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Test: FSP Aurum Gold 400W - 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 mangels 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 z.B. in der 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 1,375V)
  • ASUS Rampage III Gene
  • 6 GB Corsair (CMGTX1, Triple Channel, DDR3-1333 Betrieb)
  • ATI Radeon 5870 (900/1200 MHz)
  • Crucial C300 64 GB SSD

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 mit 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 mit erhöhter Spannung auf 4 GHz übertaktet, was eine primärseitige Leistungsaufnahme zwischen 150 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. 

  fsp_aurum_400w_graph12

Das FSP Aurum 400W macht hier eine recht solide Figur, denn mit der serienmäßig übertakteten RADEON 5870 unseres Testsystems hängt ein durchaus starker Verbraucher mit am Netzteil. Daher sind die lastbedingten Einbrüche von über zwei zehntel Volt auf 12V1 zu verschmerzen. Auch bewegen sich die Spannungen an beiden Messpunkten sicher in der Mitte des Toleranzfeldes, sodass dem FSP Aurum 400W hier eine insgesamt gute Performance bescheinigt werden kann.

fsp_aurum_400w_graph35

Bei den "Nebenspannungen" 3,3 und 5 Volt sieht das Bild im Prinzip auch sehr zufriedenstellend aus. Beide Spannungsschienen liegen gut im Toleranzfeld und zeigen nur moderate Schwankungen. Anhand des Graphen lässt sich auch erkennen, dass das Aurum 400W auf VRM-Wandler für die Erzeugung der Nebenspannungen verzichtet. Durch die herkömmliche Regelung beeinflussen sich die Spannungen in geringem Maße gegenseitig. Ein Nachregeln aufgrund der höheren Last auf einer Spannungsschiene führt zu einer leichten Spannungsanhebung auf der (weniger belasteten) zweiten Spannungsschiene.

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 eine möglichst hochwertige Gleichspannung abgegeben werden kann. Die Schwankungsbreite dieser hochfrequenten Anteile an der Ausgangsspannung ist ebenfalls durch den ATX Design Guide festgelegt und soll daher auch eingehalten werden, auch wenn im tatsächlichen Betrieb die Ausgangsspannungen aufgrund anderer Einflüsse teilweise deutlich stärker schwanken. Da sich diese Schwankungen aber im Rahmen des Toleranzfeldes der absoluten Spannungswerte bewegen, gibt für sie keine weiteren Vorgaben.

Die so genannte 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 Messpunkten 12V1 und 12V2 im Idle-Zustand. Die Ripple-Spannungen liegen ungefähr bei 30 bzw. 35 mV(pp), also deutlich unter dem erlaubten Maximalwert.

 fsp_aurum_400w_oszi_12idles

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Bei Belastung der CPU mit Prime95 ergibt sich ebenfalls ein positives Bild. Mit 45 bzw. 60 mV(pp) ist das FSP Aurum 400W sicher innerhalb der erlaubten Grenzwerte.

fsp_aurum_400w_oszi_12lasts

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Die Performance auf 3,3V (grün) und 5V (gelb) ist ebenfalls sehr beeindruckend. Mit Werten um die 10 bis 15 mV(pp) liegt das FSP Aurum 400W weit von den erlaubten 50 mV(pp) entfernt.

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Unter Last werden die Ripple-/Noise-Spannungen etwas stärker, liegen aber mit 20 bis 25 mV(pp) auf normal niedrigen Werten.

fsp_aurum_400w_oszi_35lasts

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Das Aurum 400W von FSP kann zwar in Sachen Spannungsstabilität vielleicht keine neuen Maßstäbe setzen, aber seine Performance auf dem Prüfstand ist doch mindestens als "gut" zu bezeichnen.