40-50-Euro-Netzteile im Test: Schmaler Grat zwischen grauenvoll und gut

Testergebnisse

Für die Netzteile kamen während der Tests folgende selbstkalkulierten Lasten zum Einsatz. Die prozentualen Auslastungen stellen dabei die Lastverteilung nach, wie sie die 80-Plus-Organisation verwendet. Die festen Lasten sollen typische Lastverteilungen aktueller Hardware-Konfigurationen nachstellen.

Die einzelnen Ergebnisse jeder Kategorie können anhand der Schaltflächen über den Diagrammen durchgeschaltet werden.

Effizienz

Sowohl das Cougar VTX 450 als auch das XFX XT500 genügen den Ansprüchen von 80-Plus-Bronze. Das XT500 erzielt in der alten wie neuen Revision bei 115-Volt-Eingangsspannung insbesondere für kleinere Lasten einen Vorsprung gegenüber dem VTX 450. Nur bei Vollauslastung genügt die neue Revision gerade noch den Ansprüchen an 80 Plus Bronze. Das Cooler Master MasterWatt Lite 500W und das Zalman ZM500-TX sind aufgrund des fehlenden Weitbereichseingangs nach 80 Plus EU zertifiziert. Die Kurve des ZM500-TX liegt nur minimal über der der Anforderungen für das Zertifikat. Das MasterWatt Lite 500W ist effizienter als der Zalman-Konkurrent, aber die 80-Plus-Bronze-Netzteile sind dennoch eine Stufe höher angesiedelt.

Mit festen Lasten ergibt sich ein ähnlicher Wirkungsgradverlauf wie bei den vorherigen Tests – das XT500 (erste Revision) geht in Führung, gefolgt von dem VTX 450 und dem XT500 (zweite Revision). Das MasterWatt Lite 500W und das ZM500-TX bilden erneut das Schlusslicht und sind mit einem bis vier Prozent Differenz vom restlichen Testfeld abgeschlagen. Die Abhängigkeiten von der Last sind bei allen Probanden ähnlich, wobei sich Unterschiede mit höherer Belastung verringern. So sind bei 360 Watt untereinander die 80-Plus-Bronze- und die 80-Plus-EU-Netzteile auf etwa dem gleichen Niveau.

Keine Kompatibilität zu der verwendeten Haswell-C6/C7-Last

Den höchsten Wirkungsgrad im Haswell-C6/C7-Energiesparmodus bei einer Last von 6 Watt zeigen das VTX 450 und das XT500 (zweite Revision), die mit 46 % ein sehr gutes Ergebnis abliefern. Für das XT500 (erste Revision) konnte kein Wert ausgelesen werden, weil sich das Netzteil im Effizienztest vorzeitig abschaltet. Demnach ist es nicht zum Haswell-C6/C7-Stromsparmodus kompatibel, wenn damit jedenfalls ein entsprechend sparsames System betrieben werden soll.

Leistungsfaktorkorrektur (PFC)

Die Leistungsfaktorkorrektur funktioniert bei allen vier Netzteilen gut – bei Volllast ist der Eingangsstrom bei einem Leistungsfaktor von 0,99 fast ideal sinusförmig.

Spannungsregulation

Einzig das ZM500-TX setzt auf eine unabhängige Regelung der Spannungen mittels DC-DC-Wandlern. Das verhilft dem Netzteil in allen Tests zu einem ordentlichen Ergebnis, weshalb nicht einmal starke Crossloads dem ZM500-TX etwas abhaben können. Die Crossload-Szenarien mit unsymmetrischen Belastungen der Ausgangsschienen sind insbesondere für gruppenregulierte Netzteile ein Problem, die namentlich das MasterWatt Lite 500W, das VTX 450 und das XT500 sind. Am besten haben diese noch das VTX 450 und das XT500 im Griff, die nur im unbedeutsameren Crossload-Minor-Test die Spezifikationen nicht einhalten können. Gravierendere Schwachstellen zeigt da das MasterWatt Lite 500W, das sowohl mit einer zu hohen Spannung auf der 12-Volt- als auch mit einer zu niedrigen Spannung auf der 5-Volt-Schiene im Crossload-12V-Test zu kämpfen hat. Die Überschreitung mit 13,01 Volt (erste Revision) und 12,88 Volt (zweite Revision) auf der 12-Volt-Schiene der XT500 darf nicht unerwähnt bleiben, auch wenn es sich hierbei erneut um den unbedeutsameren Crossload-Minor-Test handelt.

Mit festen Lasten, die realistischere Lastverteilungen nachstellen sollen, fällt das Ergebnis der gruppenregulierten Netzteile besser aus. Spannungen verlassen nur im Überlasttest ihre Spezifikationen. Die Spannungsregulation des VTX 450 und der XT500 funktioniert hierbei noch überraschend gut. Nur das MasterWatt Lite 500W zeigt stets eine etwas niedrige Spannung auf der 12-Volt- bei gleichzeitig hoher Spannung auf der 5-Volt-Schiene.

