Was ist ein Netzteil? Und wie geht das?

Was ist ein Netzteil ? Es ist einfach die Hardware, die verwendet wird, um die von der Steckdose gelieferte Energie in nutzbaren Strom für die vielen Teile im Computergehäuse umzuwandeln.

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Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Netzteil?

Eine Stromquelle wandelt Wechselstrom (AC) in eine kontinuierliche Energieform um, die Computerkomponenten zum Funktionieren benötigen, Gleichstrom (DC). Im Gegensatz zu einigen Hardwarekomponenten, deren Verwendung nicht obligatorisch ist, wie z. B. einer SSD, ist die Stromversorgung von entscheidender Bedeutung, da der Rest der internen Hardware ohne diese nicht funktionieren kann.

Das Netzteil wird häufig als Netzteil abgekürzt und wird auch als Stromquelle bezeichnet. Motherboards, Boxen und Netzteile sind in verschiedenen Größen erhältlich, die als "Formfaktoren" bezeichnet werden. Diese drei Elemente müssen kompatibel sein, damit sie ordnungsgemäß zusammenarbeiten können.

Ein Netzteil in der Box

Das Netzteil befindet sich auf der Rückseite der Box oder des Gehäuses. Wenn Sie dem Netzkabel des Computers folgen, das an die Wand angeschlossen ist, sehen Sie, dass es an der Rückseite des Netzteils angeschlossen ist.

Die Rückseite ist der einzige Teil der Stromversorgung, den die meisten Menschen sehen. Auf der Rückseite befindet sich außerdem eine Lüfteröffnung, die Luft auf die Rückseite des PC-Gehäuses leitet.

Die Seite des Netzteils, die zur Außenseite der Box zeigt, hat einen dreipoligen Stecker, an den ein Netzkabel angeschlossen wird und das andere Ende direkt mit der Wandsteckdose verbunden ist.

Es enthält auch häufig einen Netzschalter und einen roten Spannungsschalter für Quellen mit sehr, sehr niedrigem Pegel.

Innerhalb des PCs erstreckt sich eine große Anzahl von Kabeln von der Quelle. Die Anschlüsse an den gegenüberliegenden Enden der Kabel werden mit verschiedenen Komponenten im Computer verbunden, um Strom zu liefern.

Einige Anschlüsse wurden speziell für den Anschluss an das Motherboard entwickelt, während andere Anschlüsse für Festplatten, optische Laufwerke, Grafikkarten…

Netzteile werden in Watt angegeben, um anzuzeigen, wie viel Strom sie dem Computer zuführen können. Da jeder Teil des Computers eine bestimmte Menge an Strom benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren, ist es wichtig, ein Netzteil (PSU) zu haben, das die richtige Menge liefern kann.

Wie ein Netzteil funktioniert

Wenn es eine Komponente gibt, die für den Betrieb eines Computers unbedingt erforderlich ist, ist dies die Stromquelle. Ohne sie ist ein Computer nur eine inerte Box voller Plastik und Metall.

Netzteile verwenden die Schalttechnologie, um den Wechselstromeingang in niedrigere Gleichspannungen umzuwandeln. Die am häufigsten verwendeten Spannungen sind:

• 3, 3 Volt 5 Volt 12 Volt

Heute befinden sich ungefähr 90% oder 95% der Last auf der 12-V-Schiene. Daher bleiben die anderen Schienen in einer zunehmend sekundären Position.

Die Leistung eines Netzteils wird immer in Watt angegeben. Ein Watt ist das Produkt aus der Spannung in Volt und dem Strom in Ampere oder Ampere.

Heute wird ein Computer mit einer kleinen Taste eingeschaltet und mit einer Menüoption oder mit der Taste selbst ausgeschaltet. Diese Optionen wurden vor einigen Jahren in das Standardnetzteil integriert.

