Retrocomputing-Grundlagenwissen: Ripple - der lautlose Killer: Netzteile prüfen und beurteilen

Zitat von 1ST1

Zitat von 6502

Intelligente Plazierung der Elkos (nicht eingezwängt zwischen heissen Teilen, sondern mit gesundem Abstand und im Luftstrom)

Je weiter die Elkos von den Bauteilen, die sie unterstützen sollen, desto längere Leiterbahnen dazwischen. Lange Ausgleichströme, langsamme Anpassung, schlecht.

Ich bin nicht sicher, ob Du verstanden hast, worauf ich hinauswollte.

Sehr häufig erlebt man, dass Elkos direkt an Halbleiter und deren Kühlkörpern plaziert sind.

Oft ganz ohne Zwischenraum, dass nicht einmal ein Blatt Papier dazwischen passt.

Da sieht man in schlechten Netzteilen sehr oft Anordnungen, die zwangsläufig zu lokalisiertem Hitzestau führen.

Was ich meinte, war die intelligente Plazierung, die

a) verhindert, dass die Elkos durch direkten Berührungskontakt mit heissen Bauteilen im Betrieb unnötig "beheizt" werden, und

b) eine Luftzirkulation erlaubt. Dazu ist ein Mindestabstand erforderlich, sozusagen eine Mindestgrösse der Luftpassage, denn bei zu kleinen "Luftkanälen" und zu geringer Luftgeschwindigkeit entwickeln sich dann Zonen mit stehender Luft (und in Folge Wärmestau), hinzu kommt dann das Problem der örtlichen Ansammlung von Staub/Schmutz.

Und eine dafür notwendige um vllt 1cm längere Leitung spielt, zumal bei intelligenter Leiterbahnführung, nun wirklich keine Rolle.

Zitat von 1ST1

Zitat von 6502

Tendenziell umso bessere Qualität, je heller (aber nicht immer!).

Die Platinenfarbe sagt nichts über die Qualität

Ich möchte hier nochmal das Wort "Tendenziell" betonen.

Bei PC-Netzteilen - um diesen Geräte geht es hier - würde ich meine Beobachtungen ungefähr so präzisieren:

• Vielleicht 9 von 10 Netzteilboards, welche aus [relativ dunkel-] brauner Pappe sind, sind der Kategorie Billigstkram zuzuordnen (aufgrund der anderen Merkmale) und weisen sehr häufig mehr oder weniger starke Kolophoniumreste auf. Gute Boards mit brauner Pappe habe ich sehr, sehr selten gesehen!
• Vielleicht 7 von 10 Netzteilboards, welche aus heller Pappe (etwa cremefarben) sind, sind entweder Qualitätsmarken (Seasonic, Bestec, Enermax, ...). Der Rest besteht zum grösseren Teil aus besseren Nonames, zum kleineren Teil auf Optik getrimmtem Billigschrot.

Daher bin ich der Meinung, dass man bei PC-Netzteilen mit einem Blick auf die Boardfarbe schon mal eine tendenzielle Einordnung machen kann, womit man *höchstwahrscheinlich* rechnen kann.

Bei Boards in Modefarben (Schwarz, Weiss, Rot, Blau) lackierte sollten immer kritisch-genau hingesehen werden, um auszuschliessen, dass mit dem Lack minderwertiges Material versteckt wird.

Zitat von 1ST1

Zitat von 6502

Kackkleber verwendet? (kann bei Alterung elektrisch leitend werden!)

Bitte, soll bei Alterung elektrisch leiten? Noch nie gehört! Der Kleber soll verhindern, dass Bauteile mechanisch schwingen. Damit wird das Netzteil leiser.

Es geht hier um diesen braunen Kleber zur Fixierung von Teilen fürs Lötbad.

Der ist bei Reparateuren wohlbekannt-berüchtigt.

Ich kenne seine genaue Bezeichnung nicht, habe ihn einfach "Kackkleber" genannt, weil der Kleber seine Farbe mit Alterung variiert, im ganzen Spektrum des Kackbrauns. Speziell wenn er schon recht dunkel ist, muss man sich das sehr genau anschauen.

Ich nehme das als Hinweis, dass auch zu diesem Problemthema ein Kapitel nötig ist.