Die mangelnde Unterstützung der von ComputerBase verwendeten Haswell-C6/C7-Lasten für die erste Revision des XT500 zeigt sich auf der 3,3-Volt-Schiene, die mit 2,3 Volt deutlich die Spezifikationen verlassen hat. Das ZM500-TX auf der anderen Seite ist von Vorgaben für eine Mindestbelastung jedoch komplett befreit und weist stabile Ausgangsspannungen auf.

Restwelligkeit

Auf der 12-Volt-Schiene erzielen alle fünf Probanden gute Resultate, denn im Nennbetrieb bleiben Ripple- und Noise-Spannungen unterhalb von 70 Millivolt. Auf der 3,3-Volt-Schiene übersteigt nur das ZM500-TX den Grenzwert – auf der 5-Volt-Schiene können hingegen unproblematische Messwerte vorgelegt werden. Die anderen vier Netzteile erledigen die Filterung auf diesen Minor-Rails dennoch besser.

Da die Lastverteilung bei den festen Lasten eine geringere Beanspruchung der Minor-Rails vorsieht, bleibt in diesem Szenario die Restwelligkeit noch innerhalb der Spezifikationen. Weil aber das ZM500-TX bei der Überlast von 550 Watt abschaltet, kann keine Parallele zu den Messungen zuvor hergestellt werden.

Schutzschaltungen

Bis auf den Überhitzungsschutz, den nur das MasterWatt Lite 500W bietet, werden bei allen Netzteilen komplette Schutzschaltungen versprochen. Aber bereits an den Messwerten des Überstromschutzes (OCP) wird deutlich, dass die Sicherungen nicht immer korrekt funktionieren. Beide XT500 erlauben deutlich höhere Ausgangsströme und schalten jeweils erst mit deutlicher Unterschreitung der Ausgangsspannungen mittels des Unterspannungsschutzes (UVP) ab. Das gleiche Problem kann auf der 12-Volt-Schiene des MasterWatt Lite 500W beobachtet werden, das zu hohe Ströme nur indirekt mittels UVP absichert.

Aber auch an der Feinjustierung des Überlastschutzes (OPP), der gewöhnlich auf der Primärseite umgesetzt ist, mangelt es allen Netzteilen außer dem VTX 450. Da die OCP des ZM500-TX immerhin auf allen drei Schienen korrekt funktioniert, stellt die fehlerhafte OPP in diesem Fall kein ernsthaftes Problem dar.

Cooler Master MasterWatt Lite 500W
Sicherung	Nennstrom / Nennleistung	Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP	20 A	29 A
5 V OCP	20 A	30 A
12 V OCP	38 A	54 A (keine OCP vorhanden; Abschaltung bedingt durch UVP)
OPP	500 W	>550 W (Abschaltung bedingt durch UVP)
OTP	–	100 °C (an sekundärseitigem Kühlkörper)
Cougar VTX 450W
Sicherung	Nennstrom / Nennleistung	Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP	24 A	29 A
5 V OCP	15 A	17 A
12 V OCP	35 A	39 A
OPP	450 W	590 W
XFX XT500 (erste Revision)
Sicherung	Nennstrom / Nennleistung	Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP	20 A	60 A (keine OCP vorhanden; Abschaltung bedingt durch UVP)
5 V OCP	15 A	43 A (keine OCP vorhanden; Abschaltung bedingt durch UVP)
12 V OCP	40 A	56 A (keine OCP vorhanden; Abschaltung bedingt durch UVP)
OPP	500 W	>640 W (Abschaltung bedingt durch UVP)
XFX XT500 (zweite Revision)
Sicherung	Nennstrom / Nennleistung	Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP	24 A	48 A (Abschaltung bedingt durch UVP bei 1,8 V)
5 V OCP	24 A	60 A (Abschaltung bedingt durch UVP bei 3,94 V)
+12V1/2 OCP	17 A	51 A (keine OCP vorhanden; Abschaltung bedingt durch UVP)
OPP	500 W	>565 W (Abschaltung bedingt durch UVP mit 8,7 V auf der 12-Volt-, 3,3 V auf der 5-Volt- und 2,6 V auf der 3,3-Volt-Schiene)
Zalman ZM500-TX
Sicherung	Nennstrom / Nennleistung	Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP	18 A	35 A
5 V OCP	15 A	35 A (mit 4,62 V)
12 V OCP	40 A	43 A
OPP	500 W	>675 W (Abschaltung bedingt durch OCP)

Die thermische Kopplung des NTC-Widerstands zum sekundärseitigen Kühlkörper des MasterWatt Lite 500W ist nicht ideal, da eine kleine Luftstrecke zwischen diesen Bauelementen liegt. Dennoch sollte die Auslöseschwelle für eine korrekte Abschaltung nach einem Lüfterausfall ausreichen – der Auslösepunkt wurde für eine Temperatur von etwa 100 °C des sekundärseitigen Kühlkörpers festgestellt.

