Wissenslücken: bitte füllen!

[Demolition-Man]

Hi,
ich habe ein paar theoretische Fragen, die natürlich schon oft vorkamen aber die Antworten variieren mestens.

1. "Schienen/eine Schiene"
So wie ich das verstanden haben, unterscheiden sich die Netzteile praktisch nicht. Diese sogenannten Schienen sind nur virtuell, aber einzeln abgesichert. Wie kann man denn was virtuelles absichern? Für die Einzelschiene spricht aber, dass die meisten Netzteile nur einmal 12V transformieren, und eh alles davon abgeht. Es würde dann auch nichts bringen, unterschiedliche Kabelstränge zu belasten, da es egal wäre, da alles von einmal realen 12V
abgeht?

Sehr gute, teure und sehr neue Netzteile verfügen aber teilweise über mehrere Transformatoren für 12V. Da könnte man von echten getrennten Schienen sprechen.
Stimmt das?

2. Mythos 80-90% von der angegebenen Leistung sind das Maximum
Das stimmt doch nicht? Die Effizienz wird doch berücksichtigt.
Das (gute) 500W-Netzteil liefert auch 500W, eher mehr?
Einige behaupten steif und fest, dass z.B. ein 85% 500W Netzteil maximal 425W liefert.

3. Frage: Zur Maximalleistung
Ein gutes Netzteil kann mit 100% Auslastung auf Dauer betrieben werden? Die Lautstärke erhöt sich, die Effizienz leidet ein wenig, die Lebensdauer normalerweise kaum?
Es ist ja überhaupt nicht verbreitet, lieber ein neues Netzteil, als auch nur ein bisschen über 70% ausgelastet.

4. Alles 12V?
Natürlich hängt heute sehr viel an 12V. Das Mainboard hat 4-8 PIN 12V. Die Grafikkarte braucht auch 12V . Aber wirklich alles? Die Laufwerke usw.? Oder Teile des Mainboards?
Wieviel % hängen vom kompletten PC an 12V? Moderne Netzteil haben meist noch hohe 3.3V und 5V Ampere Werte, könnte man die nicht (teilweise) einsparen?

5. Was bedeutet eigentlich Office-Netzteil?
Ich gehe mal von Markennetzteilen aus. Mein Netzteil (Corsair HX450W) tauchte kürzlich in einem Review über sog. Officenetzteile auf. Ich finde den Begriff "Gamer" ja eh schlimm, das eh Voraussetungen schafft die unötig sind. Beispiel: Gamer-Netzteil. Ein spieletauglicher PC braucht doch kein stärkeres Netzteil oder besseres/anderes Netzteil? Der PC braucht ein Netzteil welches der Leistungsaufnahme entspricht. Man kan auch 300-350W verbauen, wenn die Leistung genügt. -> Führt zu 6.

6. Stromspitzen
Produzieren leistungsstrake Pc`s extreme Stromspitzen? Auf sowas wurde ich schon mal hingewiesen, auch ein Grund für 300W Verbrauch + 650W Netzteil? Meine Beobachtung des eigenen PC`s sprechen dagegen. 12V bleiben ja konstant, die Verbrauchsleistung kann ab und zu (etwas) hochspringen. 10-20W. Bei 12V konstant kann das nicht viele Ampere ausmachen. Oder betrifft das nur Nvidia-Karten?

Wäre echt super wenn ihr mir mal engültig Klarheit verschaffen könntet.

Danke im Voraus!
Kai

 

[Stefan Payne]

1. Gibts unterschiede, musst mal suchen, da hat Soulpain was zu geschrieben.
gibt Virtual Multi Rail, Multi Rail (also wirklich mehrere, meist bei 1kW und größer, z.B. CWTs PUK ie 1kW Toughpower) und manchmal stehen mehrere Rails drauf, sind aber nicht abgesichert, so dass man eigentlich ein Single Rail NT hat.

2. Kommt drauf an.
Richtig gute NTs kann man zum Teil auch derb 'overloaden', sollte man aber besser nicht tun.
Der Punkt ist, das die Geräte stärker altern, je stärker sie belastet werden.
Allerdings: Es ist üblich, das man eine Plattform unterschiedlich bestückt ie 330-650W.

3. Deswegen heißts ja auch Dauerbelastbarkeit und nicht Spitzenlast
Die Lebensdauer sinkt natürlich bei stärkerer Belastung, aber das ist ja bei jedem Bauteil so.

4. fast
etwa 5A auf +3,3V und +5V sind hier recht üblich, die bleiben aber auch Konstant.
Bei 50A Last auf +12V fällt das kaum mehr ins Gewicht.