Vorkommen/Verwendung dieses Klebers, Beschreibung seiner problematischen Eigenschaften, wie man diesen Kleber erkennt und wie man ihn beseitigt.

Ähnliches gilt für Kolophonium. Auch das kann leitend werden und heftige Probleme verursachen.

Aber auch das scheint Wissen zu sein, das sich überwiegend bei Leuten mit Reparaturerfahrung findet.

Zitat von 1ST1

Zitat von 6502

Das Fehlen einer temperaturgeregelten Lüftersteuerung ist immer positiv

Du magst also ständig mit Volllast laufende laute Lüfter?

Zitat von 6502

Temperatursensoren sinnvoll plaziert?

Wozu Temperatursenoren, wenn keine Lüfter geregelt werden sollen?

Ich mag Rechner, bei denen ich keine Angst haben muss, dass sie an ihren thermischen Belastbarkeitsgrenzen betrieben werden.

Ich habe soviele Hitzeschäden gesehen, dass ich es vorziehe, dass Betrieb eines Rechners - wie früher eh normal - mit Lüftergeräusch verbunden ist.

Ebenso liegt mir daran, dass ich nach Möglichkeit davon ausgehen kann, dass die alten Sachen möglichst nicht oder so wenig wie möglich vorgeschädigt sind.

Deshalb ist mir wichtig, Rückschlüsse ziehen zu können, ob ich mit ausreichender Wahrscheinlichkeit davon ausgehen kann, dass die verwendeten Teile immer gut gepflegt (gekühlt) wurden und niemals im Bereich der sozusagen Bruchgrenze betrieben wurden.

Denn Ich möchte keine innerlich rissige Hardware.

Aquarius

Das sieht mir nicht aus wie normaler Ripple. Der Zeitabstand der Spikes stimmt nicht überein mit der Arbeitsfrequenz von Netzteilen, und die "Wiederholgenauigkeit" ist nicht perfekt.

Derartige Störungsbilder habe ich in der Vergangenheit bereits mehrfach durch den Ersatz verschlissener Lüfter beseitigt. (Sind ja letztlich auch Induktivitäten...)

Toast_r

Du sprichst genau den wichtigen Punkt an: nur die volle Lüftung gewährleistet optimale Kühlung, zuverlässigen Betrieb und Langlebigkeit der Hardware.

Die sicherste Methode, sich unangenehme Überraschungen zu ersparen, welche zu gemäss Murphy stets zum ärgerlichsten Zeitpunkt auftreten...

Die Netzteilbeschau, beschrieben am Beispiel von zwei Netzteilen, einem extrem guten und einem extrem schlechten

Vorhin habe ich beschrieben, worauf ich schaue, wenn ich Netzteile optisch begutachte.

Vielleicht lässt sich das veranschaulichen mit einer optischen Gegenüberstellung an einem Beispiel, etwa so wie wenn ein Autotechniker einen Rolls Royce mit einem Tata Nano technisch vergleichen würde.

Dazu kommentiere ich jetzt mal, was ich sehe beim Vergleich des in Post #19 gezeigten Supermicro PWS-502-PQ (3) mit dem in Post #4 vorgestellten Levicom WIN-300PE+PFC.

Ersteres ist ein hochwertiges Netzteil in Industriequalität, und letzteres ist das schlechteste "funktionierende" Netzteil, welches mir seit Beginn meiner "Ripple-Forschungstätigkeit" unter die Hände gekommen ist.

Beide Netzteile im ungereinigten Originalzustand, nach Eröffnung des Siegels zum ersten Mal nach Verlassen der Fabrik geöffnet:

Bei dem krassen Qualitäts-Kontrast braucht man keine Technik-Kenntnisse, nur den gesunden Menschenverstand, um zu erkennen, dass das linke Gerät Topklasse ist und das rechte Gerät in praktisch jeder Hinsicht Billigstkram niederster Qualitätsklasse.

Zoomen wir also in den nächsten Posts und gucken uns das aus der Nähe an, um den Blick für diese Details zu schärfen.

Optische Merkmale eines hochwertiges Netzteils, am Beispiel des Supermicro PWS-502-PQ

Der erste Blick nach dem Öffnen fällt auf den Lüfter.