Auf diese Weise kann das Betriebssystem ein Signal an das Netzteil senden, um ihm das Herunterfahren zu signalisieren. Der Druckknopf sendet ein 5-Volt-Signal an die Stromversorgung, um Ihnen mitzuteilen, wann Sie das Gerät einschalten müssen. Das Netzteil verfügt auch über eine Schaltung, die im Standby-Modus Strom liefert. Diese wird als 5VSB (5 Volt Standby) bezeichnet, auch wenn der Computer ausgeschaltet ist, sodass die im Standby-Modus eingeschalteten Geräte funktionieren und die Quelle eingeschaltet werden kann.

Vor ungefähr 1980 waren Netzteile in der Regel schwer und sperrig. Sie verwendeten große, schwere Transformatoren und riesige Kondensatoren, um die Netzspannung bei 120 Volt und 60 Hertz in 5 Volt und 12 Volt Gleichstrom umzuwandeln.

Die heute verwendeten Netzteile sind viel leichter und kleiner (es gibt ATX, SFX und andere Abmessungen). Sie wandeln den Strom von 60 Hz (Hz oder Zyklen pro Sekunde) in eine viel höhere Frequenz um, was zu mehr Zyklen pro Sekunde führt. Diese Umwandlung ermöglicht es einem kleinen, leichten Transformator im Netzteil, die tatsächliche Spannungsreduzierung von 115 Volt (oder 230 Volt in Europa und den meisten Teilen der Welt) auf die für diese bestimmte Komponente erforderliche Spannung vorzunehmen.

Der von einem Netzteil gelieferte hochfrequente Wechselstrom ist im Vergleich zur ursprünglichen 60-Hz-Netzwechselspannung auch einfacher zu filtern und zu korrigieren, wodurch Spannungsschwankungen und Rauschen für empfindliche Computerelektronik reduziert werden.

Ein geschaltetes Netzteil bezieht nur den Strom, den es von der Wechselstromleitung benötigt. Die typischen Spannungen und Ströme eines Netzteils sind auf dem Etikett angegeben.

Standardisierung von Netzteilen

Im Laufe der Jahre gab es mindestens sechs verschiedene Stromversorgungsstandards für PCs. Vor einigen Jahrzehnten entschied sich die Industrie für ATX- basierte Netzteile.

ATX ist eine industrielle Spezifikation, dh das Netzteil verfügt über die physikalischen Eigenschaften für eine Standard-ATX-Box und die elektrischen Eigenschaften für die Arbeit mit einem ATX-Motherboard.

Die PC-Stromkabel verwenden Standardstecker und sind so konzipiert, dass es schwierig ist, die falschen Stecker anzuschließen. Außerdem verwenden Lüfterhersteller häufig dieselben Anschlüsse wie Stromkabel für Festplatten oder Peripheriegeräte (Molex), sodass ein Lüfter problemlos die benötigten 12 Volt erhalten kann.

Netzteilprobleme

Die Stromversorgung des Computers ist sicherlich die Komponente, die am wahrscheinlichsten ausfällt, da sie bei jedem Gebrauch heiß und dann kalt wird und beim Einschalten des PCs den ersten Wechselstromeingang erhält.

Ein nicht funktionierender Lüfter, ein kontinuierlicher zufälliger PC-Neustart, Abstürze beim Laden und sogar Probleme mit der Spieleleistung können ein Symptom für eine fehlerhafte, minderwertige oder unzureichende Stromversorgung sein. Sie müssen berücksichtigen, dass sich die Komponenten der Quelle im Laufe der Jahre verschlechtert haben und was vor 10 Jahren eine 850-W-Quelle war, heute könnten es 650 W sein, und ihre Leistung kann auch beeinträchtigt werden und Ihre Komponenten gefährden.

Eine hochwertige Schriftart sollte 10 Jahre ohne Probleme halten. Auf jeden Fall empfehlen wir, dass Sie, wenn Sie Ihre Ausrüstung erneuern möchten und der Brunnen ungefähr 10 Jahre alt ist, ihn gegen einen hochwertigen austauschen sollten.