Die Kurzschlusssicherung wird anhand zweier Messmethoden überprüft. Zum einen wird ein niederohmiger Kurzschluss auf den zusammengelegten Leitungen einer Spannungsschiene und zum anderen auf einem SATA-Stecker eingefügt. Bis auf das XT500, das in beiden Revisionen diesbezüglich Mängel aufweist, bestehen alle anderen Probanden diese Prüfung. Das XT500 in der ersten Revision misslingt das Erkennen des Kurzschlusses auf der 3,3-Volt-Schiene – das XT500 in der zweiten Revision erkennt Kurzschlüsse im SATA-Stecker auf der 3,3- und 5-Volt-Schiene zu spät oder gar nicht.

Wärmekammer

Für die Netzteile wird versprochen, dass die volle Nennleistung auch bei hohen Umgebungstemperaturen von 40 °C abgegeben werden kann – für das XT500 werden sogar 45 °C genannt. Wenn das Netzteil mit zur Entlüftung des Systems genutzt wird, können solche hohen Temperaturen auftreten. Viele Gehäuse erlauben mittlerweile aber einen getrennten Luftstrom, das der Lautstärke und Performance des Netzteils zugute kommt. Die folgenden Messungen wurden mit anderem Mess-Equipment und abweichender Lastverteilung bei einer noch höheren Umgebungstemperatur von 50 °C und Volllast durchgeführt.

1. 

Bild 1 von 5

Auf der 12-Volt-Schiene hat sich die Restwelligkeit aller Netzteile erhöht, bleibt aber mit unter 100 mV auf einem noch unbedenklichen Niveau. Erneut fällt nur das ZM500-TX mit einer zu hohen Restwelligkeit auf der 3,3-Volt-Schiene auf. Die Ausgangsspannungen machen andererseits einen guten Eindruck – einzig die 5-VSB-Schiene des ZM500-TX liegt mit 4,78 V bei einer Last von 2,2 A nahe am unteren Grenzwert.

Ausgangsspannungen	MasterWatt Lite 500W	VTX 450W	XT500 (alt)	XT500 (neu)	ZM500-TX
12 V	11,82 V	12,09 V	12,03 V	12,31 V	12,05 V
5 V	5,11 V	4,97 V	5,02 V	5,00 V	4,88 V
3,3 V	3,29 V	3,31 V	3,29 V	3,33 V	3,22 V
5 VSB	4,92 V	4,88 V	4,92 V	4,97 V	4,78 V
‑12 V	‑11,97 V	‑12,12 V	‑12,12 V	‑12,30 V	‑12,45 V

Wie zu erwarten ist, stellt sich eine teilweise wesentlich höhere Lüfterdrehzahl ein, als bei den niedrigeren Umgebungstemperaturen im Akustiklabor. Das wird beim VTX 450 mit 2.000 anstatt 1.140 Umdrehungen pro Minute besonders deutlich. Das MasterWatt Lite 500W, das XT500 (erste Revision), das XT500 (zweite Revision) und das ZM500-TX reagieren mit 2.170, 1.710, 2.025 und 1.660 UPM weniger empfindlich auf diese Änderung.

Stützzeit & ErP

Gerade für günstige Netzteile wird gerne am Stützkondensator gespart, weil ein ordnungsgemäßer Betrieb in einem stabilen Niederspannungsnetz wie dem deutschen auch für geringere Stützzeiten sichergestellt werden kann. Bis auf das Zalman-Netzteil sind alle Probanden sehr nahe an der geforderten Mindestzeitspanne.

Weil die verwendete Chroma 8000 ATS immer wieder Probleme hat, die Stützzeit korrekt zu messen, wird mit dem heutigen Test ein eigener Messaufbau verwendet, der die Stützzeit ab dem Trennen der Netzspannung im Nulldurchgang erfasst.

Aber nicht nur die Stützzeit selbst ist ein relevantes Messergebnis, sondern auch der Zeitpunkt, wenn das Netzteil das PWR_OK-Signal fallen lässt, bevor die Spezifikationen der Spannungsschienen verlassen werden (DC_loss). Diese Zeit soll mindestens 1 ms betragen, wobei eine möglichst kurze Zeitspanne bevorzugt wird, weil dadurch die Stützzeit verlängert werden kann – mit einer oder sogar mehreren Millisekunde(n) erfüllen die Testprobanden diese Vorgabe.

ErP Lot 6 2013	MasterWatt Lite 500W	VTX 450W	XT500 (alt)	XT500 (neu)	ZM500-TX
Keine Last	0,18	0,13	0,26	0,26	0,26
45 mA auf 5 VSB	0,46	0,44	0,56	0,54	0,57
Maximum	0,50
Aufgenommene Leistung in Watt

Die Netzteilhersteller haben auf eine Implementierung der Standby-Effizienz nach der EU-Richtlinie geachtet, nehmen die Grenzwerte aber nicht auf die letzte Nachkommastelle genau. Das XT500 und das ZM500-TX liegen bei einer Last von 45 mA leicht oberhalb der Vorgabe.