80Plus-Gold-Netzteile im Test: Testergebnisse elektrischer Messungen

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

Die im Test verwendeten Lasten im Detail

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

Effizienz

Mit einer Eingangsspannung von 115 V und einer relativen Auslastung kann das Messverfahren nach 80Plus nachgestellt werden. Demnach übertreffen alle Testkandidaten die 90,0-Prozent-Hürde bei Halblast, wobei das SilentiumPC Supremo L2 Gold 550W mit 90,2 % nur knapp die Vorgabe erfüllen kann. Bei Volllast verfehlt das Netzteil die Anforderung von 87,0 % schließlich leicht, wobei eine etwas wohlwollendere Messmethodik der Zertifizierungsstelle hier den entscheidenden Unterschied ausmachen kann.

Mit einer realistischeren Lastverteilung bei den „festen Lasten“ und einer Eingangsspannung von 230 V bleiben die Verhältnisse bestehen. So fällt das Supremo L2 Gold 550W gegenüber der Konkurrenz zurück, was insbesondere bei Maximallast zum Vorschein kommt. Hier kann das Netzteil nur noch eine Effizienz von 90,0 % vorweisen, während alle anderen Modelle noch mindestens 91,5 % erreichen. Demgegenüber fallen die Unterschiede bei mittlerer Last deutlich geringer aus, für die zwischen 92,4 % für das Supremo L2 Gold 550W und 93,3 % für das Leadex III Gold 550W gemessen werden können. Bei Schwachlast führen RM650 und Leadex III Gold 550W das Testfeld an. Etwas abgeschlagen ist das Enclave 500W, das bei einer Last von 35 W knapp unter 80 % fällt.

Leistungsfaktorkorrektur (PFC)

Keine Auffälligkeiten sind in den Messergebnissen des Leistungsfaktors erkennbar. Stromkosten von Privathaushalten in Deutschland und den meisten anderen Ländern der Welt fallen aber nur für die aufgenommene Wirkleistung an, weshalb der schlechtere Leistungsfaktor mit keinen weiteren Nachteilen verbunden ist.

Leistungsfaktor bei 230 Volt Eingangsspannung 7479849095100Prozent 10 %20 %50 %100 %110 %Prozent  Corsair RM650  Kolink Enclave 500W  Phanteks AMP P550G  Super Flower Leadex III Gold 550W

Spannungsregulation

Die Messpunkte der Lastregelung zeigen, dass alle Testkandidaten die Ausgangsspannungen problemlos innerhalb der Toleranzgrenzen halten können. Der größte Abfall der Spannung mit der Last ist noch für das Supremo L2 Gold 550W zu verzeichnen. Um 1,9 % fällt die Spannung der 12-Volt-Schiene bei Volllast gegenüber Schwachlast. Ein ähnliches Bild zeichnet sich für die Lastregelung auf den Minor-Rails ab.

Restwelligkeit

Die Restwelligkeit auf den Ausgangsschienen bewegt sich bei allen Testkandidaten in einem unbedenklichen Rahmen. Auf der 12-Volt-Schiene weisen Enclave 500W und Supremo L2 Gold 550W etwas höhere Werte auf, sind mit maximal 80 mV aber noch in einer unbedenklichen Größenordnung. Auf den Minor-Rails können die Grenzwerte ebenso durchgehend eingehalten werden. Die durchgängig geringste Restwelligkeit kann dem Leadex III Gold 550W bescheinigt werden, das nur maximal 10 mV Wechselanteil auf den Ausgangsschienen abgibt.

Schutzschaltungen

Dadurch, dass alle fünf Probanden nur über eine einzelne 12-Volt-Schiene verfügen, die jeweils die gesamte Ausgangsleistung des Netzteils bereitstellen kann, wurde auf eine separate Überstromsicherung (OCP) verzichtet und stattdessen die Überlastsicherung (OPP) als Absicherung gegen zu hohe Ströme verwendet. Dies bewerkstelligen alle fünf Probanden ordnungsgemäß. Eine OCP gibt es schließlich nur auf den Minor-Rails, das Supremo L2 Gold 550W lässt diese Funktion aber gänzlich vermissen. Für die Umsetzungen der OCP wurden sinnvolle Auslöseschwellen gesetzt, die etwas höher als die spezifizierten Nennströme liegen.

Corsair RM650
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP 20 A 31 A
5 V OCP 20 A 28 A
12 V OCP 54 A 68 A (Abschaltung bedingt durch OPP)
OPP 650 W 810 W
OTP 122 °C (Synchrongleichrichter-MOSFETs)
Kolink Enclave 500W
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP 16 A 28 A
5 V OCP 16 A 27 A
12 V OCP 41 A 52 A (Abschaltung bedingt durch OPP)
OPP 500 W 620 W
Phanteks AMP P550G
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP 20 A 27 A
5 V OCP 20 A 26 A
12 V OCP 45 A 61 A (Abschaltung bedingt durch OPP)
OPP 550 W 730 W
OTP >170 °C (Synchrongleichrichter-MOSFETs)
SilentiumPC Supremo L2 Gold 550W
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
OPP 550 W 710 W
Super Flower Leadex III Gold 550W
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP 20 A 31 A
5 V OCP 20 A 28 A
12 V OCP 45,8 A 54 A (Abschaltung bedingt durch OPP)
OPP 550 W 640 W
OTP 114 °C (Synchrongleichrichter-MOSFETs)

Die Kurzschlusssicherung (SCP) wird anhand zweier Messmethoden überprüft. Ein niederohmiger Kurzschluss wird auf den zusammengelegten Leitungen einer einzelnen Spannungsschiene und einem SATA-Stecker verursacht. Alle fünf Netzteile erkennen diese Fehlerfälle korrekt.