Bei Problemen, bei denen Sie den Verdacht haben, dass das Netzteil fehlerhaft ist, können Sie entweder eine Garantie bearbeiten oder ein anderes Gerät ausprobieren. Sie sollten es jedoch niemals zur Reparatur öffnen. Viele werden anderer Meinung sein, aber angesichts der Komplexität der Innenausstattung sollte der Erlöschen der Garantie, die mit dem Öffnen einhergeht, und die Möglichkeit, dass Stromschläge sogar unterbrochen werden, in Betracht gezogen werden.

Es ist sehr schwierig für Sie, einen Fehler in einer Quelle zu reparieren, ohne über einen elektrischen Schaltplan und / oder fortgeschrittene Kenntnisse der Elektronik zu verfügen.

Verbesserungen der Stromversorgung

Heutzutage sind neue interne Designs für Netzteile wie die VRM-Spannungsregelung (Voltage Regulation Module) entstanden, die unabhängig sind. Sie sind die DC-DC-Quellen. Der Hauptvorteil besteht darin, dass die Spannungen nicht ausgelöst werden, wenn die Last unsymmetrisch ist, was bei aktuellen PCs sehr häufig vorkommt (denken Sie an die 12-V-Last im Vergleich zu den anderen Schienen).

Neuere Designs auf Webservern enthalten Netzteile, die eine Ersatzquelle bieten, die ausgetauscht werden kann, während das andere Netzteil verwendet wird.

Einige neue Computer, insbesondere solche, die als Server verwendet werden sollen, bieten redundante Netzteile, dh es befinden sich zwei oder mehr Netzteile im Computer, von denen eines Strom liefert und das andere als Backup dient.

Die Standby-Quelle übernimmt sofort bei einem Ausfall der Primärquelle. Die Primärstromversorgung kann dann bei Verwendung der anderen Stromquelle geändert werden.

Externe Netzteile

Es gibt jedoch nicht nur die Netzteile in einem PC. Die andere Art der Stromversorgung ist extern.

Bei einigen Spielekonsolen ist beispielsweise ein Netzteil an das Netzkabel angeschlossen, das sich zwischen der Konsole und der Wand befinden muss. In anderen Fällen ist das Netzteil in einige externe Festplatten integriert, die erforderlich sind, wenn das Gerät dem Computer nicht genügend Strom über USB entziehen kann.

Externe Netzteile sind vorteilhaft, da sie das Gerät kleiner und attraktiver machen. Einige dieser Arten von Netzteilen sind jedoch ziemlich groß und ihre Platzierung könnte problematisch sein.

Stromspitzen

Stromversorgungen sind häufig Opfer von Überspannungen und Stromspitzen, da das Gerät hier mit Strom versorgt wird. Daher wird häufig empfohlen, das Gerät an eine USV oder einen Überspannungsschutz mit Leistungsschalter anzuschließen.

Macht

Die Netzteilbewertung ist normalerweise die naheliegendste Messgröße für die Auswahl einer Stromquelle. Wenn Sie eine Stromquelle mit sehr wenig Strom wählen, wird Ihr System heruntergefahren, wenn es mehr Strom verbraucht, als das Netzteil liefern kann. Umgekehrt könnte der Kauf einer Tonne Watt eine Geldverschwendung sein. Was ist am bequemsten?

Der Schlüssel besteht darin, einen geschätzten Stromverbrauch für Ihren PC zu erstellen. Jede neue Komponente ändert die Wattzahl, die Ihr System benötigt, um weiter zu laufen. Insgesamt bewegen wir uns in Richtung Energieeffizienz, und neue CPUs und GPUs verbrauchen immer weniger.

Um den Wattbedarf abzuschätzen, können Sie den Taschenrechner von Outervision.com verwenden, mit dem Sie Marke und Modell von CPU und GPU, Speicher und anderen Komponenten auswählen können. Wenn Sie planen, Ihr System zu übertakten, können Sie auch den CPU-Takt, die Spannung, den GPU-Takt und den Grafikkarten-Takt konfigurieren. In jedem Fall ist es in der Regel bequemer, sich von Experten beraten zu lassen als von einem Taschenrechner.

