Sicherungen | Feinsicherung, MOV | Feinsicherung | |||
| Aktive PFC | 1 MOSFET (Silan SVF18N50F), 1 Diode (NXP BYC8X-600) | 3 MOSFETs (Magnachip MDP13N50), 1 Diode (NXP BYC10-600) | 2 MOSFETs (Great Power GPT18N50), 1 Diode (Mospec UF08A60) | 2 MOSFETs (Infineon IPP50R250CP), 1 Diode (ST STTH8S06) | 1 MOSFET (Maplesemi SLF16N50C), 1 Diode (Champion CMPFCD86) |
| Einschaltstrombegrenzer | NTC | ||||
| Zwischenkreiskondensator | Teapo (LH-Serie) 330 µF, 400 V, 85 °C | Teapo (LH-Serie) 270 µF, 400 V, 85 °C | 12KJ (LP-Serie) 330 µF, 400 V, 105 °C | Nichicon (LG-Serie) 330 µF, 400 V, 85 °C | Samxon 220 µF, 420 V, 85 °C |
| Konvertertopologie | Double-Forward | ||||
| Schalter | 2 Silan SVF20N50F | 2 Fairchild FDP18N50 | 2 Infineon IPP50R250CP | 2 HX13N50 | |
| Sekundärseite | |||||
| Wandlung Minor-Rails (5 V und 3,3 V) | gruppenreguliert; 3,3 V mittels Magnetverstärker | DC-DC | |||
| Gleichrichter +12 V | 3 SBRs (1 AUS 4060CT, 2 PFC PFR30L60CT) | 4 SBRs (PFC PFR30L60CT) | 2 SBRs (PFC PFR40L60CT) | 3 SBRs (PFC PFR30L50CT) | 3 SBRs (1 NCE80H11, 2 Liteon MBR20100CT) |
| Gleichrichter 5 V | 1 SBR (PFC PFR30L30CT) | 2 SBRs (30A40CT) | 2 SBRs (PFC PFR30L30CT) | 1 SBR (PFC PFR30L30CT) | – |
| Gleichrichter 3,3 V | 1 SBR (ST STPS30L45CW) | 2 SBRs | 2 SBRs (PFC PFR30L30CT) | 1 SBR (PFC PFR30L30CT) | – |
| DC-DC-Schalter 5 V und 3,3 V | – | je 2 MOSFETs | |||
| Filterkondensatoren +12 V | Teapo-Elkos (SC-Serie) mit 2.200 µF und 1.500 µF | Teapo-Elkos (SC-Serie) mit 2 3.300 µF und 1 2.200 µF | 2 12KJ-Elkos (WE-Serie) 2.200 µF | 2 Nippon-Chemicon-Elkos (KZE-Serie) 3.300 und 2.700 µF | Chengx-Elko (105 °C) 2.200 µF und Capxon-Feststoffkondensatoren mit 470 µF und 330 µF |
| Filterkondensatoren 5 V | Teapo-Elko (SC-Serie) 2.200 µF und Suscon-Elko (SD-Serie) 1.000 µF | 2 Teapo-Elkos (SC-Serie) 2.200 µF | 2 12KJ-Elkos (WE-Serie) 2.200 µF | 2 Nichicon-Elkos (HE-Serie) 2.200 und 1.000 µF | Nicon-Elko (KME-Serie) 1.000 µF und zwei Capxon-Feststoffkondensatoren 330 µF |
| Filterkondensatoren 3,3 V | Teapo-Elko (SC-Serie) 2.200 µF und Suscon-Elko (SD-Serie) 1.000 µF | 2 Teapo-Elkos (SC-Serie) 2.200 µF | 2 12KJ-Elkos (WE-Serie) 2.200 µF | 2 Nichicon-Elkos (HE-Serie) 2.200 und 1.000 µF | Nicon-Elko (KME-Serie, 105 °C) 1.000 µF und zwei Capxon-Feststoffkondensatoren 330 µF |
| Filterkondensatoren 5 VSB | Teapo-Elko (SC-Serie) 1.500 µF und Taicon-Elko (PW-Serie) 2.200µF | 2 Teapo-Elkos (SC-Serie) 2.200 µF | 12KJ-Elkos (WE-Serie) 2.200 µF und (WR-Serie) 220 µF | Nippon-Chemicon-Elko (KZE-Serie) 3.300 µF und Nichicon-Elko (HE-Serie) 1.000 µF | Chengx-Elko (105 °C) 2.200 µF und Nicon-Elko (KME-Serie, 105 °C) 470 µF |
| Supervisor-IC | Siti PS229 | Weltrend WT7527 | Weltrend WT751002 | HY HY510N | Weltrend WT751002 |
| Lüfter | |||||
| Modellbezeichnung | Yate Loon D12SH-12 | Cougar EFS-12E12H | Boluo Xin Zhen Heng Electronics DF1202512SEMN | Hong Hua HA1225M12F-Z | Dong Guan Lang Rucn Plastic Electronics LR14025R12M2H |
| Technische Daten | 120 mm, 2.200 UPM, Rifle-Gleitlager | 120 mm, Sleeve-Gleitlager | 120 mm, 2.000 UPM, Sleeve-Gleitlager | 120 mm, 2.050 UPM, FD-Gleitlager | 140 mm |
