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Test: Seasonic X-400 Fanless - Testsystem und Spannungen

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Seite 3: Testsystem und Spannungen

Wir testen die Netzteile nicht an elektronischen Lasten, sondern an der Stelle, an der sie eigentlich auch arbeiten sollen, nämlich einem PC. Dies schränkt die Testmöglichkeiten etwas ein, da nicht beliebige Lastpunkte angefahren werden können und mangelns Messmöglichkeit auf der Sekundärseite bleibt eine genaue Bestimmung des Wirkungsgrad verwehrt. Diese Messmethode hat aber auch ihre Vorteile, denn der natürliche Einsatz belastet die Netzteile anders als das elektronische Lasten tun. Dadurch offenbaren manche Netzteile erst ihre Schwächen, beispielsweise die Neigung zu fiependen Geräuschen bei stark wechselnden Lasten (siehe Test in der aktuellen Hardwareluxx [printed] 05-2010).

Das zum Einsatz kommende Testsystem basiert auf den folgenden Komponenten:

  •  Intel Core i7-980X (per Multi auf 4 GHz übertaktet / VCore 1,4V)
  • ASUS Rampage III Gene
  • 6 GB Corsair (CMGTX1, Triple Channel, DDR3-1333 Betrieb)
  • Single/CrossFire ATI Radeon 4850 (700/1100 MHz)
  • WD Caviar Black 1 TB

Mittels speziell präparierter Adapter können Spannungen am ATX-Hauptstromkabel und am ATX12V-Kabel abgriffen werden, die mit einer DAQ-Box im Betrieb kontinuierlich (25S/s) geloggt werden. Weiterhin wird die primärseitige Leistungsaufnahme mit einem VC940-Multimeter und Leistungsmessadapter aufgenommen und ebenfalls durch den Messrechner gespeichert. Daneben werden bei bestimmten Testabschnitten mit einem DSO (digitales Speicheroszilloskop) die Ripple-Spannungen betrachtet.

Der Verlauf der Ausgangsspannungen ist über einen Durchlauf des 3DMark Vantage dargestellt. Das Testsystem lief hierbei im CrossFire-Modus, was eine primärseitige Leistungsaufnahme zwischen 200 und 350 Watt zur Folge hatte. Der Wertebereich des Diagramms entspricht dabei ungefähr dem nach der ATX-Norm zulässigen Toleranzfeld. Im Falle der 12 Volt darf die Spannung +-5% schwanken, d.h. sie muss sich im Fenster zwischen 11,40 und 12,60 Volt bewegen. Bei 3,3 und 5 Volt ist der Toleranzbereich ebenfalls +-5% groß.  

Im nachfolgenden Diagramm sind die Spannungsverläufe an den zwei 12V-Messpunkten zu sehen. 12V1 wird direkt am ATX-Hauptstromkabel abgenommen und 12V2 am ATX12V-Kabel. 

x400_gra_12V  

Das Seasonic X-400FL macht hier einen guten Eindruck. Es hält die Spannungen mittig im Toleranzfeld knapp über den nominalen 12 Volt. Die Einbrüche bei Belastung sind moderat und lassen noch deutliche Leistungsreserven vermuten. Durch den Betrieb mit zwei Grafikkarten ist die Leistungsaufnahme über den ATX-Stecker (12V1) etwas höher als beim für das X-400FL eigentlich vorgesehenen Betrieb mit einer Grafikkarte, sodass die Performance wirklich als hervorragend zu bezeichnen ist.

x400_gra_35V

Bei den "Nebenspannungen" 3,3 und 5 Volt sieht das Bild im Prinzip auch sehr zufriedenstellend aus. Beide Spannungsschienen liegen zwar unter den nominalen Werten, aber dafür sind kaum Lasteinflüsse festzustellen.

Die Qualität der Spannungsregelung bei wechselnden Lastzuständen ist ein wichtiges Merkmal eines guten Netzteils. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Qualität der Ausgangsspannungen. Aufgrund der Arbeitsweise eines Schaltnetzteils, welches mit Schaltfrequenzen im höheren Kilohertz-Bereich arbeitet, müssen die Ausgangsspannungen entsprechend geglättet werden, damit ein möglichst hochwertige Gleichspannung abgegeben werden kann. Die Schwankungsbreite dieser hochfrequenten Anteile an der Ausgangsspannung ist auch durch den ATX Design Guide festgelegt. Die sogenannte Ripple-/Noise-Spannungen dürfen auf 12 Volt 120 mV(pp) betragen, auf 3,3 und 5 Volt noch 50 mV(pp). Das Anhängsel (pp) als Abkürzung von "peak-to-peak" weist schon darauf hin, dass diese Spannungen den auf die Gleichspannung aufgeprägten Wechselspannungsanteil darstellen.

Zuerst eine charakteristische Aufnahme an den Messpunkte 12V1 und 12V2 im Idle-Zustand (ca. 200W Leistungsaufnahme). Die Ripple-Spannungen liegen ungefähr bei 30 bzw. 15 mV(pp).

 x400_ds0_12v_idles

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Unter hoher Last mit Prime95 und parallel laufendem Furmark-Stabilitätstest, welche zusammen das Netzteil knapp in Überlastbetrieb bringen (ca. 490 Watt Leistungsaufnahme), ist das Seasonic X-400FL auch noch die Ruhe selbst. Auch die maximalen aufgetretenen Ripple-Spannungen lagen unter 50 mV(pp), durchschnittlich lagen auf 12V1 (grüne Spur) ca. 40 mV(pp) an.

x400_ds0_12v_volls

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Die Performance auf 3,3V (grün) und 5V (gelb) ist ebenfalls sehr beeindruckend. Mit Werten um die 10 mV(pp) liegt das X-400FL weit von den erlaubten 50 mV(pp) entfernt.

x400_ds0_35v_idles

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Auch unter Last mit maximalen 15 mV(pp) keine deutliche Verschlechterung der Werte.

x400_ds0_35v_volls

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Insgesamt kann das Seasonic X-400FL von seinen Ausgangsspannungen schon einmal voll überzeugen. Ab der nächsten Seite geht es um die Energieeffizienz, die aufgrund der 80PLUS-Gold-Zertifizierung schon im Vorfeld als sehr gut feststeht.