5. Das kommt drauf an.
Meist sinds recht preisgünstige Netzteile, die gerade eben so die Spec bei 100% Last einhalten.
Bei Magazinen ist hier aber meist der untere Wattbereich gemeint (warum auch immer).

6. Was meinst damit genau?
Bitte näher Spezifizieren!

 

[soulpain]

1. Ja, es gibt viele unterschiedliche Topologien. Manche haben nativ mehrere Schienen und mehrere Trafos, viele wiederum haben nur eine Quelle, welche im Nachhinein auf mehrere einzelne +12V-Leitungen aufgeteilt wird. Wobei virtuell relativ ist: Diese Schienen haben phyasikalische Limits in Dimensionierung wie Querschnitt und werden daher lokal mit einem Überstromschutz versehen. Bei Single-Rails kann man das volle Leistungsspektrum nutzen ohne Verteilungsprobleme, wobei man im Kurzschlussfall riesige Ströme hätte, weshalb auch die mit entsprechender Überwachung und Shuntwiderständen betrieben werden. In der Praxis habe ich aber weder die Sicherheitsdefizite der Single-Rail (Corsair verkauft 10.000de mit Single-Rail), noch die Verteilungsprobleme von Multi-Rails erlebt (insbesondere da die Hersteller natürlich darauf achten, wie sie ihre Anschlüsse aufteilen. Da wird ja nicht einfach irgendwas auf ein PCB verlötet, sondern genau durchgerechnet).

2. Wenn die Nennleistung 500 Watt beträgt, kann es in aller Regel auch 500W (oder mehr) ausgeben, sonst würde die Angabe auch keinen Sinn machen. Je nach Verlustleistung zieht das Netzteil mehr als benötigt aus dem Netz, damit die richtige Menge bei den Komponenten ankommt. Das Controlling weiß genau, wie viel Leistung abgegriffen wird und lässt dementsprechend schalten.

3. Auch hier kommt es wieder auch unterschiedliche Topologien mit verschiedenen Lastströmen, Bauteilen und Thermik an. Die Leistung wird oft auf eine Temperatur als Umgebungsbedingung angegeben, in vielen Produktdaten steht auch die Höhe dabei, einfach mal bei den Herstellern nachlesen. Manche verschweigen dort natürlich Details, weil ihre Nennleistung schlichtweg falsch ist und 100% dieser das Netzteil real bereits überlasten. Dann kommt es auch zu Leistungsverlusten und Defiziten in der Lebensdauer. Zur Lebensdauer allgemein: Nichts ist für die Ewigkeit, Angriffspunkte sind vor allem mechanische Teile wie Lüfter, Schalter oder Stecker. Weniger die Bauteile an sich, wenn man sie richtig dimensioniert.

4. So viele Konfigurationen, wie es gibt, so viele unterschiedliche Belastungs-Charakteristiken gibt es auch. Heute stellen viele Netzteile 90 % oder bei DC-DC sogar theoretisch 100% (real 99 % wegen Minimalbelastung der kleinen) der Leistung auf +12V bereit. Peripherie etc. braucht immer noch Leistung von den kleineren Schienen, allerdings nicht sonderlich viel. Solange es aber die aktuellste ATX Norm gibt, werden sie nicht so schnell ganz verschwinden. Auch bei manchen älteren PCs kommt es noch auf +5V und +3,3V an.

5. Es gibt keine feste Spezifizierung für diese Namen, daher sind Grenzen fließend. Als Tester kann ich sagen, dass sich manche Begriffe als Definition für Zielgruppen durchgesetzt haben. Eben das schwächere Netzteile für Office-PCs und Multimediarechner (mit dedizierter GPU ohne separaten PCIe-Enschluss) gedacht und geeignet sind. Persönlich wäre 450W kein "Office" mehr, weil man damit schon größere Single-Chip Grafikkarten versorgen kann.

6. Vom Wechsel von 2D auf 3D oder generell beim starten von anspruchsvolleren Programmen kann die Leistungsauafnahme sicherlich schnell zunehmen. Mit solchen variablen und schnell wechselnden Lasten muss ein PC-Netzteil klarkommen.

 

[Korgull]

Verdammt. So lange geschrieben und die Cracks sind doch schneller .

Ich wollte Dir noch die Artikel von soulpain empfehlen. Die Links dazu stehen ja nun hier drüber . Bei dieser Gelegenheit: Danke, soulpain !