Die Netztfilterung der fünf Netzteile besteht aus einer Kombination von Spulen und Kondensatoren. Es fallen Unterschiede in der Größe dieser passiven Bauelemente auf, da die Stromtragfähigkeit bei den Netzteilen ohne Weitbereichseingang geringer sein darf. Auf einen MOV als passiven Überspannungsschutz wurde nur im ZM500-TX verzichtet. Einen NTC-Widerstand zur Einschaltstrombegrenzung besitzen wiederum alle Probanden. Auf einen Kühlkörper für den Brückengleichrichter konnte im MasterWatt Lite 500W und ZM500-TX verzichtet werden, weil erneut der fehlende Weitbereichseingang solche Einsparungen ermöglicht.
Günstige, aber adäquate Haupt-Elkos
Eine aktive PFC sorgt bei allen vier Netzteilen dafür, dass der Strom sinusförmig aus dem Netz aufgenommen wird. Der entsprechende Konverter besteht aus einer Parallelschaltung von bis zu drei MOSFETs und einer Diode, die Strom in den Zwischenkreiskondensator führen kann. Für das Cooler-Master- und das Cougar-Netzteil wurde hierbei auf ein Fabrikat von Teapo gesetzt, Zalman nutzt einen Elko von Samxon und XFX von 12KJ (erste Revision) bzw. Nichicon (zweite Revision). Werden derselbe Ripplestrom und dieselbe Temperatur vorausgesetzt, kann von dem 12KJ-Elko die längste Lebensdauer aufgrund der 105-Grad-Celsius-Bewertung erwartet werden – im Einsatz im 230-Volt-Netz sollte aber keiner dieser Kondensatoren die Lebensdauer der Netzteile einschränken.
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Cooler Master MasterWatt Lite 500W – Überblick Elektronik
Der Double-Forward-Konverter wandelt nun die Spannung auf 12 Volt beziehungsweise mit einer zweiten Sekundärwicklung auch auf 5 Volt für die gruppenregulierten Netzteile herunter. Die Gleichrichtung der Hauptschienen erfolgt über SBR-Dioden, von denen es im VTX 450W sogar gleich vier auf der 12-Volt-Schiene gibt, die die Verluste bei hohen Belastungen verringern sollen. Im ZM500-TX werden die 3,3- und die 5-Volt-Schiene (Minor-Rails) separat mittels DC-DC-Wandlern geregelt. In den anderen Netzteilen wird auf zusätzliche kostenintensive Regler verzichtet, weshalb so auch die 3,3-Volt-Schiene nur eine passive Regelung mittels Magnetverstärker erfährt.
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Cougar VTX 450W – Überblick Elektronik
Für die Filterkondensatoren vertrauen Cooler Master und Cougar erneut auf weitverbreitete Teapo-Elkos. Zalman setzt auf einen Mix aus Chengx- und Nicon-Elektrolytkondensatoren, die mit Feststoffkondensatoren von Capxon gepaart wurden. Während die Elkos von eher fragwürdigen Marken stammen, werten die Feststoffkondensatoren die Bestückung auf, da diese einen sehr viel größeren Ripple-Strom vertragen. XFX setzt für die erste Revision komplett auf 12KJ-Elkos, die vergleichbare Kennwerte wie die Teapo-SC-Serie-Elkos besitzen sollen – in der zweiten Revision können mit Nippon-Chemicon und Nichicon ausschließlich japanische Marken vorgefunden werden. Für die dauerhaft aktive 5-VSB-Schiene wurde mit Ausnahme der zweiten XT500-Revision keine spezielle Auswahl langlebigerer Kondensatoren gewählt – Cooler Master und Cougar begleichen diesen Umstand mit vergleichsweise großen Kapazitätswerten.