Wenn Sie alle Details eingegeben haben, die Sie einschließen möchten, zeigt der Rechner drei Zahlen an: Lastleistung, empfohlene USV-Leistung und empfohlene Netzteilleistung.

Führen Sie einige Schritte aus, um eine Leistung einzustellen, die Sie leicht finden können. Runden Sie zuerst die Leistung auf die nächste 50-W-Marke auf (370 W würden auf 400 W aufrunden). Mit dieser Methode können Sie normalerweise eine Stromquelle finden, die ausreichend Strom liefert, selbst wenn Sie in Zukunft auf etwas Leistungsstärkeres upgraden.

Bei einigen Systemen sind zusätzliche 50 W oder mehr möglicherweise nicht garantiert. Gesperrte CPUs (Intel-CPUs ohne die Bezeichnung "K" oder "X") werden viel seltener in Situationen verwendet, in denen sie mehr Strom verbrauchen, als ihre Spezifikationen erfordern. Außerdem neigen diese CPUs dazu, ihre maximale Taktrate beim Erhitzen zu verringern, was ebenfalls zur Energieeinsparung beiträgt.

Wenn es darum geht, CPUs zu entsperren und die GPU zu übertakten, ist es besser, genügend Strom zu haben. Dies kann nützlich sein, wenn Sie übertakten möchten oder wenn Sie einem Übertaktungssystem Komponenten hinzufügen. Übertakten erfordert oft eine bessere Kühlung, und jeder Lüfter und jede Wasserpumpe verbraucht auch Watt.

Es ist auch erwähnenswert, dass Ihr System nicht immer die maximale Leistung hat. Die meisten PCs verbrauchen im Leerlauf nur 100 Watt oder weniger und bei alltäglichen Aufgaben wie der Arbeit an Dokumenten oder dem Surfen im Internet selten mehr als 150 Watt. Sie möchten jedoch, dass das Netzteil Spitzenleistungsanforderungen erfüllt, nicht typische Lasten.

Effizienz und 80 Plus-Zertifizierung

Elektronik arbeitet in der realen Welt niemals mit einem Wirkungsgrad von 100 Prozent. Das "80 Plus" -Label auf einem Netzteil zeigt an, dass es für einen bestimmten Wirkungsgrad bewertet wurde. Bevor wir uns der 80 Plus-Zertifizierung zuwenden, sprechen wir über die Effizienz.

Wenn ein Netzteil (oder ein anderes Gerät) zu 80 Prozent effizient ist, werden 80 Prozent der Nennleistung an das System geliefert, und die anderen 20 Prozent gehen in Form von Wärme verloren. Wenn ein Netzteil 500 W aus der Wand zieht und bei 100 Prozent Last einen Wirkungsgrad von 80 Prozent aufweist, können Sie nur 400 W bei maximaler Leistung liefern. Ein solches Netzteil hat eine Nennleistung von 400 W, da dies die maximale Leistung ist, die an das System abgegeben wird.

Da die Nennleistung des Netzteils die Effizienz berücksichtigt, gibt es nicht viel zu tun. Das war's, es sei denn, Sie interessieren sich für Stromrechnungen. Wenn Sie Ihren PC ständig eingeschaltet lassen möchten oder lange Stunden mit Spielen verbringen, können Sie mit einem effizienteren Netzteil Geld sparen.

Wenn dasselbe 400-W -Netzteil einen Wirkungsgrad von 90 Prozent aufweist, werden 444 W (anstelle von 500 W) aus der Wand entnommen, um die 400 W an Ihren PC zu liefern. Dieser Unterschied entspricht fast der gleichen Energie wie eine 60-W-Glühbirne. Und je mehr Sie anspruchsvolle Spiele spielen, desto mehr Kilowattstunden sammeln sich an.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Wirkungsgrad der Stromversorgung nicht linear ist und sich je nach Last ändert. Die 80 Plus-Spezifikation verlangt, dass eine Stromversorgung bei 115 V (in den USA) bei allen Lasten von 20 Prozent oder mehr einen Wirkungsgrad von mindestens 80 Prozent aufweist. Bei 230-V-Verbindungen (EU) muss ein Netzteil bei 20 und 100 Prozent Last einen Wirkungsgrad von 82 Prozent und bei 50 Prozent Last einen Wirkungsgrad von 85 Prozent aufweisen.