Mal zusammengestrichen und reineditiert

zu 2.
Ein 500 Watt Netzteil liefert auch 500 Watt, Einzelfälle ausgenommen . Bei 85% Effizienz zieht es unter Vollast lediglich etwa 588 Watt aus der Stromquelle.

zu 4.
Grafikkarten ziehen nicht nur 12V, aber hauptsächlich. Schau mal bei ht4u, das wirds deutlich. Außerdem interessant wie die Jungs messen, auch bei CPUs. Ich habe manchmal den Eindruck, hohe Amps auf den 3.3V und 5V Leitungen werden nur noch verbaut, weil man dann eine höhere Gesamtleistung auf das Netzteil schreiben kann. Deswegen wird ja bei Kaufberatung auch immer auf die Leistung bei 12V verwiesen und nicht auf die Gesamtleistung. 3.3V und 5V-Leitung stammen vor allem aus Zeiten früherer Hardware. Festplatten brauchen afaik 12V und 5V.

Ich denke bei 6. möchte Demoman wissen, ob kurzfristig, zum Beispiel in einem Zeitfenster, dass er mit seinem Messequipment offenbar gar nicht aufgelöst kriegt, mehr Leistung gefordert wird, so dass zB ein herkömmlicher Single-CPU/GPU-PC mehr als ein 400 Watt-NT benötigt. Kann ich mir nicht vorstellen, da dabei schnell auch die Spezifikationen beispielsweise des PCIe-Slots überschritten würden.

 

[FlauschigesPony]

Zu 6: HDDs erzeugen beim Starten bzw Spinup massive Stromspitzen und ziehen bis die Spindel ihre maximale Drehzahl erreicht hat ca 30 W statts den typischen 8-9 W im normalen Betrieb.
Deshalb haben diverse Raid Controller auch die Möglichkeit bei vielen Festplatten diese nacheinander zu starten, damit das Netzteil nicht überfordert wird (Staggered Spinup).

 

[sse3]

2. Das mit den 70-80% Auslastung, kommt denki ich daher das auch bei Transformatorstationen für das Stromnetz in Häusern, nie über einen gewissen Wert gefahren wird. Grund dafür ist das der Optimale Wirkungsgrad vom Netzteil nicht bei 100% ist sondern je nach Typ darunter (Eigenwärme, Innenwiederstand, ..) Darum gilt es auch bei Transformatoren nicht einfach ein Riesen teil zu verbauen sondern eines bei welchem der Tatsächli Nutzen beim Optimalen Wirkungsgrad liegt.
Wenn es mehr oder weniger als der optimale Wirkungsgrad genutzt wird ist dies nicht schlimm, jedoch kann der "Verbrauch" nicht optimal/Leistung sein. Und die Lebensdauer kann verkürtzt werden.

Theoretisch sollte jedes Netzteil mehr als 10% seiner Leistung darüber vertragen (nicht über lange Zeit und Hersteller abhängig)

 

[Abolis]

Also bei den Stomspitzen muss man zweierlei Unterscheiden:

1) Einschalten von Geräten wie Festplatten zieht deutlich mehr Strom als fuer den Dauerbetrieb dieser Komponenten notwendig ist. Aber da nunmal normalerweise niemand im PC 10 oder noch mehr Platten verbaut hat, sollte dies sehr selten eine Rolle spielen. Eher ne Problematik fuer File-Server....

2) Der Stromverbrauch von Logikbauteilen ist mit nichten konstant. Da der Stromabfall beim Transistor nur beim Schalten erfolgt, schwankt die Stromaufnahme im Pico-Sekunden-Takt unter Umstaenden sehr stark. Laesst sich mit bezahlbaren Oszis oder Multimetern nur leider nicht wirklich messen.
Gleiches gilt bei den Power-States... je nach Anwendungsfall kann eine CPU oder GraKa sehr oft mit mehrern Hz sich hoch und runter schalten. Auch dies bedeutet Stress fuer ein Netzteil.

Besonders Billig-Schunder kann hier nicht genuegend Puffer bieten. D.h. obwohl die Netzteile eigentlich genug konstant-Strom liefern, versagen sie in der Wechselbelastung, da hier Leistungsspitzen abgefragt werden (da die Spannung immer konstant sein muss).
Da hab ich schon die lustigsten Sachen gesehen (á la System stabil wenn man EIST ausmacht... mit anderem Netzteil gings dann).

Daher, besonders nicht beim Netzteil die 10-20Euro einsparen... zumal ein Netzteil sowieso Jahrelang haellt und eigentlich nur beim veraltern des Standards getauscht werden muss.