Der Lüfter ist von Delta und von ausreichender Power. Andere gute Lüfterhersteller sind z.B. Sunon, Panasonic, EBM (Papst), Adda, ...

Die Präsenz eines derart teuren Lüfters zeigt ziemlich sicher an, dass auch der Rest des Netzteil eine gewisse Mindestqualität hat.

Das Netzteil-Board - ein wunderschöner Anblick.

Hochwertige Teile, grosszügig dimensioniert und intelligent angeordnet auf FR-4 Trägermaterial.

Eine hohe Anzahl an grosszügig dimensionierten Halbleitern, grosszügig gekühlt mit hochwertigen Kühlkörpern, welche gut im Luftstrom angeordnet sind.

Der luftzirkulationsmässig tote Bereich ist nicht mit wärmeempfindlicher Elektronik bestückt, sondern freigelassen (siehe unterer Bereich im Foto unten). Da kann es weder zu Wärmestau noch zu Schmutzansammlung kommen.

Viele Hersteller - wie auch Supermicro - fertigen selbst keine Netzteile, sondern lassen Andere nach Vorgabe/Spezifikation fertigen.

Der Blick aufs Board verrät den wahren Hersteller AcBel, einen reputablen Auftragsfertiger für Netzteile.

Hier ist ganz offensichtlich, dass Supermicros' Vorgabe war, ein hochwertiges, grosszügig dimensioniertes, zuverlässiges und langlebiges Netzteil zu bauen, wo nicht an Details gespart werden soll.

Zwei weitere Zoomfotos, die die grosszügige Dimensionierung und intelligente Anordnung aller Teile von Netzfilter-Drosseln bis hin zu Elkos demonstrieren.

Fazit:

Ein ATX-Netzteil der absoluten Topklasse.

Hier lohnt sich ohne Bedenken, das Teil zu reinigen und die verbrauchten Sekundär-Ladeelkos zu ersetzen.

Optische Merkmale eines extrem minderwertigen Netzteils, am Beispiel des Levicom WIN-300PE+PFC

Der erste Blick nach dem Öffnen fällt auf den Lüfter.

Bereits die Bauform zeigt, dass der Lüfter der Kategorie "Billigstklasse" angehört.

Bei einem solchen Lüfter ist der Rest in der Regel entsprechend.

Schauen wir uns also das Netzteil-Board an:

Ein chaotisches Gewusel von winzigst dimensionierten Teilen, wirr in alle Richtungen abstehend montiert.

Die Elkos haben alle mehr oder weniger dicke Backen.

Lediglich vier mickrig dimensionierte Halbleiter an den Kühlblechen.

Da kann man mit ziemlicher Sicherheit davon ausgehen, dass dieses Netzteil nicht über Abschaltthyristoren ("Crowbar") und andere Schutzeinrichtungen verfügt.

Die Netzfilter-Drosseln sind so klein, dass mit blossem Auge nur noch bei genauerem Hinsehen erkennbar (links im Bild).

Varistor-Pillen (Überspannungsschutz) fehlen ganz.

Um das ganze abzurunden, präsentiert sich mittendrin Kackkleber im korrosiven Endstadium:

Hinsichtlich Ripple ist dieses Netzteil jedenfalls einmalige "Spitzenklasse" - 2 Volt Spitze-Spitze:

Netzteile dieser "Güte" kann man häufig bereits mit dem Bauchgefühl erkennen.

Angesichts dieses Etiketts habe ich jedenfalls beim Fund eine Art "Gänsehaut" bekommen. Nicht nur wegen dem 20AWG-Kabelstrang, sondern auch weil der "Marken"-Name mich unwillkürlich an die Bibel und die darin beschriebenen Greuel erinnerte...

Irgendwie glaube ich, ich sollte dieses "spezielle" Netzteil doch noch nicht wegwerfen.

Schliesslich "funktioniert" es ja noch "zuverlässig".

Denn ich bin mittlerweile einfach zu neugierig.

Habe richtig Lust bekommen, an einem retromässig wertlosen irgendwo noch herumliegenden Intel-Core2 Mainboard Messungen zu machen, wie heiss die Elkos damit werden.