Die Teilequalität ist ein weiterer wichtiger Grund für eine effizientere Stromversorgung. Je effizienter ein Netzteil ist, desto weniger Wärme erzeugt es. Das bedeutet in der Regel, dass die Komponenten länger halten und Sie den Lüfter nicht so oft verwenden müssen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Stellen Sie sich zum Beispiel einen 80 Plus Goldbrunnen mit Kondensatoren von schlechter Qualität und einem kurzlebigen Lüfter mit absurd kleinen Kühlkörpern sowie einen 80 Plus Bronze mit einem hochmodernen Lüfter, großzügiger Wärmeableitung und anständigen Kondensatoren vor. Ohne Zweifel ist die Bronze besser.

Einige Netzteile sind so effizient, dass Sie den Lüfter nicht ständig anschließen müssen. Abhängig von Ihrem Fall kann eine weniger effiziente Stromversorgung die Umgebungstemperatur in der Box erhöhen.

Dies ist selbstverständlich, aber eine effizientere Stromversorgung ist auch umweltfreundlicher. Ein leistungsstarker Gaming-PC unter Last ist ein wichtiges Gerät, genau wie eine Waschmaschine oder ein Kühlschrank. Wenn weniger Energie verbraucht wird, verringert sich der Lastbedarf des gesamten Netzwerks, was dazu beitragen kann, Spitzen offline zu halten, insbesondere in Zeiten hoher Nachfrage.

Garantien

Beim Kauf von PC-Komponenten finden Sie häufig Produkte, die auf den jeweiligen technischen Datenblättern keinen wesentlichen Unterschied zu machen scheinen. In diesem Fall kann es hilfreich sein, sich für eine Marke zu entscheiden, die Sie bevorzugen, oder sich etwas anzusehen, das weniger attraktiv ist als die technischen Spezifikationen: die Garantie.

Ab heute ist eine Quelle mit 2 Jahren Garantie auf dem Markt im Rückstand und sollte nicht berücksichtigt werden. Obwohl sie variieren, haben die meisten Netzteile eine Garantie von drei bis fünf Jahren. Für einige Produkte wird jedoch eine Garantie von sieben und zehn Jahren angeboten. Dies ist kein direkter Qualitätsindikator, aber es ist eine Art begrenzte Versicherung, die es wert ist, in Betracht gezogen zu werden.

Modulare Netzteile

Nach Leistung und Effizienz ist Modularität eines der wichtigsten Verkaufsargumente für Springbrunnen. In vielen Fällen ist ein modulares Netzteil ideal. In anderen ist es das Letzte, was Sie wollen. Aber was macht ein Netzteil modular?

Einfach ausgedrückt, können Sie mit einem modularen Netzteil Kabel nach Bedarf anschließen (oder trennen). Bei herkömmlichen Netzteilen hingegen sind Kabel fest mit dem Netzteil verbunden.

Semimodulare Netzteile stellen ein Gleichgewicht zwischen beiden her: Einige Kabel (normalerweise das Motherboard- und das CPU-Kabel) sind fest angeschlossen, während andere Kabel (PCIe, SATA und Molex) abnehmbar sind.

Modulare Netzteile haben einen großen Vorteil beim Kabelmanagement. Das Kabelmanagement kann eine der mühsamsten und teuersten Aufgaben beim PC-Aufbau sein. Mit einem modularen Netzteil können Sie nur die Kabel verwenden, die für die Montage eines PCs erforderlich sind. Dies kann die Kabelsalat in der Box erheblich reduzieren. Dies kann manchmal den Luftstrom zusätzlich zur Ästhetik verbessern.

