Aufbau zur Prüfung von Netzteilen, Bewertung der Testergebnisse, Behebung von Standardfehlern, Arbeitssicherheit

Na ich hänge dann auch die dementsprechend Last dran, messe mit einem Amperemeter den Strom und mit dem Oszi die Spannung. Dann stecke ich noch eine Last dazu (alles Birnen) und wenn die Spannung anfängt zu sinken, lese ich den Strom ab und da sehe ich, wieviel Ampere das Netzteil noch bringt.

Ich will mir in Zukunft einen regelbaren Lastwiderstand kaufen und diesen in Reihe mit einer "Grundlast" in Form einer Glühbirne schalten. Dann muß ich nicht so viele Glühbirnen dazwischen Schalten.

Gruß Jan

War da nicht mal hier im Forum ein Thread, wo ein Kollege eigentlich gute Netzteile gnadenlos aussortiert hat?

Zitat von Jan1980

Na ich hänge dann auch die dementsprechend Last dran,

Statische Lasten sind langweilig. Lastwechsel sind das interessante. Wenn man das an z.B. PCs macht, deren CPU/Grafikkarte blitzschnell zwischen Idle/Sleep-States in Vollast und zurück wechseln, erst dann zeigt sich, ob ein Netzteil gut ist.

Zitat von 1ST1

Zitat von Jan1980

Na ich hänge dann auch die dementsprechend Last dran,

Statische Lasten sind langweilig. Lastwechsel sind das interessante. Wenn man das an z.B. PCs macht, deren CPU/Grafikkarte blitzschnell zwischen Idle/Sleep-States in Vollast und zurück wechseln, erst dann zeigt sich, ob ein Netzteil gut ist.

Also wenn ich jetzt hier einen alten Rechner rumstehen habe der lange nicht eingeschaltet wurde, wie würdest du dann da vorgehen?

Da gab es hier doch vor rund einem Jahr ein Mitglied, das verschiedene Netzteile getestet und ausgewertet hatte. Wenn ich mich recht erinner, wollte er auch eine Art Vorgehensweise schriftlich für die Wissendatenbank erstellen. Ich hatte Ihn damals darauf auch angeschrieben und angeboten die Doku in die Wissendatenbank zu stellen.

Ist irgendwie versandet und ich weiß leider auch nicht mehr, wer das war.

Nachtrag 1: gerade gefunden... es war 6502 im April diesen Jahres... aber da hatte er schon angedeutet, das sich das verzögert. Vielleicht liest er ja hier mit und kann eventuell einen Ausblick geben

Nachtrag 2: Retrocomputing-Grundlagenwissen: Ripple - der lautlose Killer: Netzteile prüfen und beurteilen

Zitat von Toshi

Kann es sein, daß es dynamisch auf Transienten ungut reagiert, der statische Test aber gut ist?

Es zeigt, wie gut die Spannungsregelung wirklich ist. Es ist die Frage, wie schnell ein Netzteil die Mehrbelastung nachregeln kann. Die Pufferkondensatoren rund um die CPU können diese Laständerung nicht ewig ausgleichen und müssen schnellstens für den nächsten Lastwechsel wieder geladen werden. Sonst läuft der Rechner nicht stabil. Hier geht es um Lastwechseln im Zeitraums eines CPU-Takts auf den Nächsten.

Zitat von mdx

Also wenn ich jetzt hier einen alten Rechner rumstehen habe der lange nicht eingeschaltet wurde, wie würdest du dann da vorgehen?

Früher oder später musst du ihn eh einschalten, wenn du ihn benutzen willst. No Risk no Fun.