Bei einem Ausfall des Lüfters muss der Überhitzungsschutz (OTP) dafür sorgen, dass Netzteilkomponenten durch erhöhte Temperaturen keinen Schaden nehmen. Ansonsten könnte das zu einem undefinierten, irreversiblen Ausfall des Netzteils führen. Ein Betrieb bei Volllast und abgestecktem Lüfter soll ein solches Szenario nachstellen. Als heißeste Bauteile können die Synchrongleichrichter-MOSFETs ausgemacht werden. Nur beim Leadex III Gold 550W werden die MOSFETs der LLC-Halbbrücke noch etwas heißer. Dadurch, dass die Messung der Temperatur aber auf der Sekundärseite stattfindet, sollte der Hotspot für einen optimalen Schutz auch immer dort liegen. Für das AMP P550G trifft dies zwar zu, allerdings schaltet es selbst bei Temperaturen von 175 °C, die als maximal zulässige Temperatur von Leistungshalbleitern gelten, immer noch nicht ab.

Dynamische Belastung und Transient Response

Zu empfindlich eingestellte Schutzschaltungen können bei der Versorgung aktueller Hochleistungsprozessoren fälschlicherweise auslösen. Ebenso kann eine zu schwache Ausgangsfilterung des Netzteils Grund für Interferenzen und somit Inkompatibilitäten sein. Als Nachbildung einer gepulsten Leistungsaufnahme wird die 12-Volt-Schiene dynamisch belastet. Zum einen werden eine pulsierende, dauerhafte Last von 50 Kilohertz und eine pulsierende Last in einem Frequenzdurchlauf von 500 Hertz bis 50 Kilohertz getestet.

Für das Supremo L2 Gold 550W konnte keine Messung durchgeführt werden, weil der Überstromtest zu einem dauerhaften Ausfall des Musters geführt hat.

Die pulsierende Stromaufnahme führt dazu, dass die Ausgangsspannung auf der 12-Volt-Schiene einen pulsierenden Anteil mit einem Phasenversatz aufweist. Der Wechselanteil auf der 12-Volt-Schiene schlägt außerdem auf die Minor-Rails durch, die sich aus der 12-Volt-Schiene versorgen und deren Regler die Schwingung nicht ausgleichen können. Der geringste Wechselspannungsanteil auf der 12-Volt-Schiene kann fürs AMP P550G und Leadex III Gold 550W verzeichnet werden. Mit 280 mV fällt der Wechselspannungsanteil beim Enclave 500W höher aus, allerdings ist dieser gegenüber den 832 mV des Straight Power 11 550W noch als klein zu werten.

Unterschwingung auf 12-V-Schiene RM650 Enclave 500W AMP P550G Leadex III Gold 550W Straight Power 11 550W
Positive Lastwechsel (210 auf 450 W) 11,94 11,63 11,66 12,13 11,61
Negativer Lastwechsel (450 auf 210 W) 12,24 12,58 12,42 12,40 12,44
Minimal- bzw. Maximal-Spannung in Volt

Die größten Unterschwinger während eines Lastwechsels treten mit Enclave 500W und AMP P550G auf, wobei die Spannung stets innerhalb der ATX-Spezifikation für die (striktere) statische Lastregelung liegt. Dank der äußerst großen Ausgangskapazität des RM650 und Leadex III Gold 550W können sie in diesem Test die besten Ergebnisse erzielen.

Stützzeit, ErP & Standby-Wirkungsgrad

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 wird. Einzig SilentiumPC verfehlt die Vorgabe von 16 ms. Diese Größe ist im Allgemeinen aber nur bei Verwendung einer Offline-USV von Bedeutung. Alle anderen Netzteile erfüllen die Vorgabe klar. Super Flower übertrifft diese mit 28,0 ms sogar sehr deutlich, wobei für den Hersteller die bessere Filterung der Restwelligkeit wohl der ausschlaggebende Faktor für die größere Dimensionierung der Stützkapazität gewesen sein wird.

Stützzeit
Einheit: Millisekunden
  • AC_loss bis DC_loss:
    • SilentiumPC Supremo L2 Gold 550W
      12,7
    • Minimum
      16,0
    • Kolink Enclave 500W
      20,0
    • Corsair RM650
      21,6
    • Phanteks AMP P550G
      22,4
    • Super Flower Leadex III Gold 550W
      28,0

Die EU-Energiesparrichtlinien für den Standby-Modus erfüllen alle fünf Netzteile – die Überschreitung um wenige Milliwatt bei einer Auslastung von 45 mA kann hierbei als Messungenauigkeit noch toleriert werden.

ErP Lot 6 2013 RM650 Enclave 500W AMP P550G Supremo L2 Gold 550W Leadex III Gold 550W
Keine Last 0,08 0,17 0,10 0,23 0,10
45 mA auf 5 VSB 0,42 0,48 0,48 0,56 0,44
Maximum 0,50
Aufgenommene Leistung in Watt

Wird im ausgeschalteten Zustand eine höhere Leistung aufgenommen, nähert sich der Wirkungsgrad aller Probanden den 80 % an.

5V Standby RM650 Enclave 500W AMP P550G Supremo L2 Gold 550W Leadex III Gold 550W
2,5 A 77,1 79,9 77,2 75,4 79,7
3,0 A 77,1 79,9 77,1 74,2 79,6
Wirkungsgrad in Prozent

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