850-Watt-Netzteile im Test: Asus ROG und Gigabyte Aorus gegen Corsairs Topmodell

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!

Asus und Corsair nutzen für das ROG Thor 850P und das AX850 die Prime-Plattform von Sea Sonic. Änderungen vom Original betreffen beim ROG Thor 850P die aktiven Bauelemente und die Kühlkörper. Für das AX850 wurden auch passive Bauelemente eigens zugekauft, wobei Änderungen an der Kühlung nur die Lüftersteuerung und den Lüfter betreffen. Das Gigabyte Aorus P850W wird von Meic, einem bisher nicht in Erscheinung getretenen Auftragsfertiger, hergestellt.

Technische Daten	ROG Thor 850P	AX850	Aorus P850W
Primärseite
EMV-Filter	2 X-, 4 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln, Ferrit	3 X-, 6 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln, Ferrit	2 X-, 4 Y-Kondensatoren, 2 CM-Drosseln, Ferrit
Sicherungen	Feinsicherung, MOV
Brückengleichrichter	2 x
Aktive PFC	2 MOSFETs (Infineon IPP60R125CP), 1 Diode (CREE C3D08060A)	2 MOSFETs (Infineon IPP60R099C7), 1 Diode (ST STPSC10H065)	2 MOSFETs, 1 Diode (CREE C3D08060A)
Einschaltstrombegrenzer	NTC + Relais
Zwischenkreiskondensator	Hitachi (HU-Serie) 820 µF, 400 V, 105 °C	Nippon Chemi-Con (KMR-Serie) 680 und 470 µF, 400 V, 105 °C	2 Nippon Chemi-Con (KMR-Serie) 390 µF, 400 V, 105 °C
Standby-IC	Excelliance EM8569A	?
Konvertertopologie	LLC-Vollbrücke		LLC-Halbbrücke
Schalter	4 Infineon IPP50R199CP	4 Infineon IPP50R140CP	2 Alpha & Omega AOK42S60
Sekundärseite
Wandlung Minor-Rails (5 V und 3,3 V)	DC-DC
Gleichrichter +12 V	4 „1D4402“ MOSFETs	4 Infineon BSC014N04LS	4 MOSFETs (Alpha & Omega AOT2142L)
DC-DC-Schalter 5 V und 3,3 V	?		je 4 „GV8F2L“
Filterkondensatoren +12 V	2 Nippon Chemi-Con 2.200 µF (KZE-Serie), Feststoffkondensatoren 6 470 µF und 3 270 µF	Nippon Chemi-Con 5 3.300 µF und 1 5.600 (KYB), Feststoffkondensatoren 7 330 µF und 2 470 µF	7 Nippon-Chemicon 2.200 µF und 4 Feststoffkondensatoren 470 µF
Filterkondensatoren 5 V	2 Feststoffkondensatoren 560 µF		3 Feststoffkondensator 560 µF
Filterkondensatoren 3,3 V	2 Feststoffkondensatoren 560 µF		3 Feststoffkondensator 560 µF
Filterkondensatoren 5 VSB	2 Nippon Chemi-Con 2.200 µF (KZE-Serie)	Rubycon (ZLH-Serie) 1 3.900 µF und 1 2.200 µF	2 Nippon-Chemi-Con 2.200 µF (KZE-Serie)
Supervisor-IC	Weltrend WT7527V
Lüfter
Modellbezeichnung	Power Logic PLA13525B12M	Hong Hua HA13525L12F-Z	Yate Loon D14BH-12
Technische Daten	135 mm, Doppelkugellager, 2.000 UPM	135 mm, FD-Gleitlager, 1.600 UPM	135 mm, Doppelkugellager, 2.800 UPM

Um das OLED-Display im ROG Thor 850P zu integrieren, musste das Schaltungslayout komplett angepasst werden. Als fragwürdig kann dabei die Umplatzierung der Feinsicherung und des MOVs erachtet werden, da die Feinsicherung erst den Stromkreis hinter dem MOV unterbrechen kann. Da MOVs mit der Anzahl an Überspannungs-Ereignissen altern und als Kurzschluss ausfallen können, ist die Umstrukturierung an dieser Stelle kritisch zu sehen. Gegenüber dem Originaldesign wurde die Anzahl an Filter-Elementen reduziert, was keine schlechtere Filterung der Störströme bedeuten muss, weil zusätzliche Filter-Elemente je nach Anordnung und Störquelle sogar eine Verschlechterung der Filterwirkung bedeuten können.

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Noch vor dem MOV hat Asus mit dem Allegro ACS725 einen Hall-IC verbaut, der den Eingangsstrom des Netzteils misst. Die Eingangsleistung des Netzteils wird über einen ATMEGA406-Atmel-Microcontroller berechnet und in Echtzeit auf dem OLED-Display angezeigt.