Der Nachteil abnehmbarer Kabel besteht darin, dass die Kabel selbst im Allgemeinen proprietäre Steckverbinder verwenden. Sogar Kabel aus verschiedenen Produktlinien desselben Herstellers sind möglicherweise nicht kompatibel. Daher ist es immer ratsam, Kabel in einer Box oder einem Beutel aufzubewahren, um sie für eine spätere Aufbewahrung sicher aufzubewahren.

Modulare Netzteile nehmen außerdem mehr Platz in der Box ein als nicht modulare Modelle. Auf ATX-Türmen ist dies normalerweise kein Problem, kann jedoch auf einem Mini-ITX-System echte Probleme verursachen. Die Anschlüsse am Ende der Kabel verlängern die Länge des Netzteils um ca. 1/2-Zoll bis 3/4 Zoll. Nicht modulare Netzteile haben dagegen keine Anschlüsse am Ende des Netzteils, da die Kabel einfach an der Rückseite des Geräts herausgeführt werden.

In Fällen, in denen der Abstand an der Rückseite des Netzteils sehr gering sein kann, sollten Sie ein nicht modulares Netzteil verwenden, wenn die Konstruktion dies zulässt. Es wird schwieriger sein, nicht verwendete Kabel zu lagern, aber der Abstand ist weniger problematisch. Wenn der Platz kein Problem darstellt, werden im Allgemeinen modulare oder semi-modulare Schriftarten empfohlen. Dadurch wird die Struktur gereinigt und Sie können die Kabel bei Bedarf austauschen.

Größe ist wichtig

Wie alles andere, was in ein PC-Gehäuse passt, können die physischen Abmessungen eines PCs einen großen Einfluss haben. Während dies im Allgemeinen bei Netzteilen mit höherer Leistung zum Ausdruck kommt, können selbst Modelle mit niedrigem Watt in einigen Versionen zu groß sein. Es kann schwierig sein , eine 1600-W-Netzteil-EVGA-Quelle für einen Turm mit mittlerer Leistung zu bekommen, aber es ist viel schwieriger, eine Netzteil-ATX- Quelle in einer Mini-ITX-Box zu bekommen, wenn die Dinge eng sind.

Obwohl es einige Boxen gibt, die den kleineren SFX- Formfaktor unterstützen, sind viele Mini-ITX-Boxen immer noch für PSU ATX gebaut. Dies ist ein gemischter Segen. Es gibt keine große Auswahl an Netzteil-SFX für den Verbraucher, daher bietet ATX mehr Optionen. Auch bei dieser Auswahl müssen Sie die Teile sorgfältig auswählen. ITX-Boxen können beispielsweise nur Schriftarten mit einer bestimmten Konfiguration und Größe akzeptieren. Auf so kleinem Raum wird ein modulares Netzteil dringend empfohlen, das jedoch in einem speziellen Format extrem teuer ist: SFX.

Fazit zu Was ist ein Netzteil?

Es ist wahr, dass Netzteile nicht der sexieste Teil eines PCs sind. Ein gutes Netzteil bietet keine ästhetischen Punkte, die Sie Ihren Freunden zeigen können, wie eine gute CPU oder GPU. Das richtige Netzteil stellt jedoch sicher, dass Sie diese Teile optimal nutzen können.

Würden Sie einen Sportwagen kaufen, um das billigste Benzin zu verwenden, das Sie finden können? Netzteile können wie Kraftstoff mit hoher Oktanzahl für Ihre Spielausrüstung sein. Sie sorgen für sauberen Strom und sorgen dafür, dass nicht alles in Rauch aufsteigt.

Wenn es einen letzten Tipp gibt, sollten Sie nicht an Ihrem Netzteil sparen. Sie können immer mehr Speicher oder RAM kaufen, aber ein schlechtes Netzteil kann eine Katastrophe bedeuten.

Ein solides Netzteil mit genügend Ersatzstrom sorgt für eine lange Lebensdauer des Systems und sorgt für sorgenfreie Upgrades. Wenn Sie Fragen haben, können Sie jederzeit unseren Leitfaden zu den besten Netzteilen auf dem Markt konsultieren. Hier finden Sie die besten Modelle nach Preisklassen.

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