Ein "Elkopop"-Netzteil hat schliesslich nicht jeder

Netzteilbeschau - Fortsetzung

Nach dieser Einführung in die Netzteilbeschau anhand zweier extremer Exemplare werde ich jetzt, wie ich die Netzteile öffne und mich entscheide, was ich mit den einzelnen Individuen anstellen werde, das fotografisch dokumentieren und kommentieren.

Das mag vielleicht langweilig zu lesen sein.

Sinn der Sache ist, ein Gefühl zu bekommen, sozusagen "Übung durch zuschauen" oder wie man das nennen mag.

Weiter geht es also mit dem in Beitrag #24 vorgestellten Maxsilent MS-525.

Ich hatte schon mehrere Maxsilent-Netzteile unter die Lupe genommen, fast immer kaputt.

Man sieht bereits ohne das Gerät zu öffnen durchs Lüftergitter, dass was daneben ist - Elkos sind aufgegangen.

Nach dem Öffnen präsentiert sich ein scheusslicher Anblick.

Braunpappe, grossflächig in verschiedenen Stadien der Bräunung.

Das ist ein sicheres Indiz, dass die Elektronik über geraume Zeit dreistelligen Höchsttemperaturen ausgesetzt war.

Eine schöne Sache allerdings.

Die Laufwerkskabel haben sehr praktische Steckergriffe, die das Einstecken und Abziehen vereinfachen und die Kontakte sehen nach brauchbarer Qualität aus (ganz im Gegensatz zum Rest!).

Genau sowas brauche ich an meinen Laufwerkstester-Rechnern!

Deshalb - schnapp, und gefleddert ist der Kabelstrang!

Die Entfernung des Kabelstrangs erlaubt den ungehinderten Blick auf den jämmerlichen Zustand der Ausgangs-Elkos:

Ein letzter Blick auf das Board in seinen bunt gemischten Bräunungstönen, bevor das Teil in die E-Schrott-Kiste fliegt:

In der Art sehen die meisten Netzteile mit lackiertem Gehäuse innen aus.

Vielleicht erklärt das, warum ich bei lackierten Sachen immer sehr zweifelnd schaue.

Als nächstes öffne ich das Fortron/Source FSP350-EMDN aus Beitrag #21.

An diesem vermutlich am Hitzestau kaputtgegangenen Netzteil kann man sehr gut erkennen, warum gefangene Bereiche abseits vom Luftstrom extrem negativ zu bewerten sind.

  

Die heissen Bauteile sind ausgerechnet in diesem "toten Winkel" abseits des Luftstroms plaziert.

Die Zwischenräume sind ausgefüllt mit einer wattig-wolligen Masse, die sicherlich gut wärmedämmend wirkt.

Reparatur ist keine sinnvolle Option, da es sich um eine Fehlkonstruktion handelt und man angesichts der zu erwartenden Wärmeschädigung eines grossen Teiles der Bauteile eigentlich einen Totalaustausch machen müsste.

Das nächste kaputte Netzteil ist das Seasonic SS-200GPX aus Beitrag #25.

Dieses Netzteil ist von 1997 und kommt gut klar mit 5V-lastigen Rechnern.

Bereits von aussen ist ein hochwertiger Adda-Lüfter erkennbar.

Nach dem Öffnen bietet sich ein schöner Anblick.

Gekapselter Netzfilter, Sicherung in Qualitätsfassung, Primärelkos mit 470uF äusserst grosszügig dimensioniert für ein 200W-Netzteil, Pi-Spulen für jede Ausgangsspannung.

Bei den (meisten) Seasonic-Netzteilen stimmt einfach alles.

Wertigkeit, Dimensionierung und Anordnung der Komponenten sowie die Luftführung lassen wenig Wünsche übrig.

Definitiv reparaturwürdig!

Wird weggepackt bis ich mal Lust habe, mal zu messen, was da nicht stimmt.

Jetzt das Coba AP-400X aus Beitrag #25.

Sofort nach dem Öffnen ergibt sich ein negativer Eindruck.

Auch hier sind die hitzerelevanten Bauteile im lüftungsmässig toten Winkel, und entsprechend eingestaubt.

Die Nahaufnahme veranschaulicht, wie die nachträglichen Aufbauten (Fan control, Netzfilter, PFC) auf die Basiskonstruktion einwirken:

Die massive Verbräunung des Boards dokumentiert den Hitzestau.