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XFX XT500 (zweite Revision) – Überblick Elektronik
Der Thermistor zur Steuerung des Lüfters ist auf der Sekundärseite vorzufinden. Es wurde jeweils auf einen kleinen thermischen Widerstand geachtet, indem dieses Bauteil mit dem Kühlkörper verschraubt wurde – nur das MasterWatt Lite 500W und das XT500 der zweiten Revision besitzen keinen direkten Kontakt und sind über eine kleine Luftstrecke von diesem respektive als SMD-Bauteil über die Platinendicke von dem Transformator getrennt. Des Weiteren nimmt die zweite Revision des XT500 die eingangsseitige Leistungsaufnahme als Regelparameter für die Lüftersteuerung hinzu, was meist mit einer gesteigerten Lautstärke für höhere Lasten einhergeht.
XFX-Netzteil mit stechendem Geruch
Als Platinen kommen für die heutigen Testkandidaten, wie in der Einstiegsklasse üblich, lediglich Single-Layer-Pertinax-Platinen zum Einsatz. Beim VTX 450W und MasterWatt Lite 500W geht das aber nicht mit Einbußen der Verarbeitungs- und Lötqualität einher, wobei die per Hand nachgearbeiteten Lötstellen im VTX 450W nur von zweckmäßigem Charakter sind. Das Muster der ersten Revision des XT500 fällt mit einem stechenden Geruch unangenehm auf, der selbst nach stundenlangem Betrieb nicht verflogen ist. Ob die Ursache dafür gesundheitsschädliche Kohlenwasserstoffe sind, kann nur mit einer Laboranalyse nachgewiesen werden.
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Zalman ZM500-TX – Überblick Elektronik
Die Schutzschaltungs-ICs des MasterWatt Lite 500W und des VTX 450W unterstützen sogar zwei 12-Volt-Kanäle, weshalb eine zweifache Überstromabsicherung für diese Schiene prinzipiell möglich wäre. Der Weltrend WT751002 des XFX XT500 (erste Revision) und des Zalman ZM500-TX unterstützt jedoch nur die grundlegendsten Sicherungsfunktionen. Eine Überstromsicherung bietet dieser IC nicht, weshalb diese Funktion im ZM500-TX auf den PWM-Controller der Minor-Rails übergeben wurde. Die Dual-Rail-Dokumentation der zweiten Revision des XT500 ist irreführend, weil alle 12-Volt-Leitungen zusammen nach außen geführt werden und der Überwachungs-IC sowieso keine OCP unterstützt.
Lüfter mit Qualitätsunterschieden
Bis auf Yate Loon und Hong Hua, von denen Cooler Master den Lüfter für das MasterWatt Lite 500W und XFX den Lüfter für die zweite Revision des XT500 bezieht, können sonst nur unbekanntere Fertiger vorgefunden werden. Hinter dem Cougar-Lüfter verbirgt sich ein Evercool-Ventilator, den beispielsweise auch das Xilence Performance A+ in einer abweichenden Bauform besitzt. Die Qualität der Lüfter im XT500 (erste Revision) und ZM500-TX kann nicht näher bewertet werden – von den vermeintlichen Standard-Sleeve-Gleitlagern kann jedoch nur eine begrenzte Lebensdauer erwartet werden. Das nur zweipolige Lüfterkabel in Kombination mit der LED-Lüfterbeleuchtung im ZM500-TX birgt des Weiteren den Nachteil, dass die Helligkeit der LEDs mit der Drehzahl geregelt wird.
Yate-Loon-Lüfter mit Rifle-Gleitlager
Da Yate Loon für unterschiedliche Gleitlagertypen dieselbe Modellnummer für einfache Sleeve- wie für teurere Rifle-Gleitlager benutzt, Cooler Master aber von einem höherwertigen „Hydro Dynamic Bearing“ spricht, wurde ein genauerer Blick auf das Lager geworfen. Und tatsächlich handelt es sich nicht um ein einfaches Sleeve-, sondern um ein Rifle-Gleitlager. Dieses ist dem Standardtyp in Bezug auf die Lebensdauer überlegen, kann aber nicht mit dem noch teureren, von Matsushita patentierten FDB-Design mithalten, bei dem auch die innere Fläche des Zylinders gerillt ist.