Nein, mal im Ernst. Erstmal einen Blick rein werfen, insbesondere auf die Elkos, auch im Netzteil. Sind da welche aufgebläht, kommt sogar Flüssigkeit raus? Das Problem mit minderwertigen (LowESR-)Elkos tritt besonders häufig bei Systemen auf, die im Bereich ~1995-~2010 hergestellt wurden. Vorher und nachher eher weniger Probleme damit, weil nach dem Zeitpunkt auch die letzte Chinaklitsche die chemische Formel für das Elektrolyth von Panasonic richtig geklaut hatte. Manchmal findet man auch ausgelaufene Elkos in Geräten, wo man da garnicht mit rechnet, musste deswegen z.B. mal meinen damaligen ADSL-Router von ASUS behandeln, als ich auf einmal keine stabile Internetverbindung mehr hatte.

Staub entfernen. Sicherheitshalber sofort die Netzfilterkondensatoren auf der Primärseite des Netzteils tauschen. Insbesondere wenn das Gerät aus der Zeit um 1990 +/- ein paar Jahre stammt.

Dann alle Platinen nach Tantal-Elkos absuchen, und diese durch moderne Elkos gleicher Kapazität ersetzen. Tantal-Elkos sind quasi geplante Obsoleszenz, mit begrenzter Haltbarkeit und wurden (viel zu) oft bei Systemen bis etwa ~1995 eingesetzt. Man muss natürlich erstmal wissen, wie Tantal-Elkos aussehen. Nicht nur die Hauptplatine absuchen, sondern z.B. auch Grafikkarten. Vorsicht, das können auch SMD- Miniwürfelchen sein, siehe Amiga 600/1200 (wobei ich mir da nicht sicher bin, ob das Tantal ist, aber trotzdem tauschen), und z.B. Olivetti Quaderno.

Varta-Bomben und ähnliche Tonnenakkus austauschen.

Wenn das alles getan ist, kann man es wagen.

Um die Stabilität des Netzteils zu testen, braucht man auf jeden Fall ein Oszi, am Besten mindestens mit 2 Kanälen, so dass man mehrere Spannungen beobachten kann. Am wichtigsten ist natürlich die Spannung, aus der die CPU versorgt wird, evtl. auch Grafikkarte. Je nach CPU-Referenzdesign des CPU-Herstellers für diese CPU-Generation kann diese CPU-Versorgung über verschiedene Stränge erfolgen, die dann die Spannungsregler auf dem Mainboard versorgen, z.B. "Combined Power" 3.3V plus 5V bei AMD K7 Systemen, 3,3V bei Socket 5, (Super-)Socket-7 (Pentium MMX, Pentium II/III, AMD K5/K6) oder 12V (viele Pentium 4, XEON mit Sockel 603/604-Boards). Wie findet man das raus? Dokus zum Mainboard, zum Netzteil lesen, sofern noch greifbar.

Während man dann das Oszi mitlaufen läst, sollte man dann auf dem Rechner zeitgenössische Benchmarks laufen lassen. Den etwa maximalen Dauer-Stromverbrauch der CPU provoziert man z.B. mit Prime95. Aber man sollte auch (3D-)Grafikbenchmarks oder ähnliches laufen lassen, wo es zu apprupten Lastwechseln kommt, weil z.B. es auch mal Phasen gibt, wo sich im Bild kaum was ändert, und dann wieder heftig Bewegung in der Szene ist. Man erkennt solche Benchmarrks an starken Schwankungen in der FPS-Anzeige je nach Szene. Je nach CPU-Generation sind da z.B. verschiedene Generationen von 3D-Mark geeignet. Je moderner die CPU, also um so mehr Sleep-States sie hat, um so heftiger sind da die Lastwechsel, insbesondere wenn diese CPUs für eine hohe Wärmeabfuhr bekannt sind. Diese Wechsel zwischen wenigen Milliwatt im Sleep-State zu vielleicht 100 Watt oder mehr sind extrem herausfordernd für die Netzteile und die gesamte CPU-Versorgung. Man sollte da mal, wenn es geht, am gleichen Netzteil je einen Pentium 4 (kennt keine Sleep-States) mit seinen Nachfolm Nachfolgern aus der Core-i-Reihe bei gleicher Wärmeleistung vergleichen (die Pentium 4 liegen alle bei rund 100 Watt, egal ob idle oder Vollast), um so weiter die zeitlich voneinander entfernt sind, um so extremer sind da die Unterschiede zwischen "Ruhender Desktop" und schnell wechselnder 3D-Szenen.

