Fractal Design Ion SFX-L im Test: Testergebnisse elektrischer Messungen

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Nico Schleippmann 26 Kommentare

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

Den Anforderungen an 80Plus Gold wird das Fractal Design Ion SFX-L 500W Gold ganz klar gerecht. Ein nur um ein Prozent höherer Wirkungsgrad hätte sogar für die Zertifizierung nach 80Plus Platinum gereicht.

Mit „festen Lasten“ und einer Eingangsspannung von 230 Volt kann der Spitzenwirkungsgrad von 93,0 Prozent für eine Last von 210 Watt gemessen werden. Damit befindet sich das Netzteil auf einer Höhe mit der Konkurrenz im ATX-Format.

Leistungsfaktorkorrektur (PFC)

Dem Testmuster gelingt die Nachbildung der Netzspannung für den Eingangsstrom nicht ganz so gut wie anderen Netzteile mit aktiver PFC, wie an dem Leistungsfaktor abzulesen ist, der vom Idealwert 1,0 abweicht. Für Privatkunden, die nur die aufgenommene Wirkenergie in kWh bezahlen müssen, ist das schlechtere Abschneiden aber nicht von Nachteil.

Spannungsregulation

Die ausgeregelte Spannung auf der 12-Volt-Schiene bei statischer Belastung liegt leicht unterhalb von 12,00 Volt. Allgemein wird eine Spannung leicht oberhalb von 12,00 Volt bevorzugt. Weil die Spannung am 24-Pin-ATX-Stecker ausgeregelt wird, der meiste Strom aber über die CPU- und PCIe-Leitung fließt, würde so der Spannungsabfall an diesen besser kompensiert werden können.

Eine steigende Last führt zu keiner zusätzlichen, dauerhaften Regelabweichung. Gleiches gilt für die Minor-Rails (3,3 und 5 Volt).

Restwelligkeit

Die Restwelligkeit wird auch ohne Kondensatoren in den Kabelenden sehr gut gefiltert. Diese erreicht auf allen Ausgangsschienen nicht einmal die Hälfte der maximalen spezifizierten Spitze-Spitze-Spannung.

Schutzschaltungen

Da das Netzteil über eine einzelne 12-Volt-Schiene verfügt, die dessen gesamte Ausgangsleistung bereitstellen kann, wurde auf eine separate Überstromsicherung (OCP) verzichtet und stattdessen die Überlastsicherung (OPP) als Absicherung gegen zu hohe Ströme verwendet. Die Abschaltschwelle liegt mit 58 Ampere dabei in einem angemessenen Rahmen. Eine OCP gibt es schließlich nur auf den Minor-Rails, für die sinnvolle Auslöseschwellen gesetzt wurden.

Fractal Design Ion SFX-L Gold 500W
Sicherung Nennstrom / Nennleistung Auslösepunkt der Schutzschaltung
3,3 V OCP 20 A 25 A
5 V OCP 20 A 28 A
12 V OCP 41 A 58 A (Abschaltung bedingt durch OPP)
OPP 500 W 680 W
OTP 114 °C (Transformator-Ausgangswicklung)

Die Kurzschlusssicherung (SCP) wird anhand zweier Messmethoden überprüft. Ein niederohmiger Kurzschluss wird einerseits auf den zusammengelegten Leitungen einer einzelnen Spannungsschiene und andererseits an jeder Spannungsschiene eines SATA-Steckers simuliert. Beide Fehlerfälle erkennt das Netzteil korrekt.

Fractal Design Ion SFX-L 500W Gold – Volllast ohne aktive Kühlung
Fractal Design Ion SFX-L 500W Gold – Volllast ohne aktive Kühlung

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. Der Hotspot befindet sich an der Ausgangswicklung des Transformators beziehungsweise an den Synchrongleichrichter-MOSFETs. Beide Bauelemente können diesen Temperaturen kurzfristig ohne Komplikationen standhalten.

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.

Fractal Design Ion SFX-L 500W Gold – Dynamische Belastung mit 50 Kilohertz
Fractal Design Ion SFX-L 500W Gold – Dynamische Belastung mit 50 Kilohertz

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. Mit 136 Millivolt als Wechselspannungsanteil auf der 12-Volt-Schiene kann ein typischer Wert für ein solches Szenario gemessen werden.

Unterschwingung auf 12-V-Schiene Ion SFX-L 500W Gold
Positive Lastwechsel (210 auf 450 W) 11,78
Negativer Lastwechsel (450 auf 210 W) 12,06
Minimal- bzw. Maximal-Spannung in Volt

Ober- beziehungsweise Unterschwinger fallen bei einem Lastwechsel auf der 12-Volt-Schiene relativ gering aus und die Spannungswerte bleiben sogar klar innerhalb der ATX-Spezifikation für statische Lasten.

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. Das Ion SFX-L 500W Gold übertrifft die Anforderung mit 27,6 ms ganz deutlich. Allerdings wird das Power-Good-Signal erst 2,2 ms nach dem Unterschreiten der Mindestspannung der 12-Volt-Schiene auf Massepotential gezogen – offiziell sollte das 1,0 ms vor dem Verlassen der Spannungsspezifikationen geschehen.

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
    • Fractal Design Ion SFX-L Gold 500W
      27,6
    • Super Flower Leadex III Gold 550W
      28,0

Die EU-Energiesparrichtlinien für den Standby-Modus nach ErP Lot 6 2013 erfüllt das Ion SFX-L 500W Gold mit einer aufgenommenen Leistung von maximal 0,45 Watt.

ErP Lot 6 2013 Ion SFX-L 500W Gold
Keine Last 0,10
45 mA auf 5 VSB 0,45
Maximum 0,50
Aufgenommene Leistung in Watt

Wird im ausgeschalteten Zustand eine höhere Leistung von dieser Schiene aufgenommen, liegt der Wirkungsgrad noch knapp unterhalb von 80 Prozent.

5V Standby Ion SFX-L 500W Gold
2,5 A 77,0
3,0 A 76,9
Wirkungsgrad in Prozent

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