Der Luftstrom wird weitgehend vorbei an den hitzeentwickelnden wie den hitzeempfindlichen Bauteilen geführt.

Und Kackkleber ist überall in die ganze Chose verspritzt.

Das einzige Gute an diesem Netzteil sind die Laufwerksstecker, genauso wie im Maxsilent MS-525 von Beitrag #37 oben.

Daher ist hier die einzige Option:

Kabelstrang schnip schnap gefleddert, Rest in die Tonne.

Nun das Fortron/Source FSP350-60HHN(85) aus Beitrag #22.

Aufgrund des sehr ähnlichen Aufbaus treffen hier meine Kommentare zum anderen, weiter oben in Beitrag #38 beschriebenen Fortron-Netzteil ebenfalls zu.

Daher habe ich hier nur zwei Fotos gemacht.

Dieses Exemplar ist sehr sauber, nur ganz wenig Staub.

Das gibt keine Sauerei beim Reinigen.

Die Elkos sind leicht zugänglich plaziert, auf eine Weise, die auch Austausch mit geringfügig dickeren Elkos zulässt.

Sowas ist mir immer sympathisch, denn das erleichtert das Recappen ungemein, wenn der Elektronikladen um die Ecke nicht genau die gleichen Abmessungen vorrätig hat.

Zitat von 1ST1

Du hast z.B. ein FSP als "Fail" bewertet, würdest du mir anbieteb, ich dürfte mir ein Netzteil aus dieser Sammlung herausnehmen, ich würde genau das nehmen, ungesehen.

Aufgrund der Messungen ist klar, das NT kann so nicht benutzt werden, es muss recapped werden.

Auch wenn es auf einem Mobo mit intakten Elkos dem Anschein nach "einwandfrei" funktionieren wird:

Es ist eine Gefahr für die Elektronik.

Die austauschbedürftigen Kondensatoren würden meiner Grobschätzung nach vllt 2, 3 Euro aufwärts je nach Marke/Qualität kosten.

Persönlich habe ich kein Interesse an dem FSP Teil, da ich mit den Supermicros und Earthwatts gut versorgt bin.

Kannst mir ja eine PN schicken, falls Du an Kauf (5E+Porto) oder Tausch interessiert bist.

Und jetzt das Inter-Tech SL-500A aus Beitrag #23.

Bereits von aussen machte das NT einen sehr sauberen Eindruck.

Beim Hineinschauen drängt sich mir der Eindruck auf, dass das Gerät neu gekauft worden sein muss, sich als defekt erwiesen hat und dann offenbar faktisch unbenutzt weggeworfen wurde.

Da dürfte bis auf die kaputte Komponente alles quasi neuwertig sein.

Ergo kann man die Platte ins Schlachtelager nehmen, und den Lüfter als Ersatzteil.

Edit:

Ach ja, noch kurz die Begründung, warum ich gleich zum Schlachten überging, ohne eine Reparatur auch nur zu erwägen:

-Fehlender Netzfilter

-Billigkomponenten (immerhin neu)

-kein Markenlüfter

-kurz, kein gutes NT

Das einzige der im Messdurchgang getesteten ATX-Netzteile, das die Ripple-Grenzwerte einigermassen einhielt, war ausgerechnet das

LC Power LC420H-12

das im Beitrag #16 getestet wurde.

Auf den ersten Blick erkennbar: Kategorie Billig.

Selbstverständlich keine Netzfilterung und mickrige Gleichrichterdioden, aber dafür Sekundärelkos so plaziert, dass der Austausch bei Bedarf schnell und schmerzlos geht.

Der dünne 20AWG Strang lässt viel Spiel in der Kabeldurchführung.

Das einzige Gute an diesem NT ist, dass es relativ wenig benutzt und deshalb in gerade noch akzeptablem Zustand ist.

Kann man im Notfall für Hardware untergeordneter Bedeutung durchaus benutzen.

Die beiden Antec Earthwatts EA-380 gehören zu den Netzteilen, die ich recappen und für untergeordnete PC-Zwecke behalten werde.

Hier der Einblick in das in Beitrag #19 beschriebene erste:

Der Grundaufbau ist insgesamt okay. Der Lüfter ist von Adda, sehr fein.

