Netzteile: Messungen & Equipment

Philip Pfab et al. 5 Kommentare
Netzteile: Messungen & Equipment

Vorwort

Im Folgenden erläutern wir die einheitliche Testmethodik für Netzteile seit Januar 2013. Neben automatisierten Messungen an einer kalibrierten „Chroma 8000 ATS Teststation“ stehen auch die Lautstärke der Testkandidaten in unterschiedlichen Lastszenarien sowie eine Beurteilung der verbauten Komponenten und Einhaltung der zugesicherten Schutzschaltungen im Fokus unserer Tests.

Testlabor

Um über PC-Netzteile qualifizierte Aussagen treffen zu können, wird eine sehr aufwändige und teure Testumgebung benötigt. Wir setzen für unsere Testberichte daher weitgehend auf Equipment der Firma Chroma.

Chroma 8000 ATS Teststation

Chroma 8000 ATS
Chroma 8000 ATS

Die eingesetzte „Chroma 8000 ATS Teststation“ kombiniert zahlreiche einzelne Module wie Wechselspannungsquelle, elektronische Lasten und integrierte Messausrüstung mit Software-gestützter Ansteuerung über einen Computer. Sobald das ausgewählte Testprogramm gestartet wird, testet die Chroma den Probanden mit den vorgegebenen Einstellungen und gewünschten Verfahren ohne weitere Bedienung. Somit können wir eine hundertprozentige Vergleichbarkeit zwischen den einzelnen Netzteilen herstellen, da bei jedem Testprobanden jede Messung zur exakt gleichen Zeit und in der exakt gleichen Länge durchgeführt wird. Zudem sind Mess- und Ablesefehler durch menschliches Versagen ausgeschlossen. Die Teststation kann eine Last von insgesamt 3.000 Watt erzeugen und damit jedes aktuell auf dem Markt befindliche Netzteil beliebig auslasten.

Unsere Chroma 8000 ATS besteht aus folgenden Modulen:

  • Da das öffentliche Stromnetz vielen Schwankungen unterliegt, ist eine programmierbare Wechselspannungsquelle zur hundertprozentigen Vergleichbarkeit der Netzteile sinnvoll. Unsere Chroma Programmable AC Source 61605 ermöglicht es uns zudem, neben dem heimischen 230-Volt-Netz auch das (für Effizienzmessungen nach 80Plus-Standard verwendete) US-amerikanische 115-Volt-Stromnetz zu simulieren. Praktischerweise erfasst die AC-Source auch gleich zahlreiche Parameter der Eingangsspannung.
  • Das Chroma Digital Powermeter 66202 dient zur präzisen Messung von Eingangsleistung und Leistungsfaktor.
  • Drei Chroma 6334A Mainframes mit insgesamt zehn 63630A programmierbaren Lastmodulen erzeugen bei Bedarf bis zu 3.000 Watt Last. Zudem werden die anliegenden Spannungen und Ströme gemessen.
  • Der Chroma Timing/Noise Analyzer 5011 erledigt weitere Messungen und ersetzt damit unter anderem ein externes Oszilloskop. Die von uns korrekt nach ATX-Norm bei 20 Megahertz Bandbreite gemessenen Werte werden direkt als Zahl ausgegeben, klassische Screenshots vom Oszilloskop werden daher nicht mehr benötigt.
  • Chroma Short Circuit / OVP Tester 80612 zur Prüfung der Schutzschaltungen.
  • Chroma On/Off-Controller 80613 zum automatisierten Ein- und Ausschalten des Netzteils und der Wechselspannungsquelle.
  • Modifizierte Chroma Test Fixture Anschlussplatine mit zusätzlichen PCI-Express-Steckplätzen. Für Netzteile mit Hohlstecker verfügen wir über eigene Adapter.
  • Ansteuerung durch Chroma 8000 Software auf Windows-PCs, Programmerstellung mittels Chroma 8000 Software Editor Kit.
  • Abschirmung gegen Umgebungseinflüsse auf die Messergebnisse durch Metallgitter/-geflecht.
  • Indienststellung Mitte 2011, jährliche Kalibrierung.
Modifizierte Chroma Test Fixture Anschlussplatine
Modifizierte Chroma Test Fixture Anschlussplatine
Chroma 8000 Module
Chroma 8000 Module
Chroma Power Pro III ATS Editor Kit
Chroma Power Pro III ATS Editor Kit

Wir möchten an dieser Stelle offen darauf hinweisen, dass wir für unsere Messungen auf die etwa 90.000 Euro teure Chroma 8000 von Listan (be quiet!) zurückgreifen, die wir dankenswerterweise für unsere Netzteiltests nutzen dürfen. Auch wenn unser Partner selbstverständlich unser vollstes Vertrauen genießt, möchten wir kritische Leser an dieser Stelle auf Folgendes hinweisen:

  1. Wir reisen mit unseren eigenen Testexemplaren an und lassen nicht, wie durchaus üblich, von Mitarbeitern vor Ort „remote“ testen, ohne bei den Tests selbst anwesend zu sein.
  2. Wir sind in der glücklichen Lage, dank der Unterstützung des deutschen Partners von Chroma, der Firma PCE Power Control und unserer eigenen Lizenz des „Chroma 8000 Software Editor Kits“, Lastprogramme auch in der Redaktion vorzubereiten, anzupassen und bearbeiten zu können. Die fertigen Programme können dann vor Ort bequem per USB-Stick auf den Steuerungscomputer der Chroma importiert werden. Wir können daher nach unserem Belieben eigene Lastszenarien erstellen und sind nicht auf Standard- oder Herstellerszenarien angewiesen. Damit können wir exakt die Testläufe durchführen und nachvollziehen, die wir für die Bewertung eines Netzteils benötigen. Selbstverständlich legen wir alle verwendeten Lasten im Anschluss an diesen Testbericht offen.
  3. Der Testablauf selbst erfolgt vollautomatisch. Die Chroma führt die Tests exakt wie durch das Lastprogramm vorgegeben aus und notiert alle Ergebnisse direkt in einer Datei. Dieses Testprotokoll kopieren wir im Anschluss an den Test auf unseren Datenträger.
  4. Wir testen bei jedem Termin grundsätzlich mehrere Netzteile. Eine systematische Fehlfunktion der Testausrüstung würde somit alle an diesem Termin getesteten Netzteile in gleicher Weise betreffen. Im Normalfall testen wir dabei auch Produkte aus dem Hause be quiet! sowie etwa ein dutzend Stromspender der Konkurrenz.
Ein gutes Dutzend Netzteile pro Termin
Ein gutes Dutzend Netzteile pro Termin

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