Ergänzung (30. März 2010)

Ein Nachtrag wegen dieser Auslastungsgeschichte. Interessant ist der Bereicht zwischen ca. 40% und 90% Leistungsauslastung. Hier erreichen die NTs ihren maximalen Wirkungsgrad. Man braucht nicht immer auf die 80% zielen (hier wird meist der hoechste erreicht), da die unterschiede im bereits genannten Benutzungsband nur einige Prozentpunkte sind, und von daher schon fast in die Messtoleranz fallen. Ich wuerde im Zweifelsfall lieber mehr Reserve einplanen, als spaeter einen abgebranten oder instabilen PC zu haben^^

 

[Heretic Novalis]

https://www.computerbase.de/forum/threads/netzteile-welches-ist-das-richtige.290348/

 

[rony12]

also gerade kleinere komponenten wie 1,8" oder 2,5" festplatten nutzen die 3.3 und 5V. Steht glaub ich auch etwas bei Wikipedia, dass die kleinen festplatten die 12V garnicht nutzen.

 

[ghettokn00b]

Ein Transformator/Brückengleichrichter auf mehrere Rails aufzuteilen macht insofern Sinn, dass man im Kurzschlussfall höhere Ströme erzielen kann, da weniger Verbraucher am Rail hängen.

Je höher der Kurzschlussstrom, desto schneller löst die Absicherung aus, ergo werden mit hohen Kurzschlussströmen die Komponenten besser geschützt.
Lieber für 20ms 300A als für 1s 100A

 

[Christoph@ANTEC]

gerade kleinere komponenten wie 1,8" oder 2,5" festplatten nutzen die 3.3 und 5V.

Die Leistungsaufnahme liegt zwischen 1 bis 5 Watt hoechstens. Nicht besonders viel
SSDs haben sogar eine noch geringere Leistungsaufnahme um 1-2 Watt.

 

[Demolition-Man]

Erstmal vielen Dank, für die zahlreichen und umfangreichen Antworten!

Ich hatte mit mit voller Absicht ein 450W Netzteil gekauft, da man es ja sehr nahe an der Maximalleistung betreiben kann, und ich mir auch eine maximale Leistungsgrenze für zukünftige Aufrüstungen setzten wollte. Siehe Gesamtverbraucht GTX480-System.

Mein alter PC zieht unter Maximallast gerade einmal 110W.

Ein paar Fragen habe ich aber noch:

7. Speziell zum Thema Altbau...
Unsere Stromleitungen sind auch ziemlich alt, mindestens 33 Jahre oder mehr.

Stromschwankungen kommen häufig vor. Meine Netzteile hatten bisher keine Probleme damit. Sind die Netzteile überhaupt ausgelegt für solche Bedindungen?

Die andere Frage bezieht sich auf den Einschaltstrom:
Wir haben an den einzelnen "Stromkreisen", viele Verbraucher hängen.

Trotz 16A Sicherungen, haben wir Probleme mit dem Einschaltstrom.
(Alter Sicherungsautomat mit Schaltern)
Corsair 450W alleine geht gut, LC-Power 550W alleine geht auch gerade so.
Beide zusammen -> Sicherung fliegt.

Liegt wohl nicht an dem bösen LC-Power, sondern eher an unserem "Sicherungsautomat".

Die Mikrowelle macht in der Küche manchmal ähnliche Probleme.

Bei 750W...

Also gehe ich mal davon aus, dass ein anderes Netzteil welches später wohl benötigt wird, 600W-650W oder so, Probleme machen könnte.

Benötige ich dann einen Einschaltstrombegrenzer? Wie arbeitet der, bzw. wie lange würde es dauern bis das Netzteil genug Strom zum Starten bekäme?

8. Netzteildefekt?
Das böse Billig-Netzteil im PC meines Vaters, lässt sich nach kompletter Stromtrennung 3-5min garnicht einschalten, arbeitet dann aber zuverlässig. Was für ein Defekt könnte das denn sein? Besteht zum Beispiel die Möglichkeit, das ein Kondensator defekt ist, sich zwar lädt nur langsamer?

mfg
Kai

 

[Stefan Payne]

7. Leitungsschutzschalter: bei Altbauten wurden früher H16 oder L16 Automaten verbaut, die zwar hohe Dauer-Belastungen nicht soo sehr gut absichern, bei hohen Spitzenströmen aber sehr schnell auslösen.

Ich hatte das selbe Problem - bis ich alle Automaten entsorgte und durch B16 Typen ersetzte, du solltest das von einem Fachmann machen lassen.
Kosten sollte das ganze unter 150€ (ohne Anfahrt), mach am besten Fotos von der Verteilung und latsch damit mal zu den Betrieben deines Vertrauens und lass dir 'nen Kostenvoranschlag machen.

8. Möglicherweise kaputte Elkos, die sich erst einmal laden müssen, ev. auch ein Harriss oder ähnliches.
Du solltest es schnellst möglich austauschen.