Der Haupt-Schwachpunkt ist, dass einige Elkos wärmetechnisch gesehen nicht so dolle plaziert sind und dementsprechend gekotzt haben.

Sobald man die Lüfter-Temperaturregelung deaktiviert, wird das aber nicht mehr so schlimm sein.

Austauschtechnisch ist die Plazierung gut bis mittel, keine mühselige Fummelei.

Leider ist hier teilweise grosszügig mit Kackkleber umgegangen worden, da muss man die Elkos nach dem Entfernen des Lötzinns regelrecht mit Zange rausreissen und danach die Kackkleberreste mit Messer abpopeln.

Zum Glück ist das Zeug noch sehr hell.

Insgesamt nach dem Recappen wohl ein brauchbares Netzteil, zumal 80plus.

Nun endlich, das letzte Netzteil, das ich für diesen Netzteilporno ausziehen werde:

das einzige AT-Netzteil des Tests, von 1996.

Es hatte überraschenderweise die ATX-Ripplegrenzwerte eingehalten.

Doch bei Bestec muss man immer genau schauen, da gibt es gute und schlechte Sachen.

Die Firma arbeitet überwiegend als Auftragsfertiger, z.B. für HP. Da bestellen und bekommen die Kunden genau die Qualität, die sie spezifizieren, von Top bis Flop.

Anordnung und Luftführung insgesamt recht ordentlich.

Erstaunlich, dass die Werte so gut sind, obwohl Horrormarken an Elkos verbaut sind - Fuhiyyu und Crapxon...

Kackkleber wurde nur da wo hilfreich, und dann auch nur sparsam verwendet, soviel wie gerade nötig.

Für AT-Klasse insgesamt ein gutes Mittelklasse-Netzteil. Kein Schrott, aber auch nicht aufwendig.

Passt zu einem schon ein Weilchen herumliegenden 1996er Gehäuse mit Biostar Edel-Mobo, wo das NT fehlte - perfekt!

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Puhh! Endlich alle Netzteile vorgestellt.

Dass die Ergebnisse der Ripple-Messungen so schlecht sein würden, hätte ich nicht erwartet.

Wieviele Zerstörer-Netzteile sind in all den Retrorechnern versteckt?

Zitat von 1ST1

Dein Belastungstest ist rein ohmisch, Mainboards sind aber auch kapazitiv, was den Verlauf deiner gemessenen Ausgangsspannungen wieder verändert. Die Netzteile sind nunmal nicht dazu designt, an einer rein ohmischen Last beste Werte zu liefern, sondern die brauchen auch die lapazitive Last.

Also, die Messungen die ich diesbezüglich gemacht habe, deuten mir eher darauf hin, dass im laufenden Rechner (mit all den kapazitiven und induktiven Lasten) der Ripple ungefähr gleich bleibt.

Es kommt halt noch der Noise von der Elektronik hinzu.

Das mag auch mit eben dem Umstand zusammenhängen, dass diese Kapzazitäten und Induktivitäten weit entfernt sind, wohl die meisten >50cm und deshalb sich nicht wie so nahe wie möglich angeschlossene Ladekondensatoren verhalten.

Zum Thema, wie nahe muss unbedingt angeschlossen werden, da gibt es genug Beispiele, die zeigen, dass es offenbar m:oglich ist, bei qualitiativ gutem Output den Abstand der Elkos soweit zu verlängern, dass sie nicht mehr in unmittelbarer Nähe oder direkt in Berührung mit starken Wärmestrahlern sind. Schon ein dünner Luftspalt kann da etliche Grad ausmachen...

Zitat von 1ST1

AT oder ATX? Combined Power?

Ja, das weggeworfene FSP arbeitete im Prinzip als Kobold-Staubsaugerbeutel. Das andere war wohl nicht so viel benutzt.

Es hat ATX 20+4. Die Daten findest Du auf dem Etikett hier.

Bin gerade dabei, die ganzen Netzteile als Vorbereitung fürs Recappen sauberzumachen.

