In der heutigen Zeit findet man oft nur noch die pure Gier nach Leistung, egal zu welchem Preis. Dadurch treten bei den Enthusiasten die Werte für Effizienz oder das Leistung-Pro-Watt-Verhältnis komplett in den Hintergrund, wohingegen sich der Otto-Normalverbraucher gerade über diese Aspekte besondere Gedanken macht. Somit war uns der Aspekt der Netzteileffizienz, also das Verhältnis von real verbrauchter (Nutzleistung) und vom Netzteil aufgenommener Leistung, besonders wichtig. Die Differenz der beiden sind auftretende Verluste, die zum größten Teil im Netzteil direkt von elektrischer in thermische Energie, also Wärme, umgewandelt werden. Die aufgenommene Leistung eines Netzteils ist relativ einfach zu ermitteln, wie nun aber den exakten Verbrauch eines Computers ermitteln, um damit die Effizienz zu errechnen? Eine Lösung wäre jedes Kabel vom Netzteil zu den Verbrauchern im System mit Messgeräten für Spannung und Stromstärke zu versehen um mit diesen Werten die Leistung zu ermitteln. Da dies allerdings mit extremen Aufwand und enormen Kosten verbunden ist, taugt diese Methode rein gar nichts. Zudem wäre es damit auch nicht möglich, die komplette Leistungsfähigkeit und somit auch die angegebenen Maximalwerte der Testkandidaten zu überprüfen.

Die nächste Möglichkeit sind käuflich zu erwerbende Messgeräte, die diese Arbeit übernehmen würden und mit denen man eine gewisse Last simulieren kann. Da aber auch diese Geräte einen enormen geldlichen Aufwand bedeuten würden, suchten wir nach einer weiteren Möglichkeit dies zu realisieren. Viele Online-Magazine haben diesen Aufwand direkt gescheut und beschränken sich bei Netzteiltests lediglich auf die Ausstattung, das Aussehen und die Spannungsstabilität an einem normalen Rechner im kurzzeitigen Testbetrieb. Da dies aber unserer Meinung nach nicht ausreicht, um Netzteile auch im Hinblick auf deren Qualität zu beurteilen, haben wir nach reiflicher Überlegung den Entschluss gefasst, selbst tätig zu werden, um Stromverschwendern auf die Schliche zu kommen!

Die Idee, selbst einen Messaufbau zu erschaffen, an dem man fast das komplette Netzteil anschließen kann, abgesehen von den doch recht aufwändig gefertigten Serial ATA-Stromanschlüssen und ohne Messung der negativen 12 V- und gegebenenfalls noch vorhandener negativen 5 V-Leitung, war schnell geboren. Die Umsetzung von der Überlegung in die Praxis gestaltete sich dann doch relativ schwierig und beschäftigte uns etliche Tage und Wochen. Nicht nur ein kompletter Schaltplan musste aufgestellt werden, der eine Lasterhöhung pro Spannungsgröße in 1-Ampere-Schritten annähernd realisieren konnte, sondern auch die Messeinrichtung der vorhandenen Ströme wollte wohl durchdacht sein.

Für die stufige Lasterzeugung dienten fast normale Ohmsche Widerstände, jedoch nicht in der kleinen runden Ausführung, wie man sie aus dem Technikunterricht gewohnt ist. Statt der Standard-Bauteile mit circa fünf bis zehn Millimetern Länge und zwei bis drei Millimetern Durchmesser, kamen größere Varianten mit rund zehn Millimetern Durchmesser, Längen bis zu 60 mm und Belastbarkeiten von bis zu 50 Watt zum Einsatz. Diese kommen auch in eckiger Querschnittsform daher, da sie ein Aluminiumgehäuse zur Kühlung besitzen. Rein passiv sind diese Leistungen bei diesen Größendimensionen allerdings kaum bereitzustellen, weswegen auch eine effektive Kühlung mit in die Planung einfließen musste. Da Stromstärken von teilweise 50 Ampere zudem nicht direkt messbar sind, wurde dies über das Ohmsche Gesetz (U = R x I) realisiert. Dazu nehme man einen weitestgehend konstanten Widerstand und messe statt dem Strom, die darüber abfallende Spannung in Millivolt und schon kann man mit den bekannten und gemessenen Werten die Stromstärke errechnen. Nach stundenlanger Überlegung, Umsetzung und Prüfung wurde so der „Hardware-Mag PSU-Profiler“ geboren, der es nun ermöglicht die wichtigen 3,3 V- und 5 V- sowie 12 V-Leitungen in bedienerfreundlicher Weise zu belasten und je nach Netzteil eben auch die maximal möglichen Stromstärken der einzelnen Leitungen abzufordern. Somit lassen sich auch ohne Probleme die Vorgaben der 80 PLUS-Zertifizierung (Wirkungsgrad größer gleich 0,8 bei 20, 50 und 100 Prozent Output-Power) in den Tests überprüfen.

Für die Auswertung stehen derzeit zwei LCD-Displays zur Verfügung, die auch gleichzeitig die Messungen übernehmen und dank vorgeschalteter Spannungsteiler die Anzeigen direkt in Volt und Ampere ausgeben. Eine Erfassung aller Daten muss somit manuell durchgeführt werden. Eine Rechnerschnittstelle zur Auswertung der Messergebnisse am Computer ist zudem in Planung und fließt in die nächste Version des PSU-Profilers ein. Insgesamt betrachtet ist uns natürlich klar, dass der Aufbau mit reichlich Messfehlern behaftet ist. Da aber alle Netzteile mit den gleichen Fehlern behandelt werden, stellt dies unserer Ansicht nach kein großes Problem dar, da wir auch keine Effizienzmessungen im Promillebereich durchführen wollen. Somit ist unser Kosten-Leistungs-Kompromiss durchaus gerechtfertigt, um aussagekräftige Ergebnisse liefern zu können. Mithilfe des Aufbaus gehen wir neben der Effizienz auch auf die weiteren wichtigen Punkte eines Netzteils genauer ein: Lautstärke, Temperatur und Spannungsstabilität.

Autor: Patrick von Brunn