Hohe Effizienz auch mit Standard-PFC

Anders als das Super Flower Leadex Titanium 850W oder das Corsair AX1600i verwenden die drei Testprobanden eine herkömmliche aktive PFC. Das AX850 erreicht den Wirkungsgrad nach 80Plus Titanium demnach nicht über besondere Schaltungstopologien, sondern über äußerst effiziente Bauteile. MOSFETs, Dioden und Kondensatoren des AX850 sind aus diesem Grund deutlich größer als bei den beiden anderen Testkandidaten dimensioniert. Für die Leistungsklasse ungewöhnlich ist die Verwendung einer LLC-Halbbrücke für das Aorus P850W. Die LLC-Vollbrücke erzeugt zwar größere Verluste in den MOSFETs, weil immer zwei den vollen Strom führen müssen, können dafür aber den Transformator besser aussteuern. Weiteres Optimierungspotential hat Corsair außerdem im Transformator erkannt, der aus einem speziellen Ferritkern mit mehreren Luftspalten besteht, was dabei hilft, die Wirbelstromverluste zu reduzieren.

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Für die Gleichrichtung auf der Sekundärseite gibt es unterschiedliche Herangehensweisen. Asus und Corsair setzen hier auf besonders effiziente MOSFETs mit Montierung auf der Platinenunterseite und nehmen eine Einschränkung der Kühlleistung in Kauf. Gigabyte bevorzugt die bessere, direkte thermische Anbindung der TO-220-MOSFETs am Kühlkörper. Anders als beim ROG Thor 850P und AX850 ist deswegen auch kein NTC-Widerstand zur Aufnahme der Temperatur an den Gleichrichter-MOSFETs zu finden, sondern auf der Platinenunterseite zwischen Transformator und Gleichrichter.

Fragwürdige Effektivität des Kühlsystems des ROG Thor 850P

Asus hat lediglich die Halbleiter-Bauelemente der Primärseite mit den selbst konfektionierten Kühlkörpern ausgestattet. Ob diese auch einen kleineren Wärmeleitwiderstand besitzen, ist eine Frage der effektiven Oberfläche der Kühlkörper. Von den klobigeren Kühlbausteinen ist aber ein größerer Strömungswiderstand zu erwarten, weshalb sich dies auf die Lautstärke sogar negativ auswirken kann. Die wesentlich wichtigere Kühlung der sekundärseitigen Gleichrichter wird nach wie vor mit den Originalbauteilen gekühlt. Das Netzteilgehäuse als Entwärmungspfad wurde des Weiteren entfernt, weil ein Wärmeleitpad fehlt, um Kontakt zum Gehäuse herzustellen. Zudem wurde eine eher ungünstige Position für den Controller des OLED-Displays gewählt, weil flüssige Elkos bis zum sekundärseitigen Kühlkörper ragen, die mit hohen Temperaturen früher austrocknen und somit schneller altern.

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Die Ausgangsfilterung der 12-Volt-Schiene ist bei allen drei Netzteilen sehr mächtig. Es sind zahlreiche Elektrolytkondensatoren in flüssiger und fester Ausführung vorhanden, wobei das AX850 hier die meiste Kapazität verbaut hat, was hilft, die Restwelligkeit sehr niedrig zu halten und Verluste in den Kondensatoren zu verringern. Auf den Minor-Rails ist die Elkobestückung (der Hauptplatine) vergleichsweise gering, weil eine höhere Schaltfrequenz der DC-DC-Wandler und der kleinere Ausgangsstrom auf diesen eine geringere Restwelligkeit verursachen. Die Elkobestückung der dauerhaft aktiven 5-VSB-Schiene des AX850 ist mit Rubycon-Elkos des Typs „Long Life, Low Impedance“ der ZLH-Serie am hochwertigsten. Zur Erhöhung des Wirkungsgrads und zur Entlastung des 5-VSB-Wandlers wird außerdem die 5-VSB-Schiene des AX850 im aktiven Betrieb von der 5-Volt-Schiene versorgt.

Bei allen drei Netzteilen gibt es ein Dual-Layer-PCB mit einer einseitigen Bauteilebestückung. Die Lötqualität des Wellenlötverfahrens im Falle des ROG Thor 850P und des AX850 ist dabei von sehr hoher Qualität, mit dem die des Aorus P850W nicht ganz mithalten kann, wobei auch von den Lötstellen des Gigabyte-Netzteils keine Beeinträchtigung der Lebensdauer zu erwarten ist. Mit dem Weltrend WT7527V vertrauen alle drei Netzteile demselben Supervisor-IC, der unter anderem die Schutzfunktionen des Netzteils bereitstellt.

Lüfter mit Doppelkugellager und FDB

Die letzten Jahre haben sich FDB-Lüfter für den Einsatz im Netzteil profiliert, mit denen eine hohe Laufruhe bei gleichzeitig hoher Lebensdauer erreicht werden kann. Asus und Gigabyte nutzen allerdings für das ROG Thor 850P und das Aorus P850W Doppelkugellagerlüfter, die insbesondere bei niedrigen Drehzahlen gegenüber Gleitlagervarianten eher zu Nebengeräuschen neigen. An den Lüfter des ROG Thor 850P wurde außerdem eine Luftleitfolie angebracht, die bei einer bestimmten Drehzahl in Resonanz gebracht werden und eine zusätzliche Geräuschquelle sein kann. Wie bei anderen Corsair-Netzteilen stammt der Lüfter des AX850 von Hong Hua – diesmal aber nicht mit dem Corsair-Label. Als Folge sind am Rotor nicht sieben, sondern elf Lüfterblätter angebracht und die Steuerung erfolgt über die Spannung und nicht PWM.