Zitat von Multisync

Schwierig für uns Nicht-Elektroniker sind alle die Sachen, die man nur mit einem Oszilloskop feststellen kann. Manche von uns haben sogar eins, tun sich aber schwer, dessen Anzeigen richtig zu interpretieren. Toll wäre die detaillierte und bebilderte Beschreibung, wie mit einem Oszi die Ausgangsspannungen eines Netzteil geprüft werden können. Bis dahin bleibt uns Amateuren nur der vorbeugende Recap des NT-Sekundärbereichs mit hoffentlich qualitativ guten Marken-Elkos.

Es gab da einige Missverständnisse, die mir zeigen, wie wichtig ist, was Multisync schrieb.

Didaktisch sinnvoll wäre gewesen, zuerst einmal die prinzipielle Funktionsweise von Schaltnetzteilen anschaulich zu erklären.

Danach - mit dem prinzipiellen Verständnis der Netzteil-Funktionsweise - wäre eine Einführung darin, wie die Oszillogramme zu interpretieren sind, sinnvoll.

Verschiedene Kommentare zeigten, dass mir offenbar nicht zu vermitteln gelungen ist, dass der Messbereich bei den Oszillogrammen auch zu beachten ist. So ungefähr wie der Masstab bei Karten. Wenn man den nicht im Hinterkopf hat, dann denkt man vielleicht, zwei Orte sind gleich gross, während in Wirklichkeit die Realität ganz anders ist (unterschiedlicher Masstab).

Weiterhin habe ich auch das Gefühl, dass nicht herübergekommen ist, dass die Bewertung der Ergebnisse der Messreihe kein Urteil über die allgemeine Qualität der Netzteile bestimmter Hersteller war, sondern eine Zustands-Momentaufnahme von diversen mehr oder weniger langzeitgebrauchten Netzteilen.

Vielleicht gut zu vergleichen mit der Messung der Reifen-Profiltiefe. Wenn man da sagt, die Reifen des Mercedes sind abgefahren, der Mercedes ist beim TÜV durchgefallen, und das verstanden wird als "Dieser Mercedes ist allgemein scheisse", dann hat man was falsch gemacht.

Wie auch immer, ich überlege, wie ich das am besten schreibe, und das ist schwierig.

TODO

-Einführungen s.o.

-Vorstellung des NT-Tester-Prototypen (Schaltung, Funktion, Anwendungen, etc)

-mit "Opfer-PC" Auswirkungen von high-Ripple demonstrieren: Temperaturmessungen an Elkos bei a) Einhaltung der ATX-Spec 50mV p-p und b) bei 2V p-p Ripple

-nach Recappen: neue Messreihe, um Wirkung des Elko-Austauschs zu verifizieren

Wie funktioniert ein Schaltnetzteil?

Trockene Theorie vorab:

Jeder kennt das Trafo-Prinzip.

Eine Wechselspannung - eine Spannungsänderung - baut ein Magnetfeld im Trafo auf (oder ab).

Beim normalen Trafo liegt am Eingang eine ständig sich stufenlos verändernde Spannung an (Sinus).

Das Magnetfeld wird also ständig von der Spannung "getragen". Das Magnetfeld bricht nie zusammen, sondern es lädt und entlädt sich kontinuierlich.

Im Schaltnetzteil (wie in PC und vielen anderen Computern) ist auch ein Trafo.

Der wird jedoch nicht sinusmässig kontinuierlich angesteuert, sondern ein-aus-ein-...

So kann die Energiemenge genau gesteuert werden, je nachdem wie lange das Verhältnis von ein-aus ist.

Wenn der Strom nun ausgeschaltet wird, dann bricht das Magnetfeld zusammen.

Die im Magnetfeld gespeicherte Energie entlädt sich schlagartig, wie ein Blitz.

Zündfunkenspulen nutzen dieses Prinzip.

Da wir aber keine Zündfunken machen wollen, sondern die Energie vom Stromnetz auf die Kleinspannung im Computer übertragen wollen, muss diese im Trafokern magnetisch gespeicherte Energie, die sich schlagartig entlädt, genauso schlagartig aufgefangen und gespeichert werden.

Das ist die Aufgabe der Kondensatoren. Sie speichern Ladung.

Diese Fähigkeit zur Aufnahme von Ladung wird "Kapazität" genannt und wird gemessen in 1 Farad = 1 Amperesekunde.

Was ist eigentlich der "Ripple"?

Nun ist das Problem, dass reale (nicht ideale) Kondensatoren einen inneren Widerstand haben.

Dieser begrenzt den Strom, den der Kondensator schlucken kann.

Wenn der Elko altert, sinkt nicht nur seine Kapazität, sondern der Innenwiderstand steigt auch an.

Die Spannungsspitzen werden immer langsamer/unvollständiger aufgefangen und werden mit der Zeit immer grösser.

Vielleicht kann man den sich bei der Alterung von Netzteil-Ladekondensatoren entwickelnden "Ripple" vergleichen mit immer stärker werdenden Druckschlägen, Stössen, und Erschütterungen.

Die unmittelbaren Folgen des "Ripple":

Frühphase

1. Kondensatoren müssen viel höhere Ströme als vorgesehen ertragen, Lebensdauer reduziert sich drastisch.
2. Systeminstabilitäten. ("Windows ist heute dauernd abgestürzt.")
3. Mysteriöse Fehlfunktionen.
4. Einzelne Komponenten funktionieren in diesem Rechner nicht mehr, sobald ihr Toleranzniveau überschritten ist. Das führt zu Irrtümlichen Defektvermutungen und weggeworfener intakter Hardware.

Spätphase: Versagen von Bauteilen:

1. Elkos blähen.
2. Tantals explodieren. Leiterbahnen brennen ab, wenn kein Überstromschutz vorhanden.
3. Regler (CPU, HDD-Motor,...) gehen kaputt.
4. ICs werden geschädigt.

Endphase: Totalschaden

1ST1

Ich habe die Beschreibung bewusst so zu gestalten versucht, dass wenig elektrotechnische Vorkenntnisse erforderlich sind, um die Ursache und die Auswirkungen der Ripple-Problematik und deren Auswirkungen zu verstehen.

Nach dem Motto, jedes unnötige Detail verwirrt nur.

Dein Beitrag ist super für diejenigen, die tiefergehende Informationen wollen!

Vielen Dank

Zitat von 1ST1

Und jetzt nochmal: Vorsicht: Diese Kühlkörper, an die die Eingangsspannungszerhack-Transistoren angesxchraubt werden, sind meistens elketris mit der hochfrequenten Wechselspannung, die der Transistor erzeugt, verbunden. Also bloß nicht im laufenden Betrieb anfassen!

Ich rate ganz grundsätzlich ganz eindringlich davon ab, PC-Schaltnetzteile im geöffneten Zustand an Netzspannung anzuschliessen.

Das ist ohne passendes Equipment (Trenntrafo, Halterungen für Boards usw) einfach nur unnötig gefährlich.

Ich möchte nicht, dass dieser Thread dazu führt, dass beispielsweise jemand auf den Gedanken kommt, ich recappe mal das Netzteil, und teste es aus, wie das ganze noch fliegend da herumliegt!

Das Risiko, dass irgendwas verhakt, sich bewegt oder es anderweitig zu einer unbeabsichtigten, aber folgenschweren Berührung mit gefährlichen Spannungen kommt, ist meines Erachtens so gross, dass man das lassen sollte.

Ausser man besitzt die nötige Fachkunde und Ausrüstung. (Hat man diese, braucht man die in diesem Thread vermittelten Infos ohnehin nicht mehr)

In dem Zusammenhang möchte ich am Rande daran erinnern, dass verschiedene Computer, wie z.B. Atari ST, nicht für den offenen Betrieb vorgesehen sind. Wenn die geöffnet sind, kann man hochspannungsführende Teile berühren (z.B. die von 1ST1 erwähnten Kühlkörper), im Gegensatz zu normalen PCs, wo die Netzteile nicht offen sondern vor Berührung geschützt sind.

(Anm.: Das trifft nur zu bei Standard-PCs, aber nicht bei allen PCs:; manche "Kompatible" wie z.B. einige Olivetti-Modelle haben nämlich von Haus aus Netzspannung auf dem Mainboard. Bei diesen muss man entsprechende Vorsicht walten lassen, wenn sich ein Betrieb mit offenem Gehäuse nicht vermeiden lässt)

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Bei Betrieb dieser Dinge im geöffneten Zustand besteht Lebensgefahr!