Gut ist das Netzteil vor allem dann, wenn bei solchen Lastwechseln möglichst k(l)eine Spannungseinbrüche oder Spitzen über dem Sollwert zu sehen sind. Ein bischen regelmäßiges Rauschen ist Ok, sofern es im Toleranzbereich der jeweiligen Spannung ist. Komplett glatte Spannungen wird man bei solchen Lasten nie sehen. Das Regelverhalten sollte einem idealen PID-Regler ähneln, also nicht lange nachschwingen, aber auch nicht überschwingen (also über den Soll-Wert hinaus schießen), sondern möglichst schnell wieder auf den Soll-Wert einschwenken.

Ich würde ein Netzteil definitiv NICHT mit dem Zielsystem als Last einschalten! Es gibt genug andere Möglichkeiten z.B. mit Hochlastwiderständen, das Netzteil zumindest einer Grundlast auszusetzen und die Spannungen zu prüfen. Du hast wenig davon, wenn der Regelkreis z.B. defekt ist und das Netzteil statt 5 Volt deutlich mehr ausspuckt.

Hierzu hatte 6502 auch etwas in seinem Thread verfasst:

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

Das ist genau der Beitrag, wo tolle Netzteile aussortiert wurden.

Ich denke ein statischer Lasttest ist schon mal ein guter Anfang, um zu testen, ob das Netzteil den Rechner beim ersten Einschalten grillen wird oder nicht. Bei C64 Elefantenfüßen ist das ja quasi Pflicht. Mit dem dynamischen Test kann man dann die Qualität/Stabilität prüfen. Wenn es mit verschiedenen statischen Lasten im Rahmen bleibt, würde ich (persönliche Meinung) es aber einfach mit einem Testlauf des Systems probieren.

Auch darauf achten, dass viele Schaltnetzteile ohne Grundlast zu Regelproblemen neigen können.

Oder z.B. PC Netzteile regeln die 5 Volt und die anderen Spannungen laufen einigermassen proportional mit.

Ohne Last auf 5 Volt sind z.B. die 12V nicht stabil.

Zitat von DL5UY

Ohne Last auf 5 Volt sind z.B. die 12V nicht stabil.

Viele Schaltnetzteile gehen sogar kaputt, wenn man sie mit zu wenig oder ohne Last einschaltet.

Wie sind eigentlich so die Toleranzen?!? Hab gerade mal bei meinem 386er nachgemessen, den ich endlich in einem Gehäuse unterbringen konnte: Es hängt an einem ATX Netzteil mit Adapter... (Weil ich keine AT-Netzgeräte habe)

Wenn er läuft sind auf 12V ~12,8V und auf 5V sind es nur 4,8V

Sind die Abweichungen tolerabel?

+/- 5% sind m.E. OK

5V: 4,75V bis 5,25V

Beachte auch den möglichen Spannungsabfall am Kabel - insbesondere noch mit zusätzlichen Übergangswiderständen durch den Adapter.

Am besten an einem unbenutzten Kabel für Laufwerke messen.

Die 12V und die anderen Spannungen musst Du sowieso hinnehmen, aber da hängt normalerweise nichts sehr spannungskritisches dran

Zitat von DL5UY

Am besten an einem unbenutzten Kabel für Laufwerke messen.

Genau so habe ich es gemacht.

Zitat von jedie

Sind die Abweichungen tolerabel?

Die sind noch tolerabel, TTL-Betriebsspannung wird erst kritisch, wenn sie unter 4,5V rutscht. Aber je näher der Durchschnittswert an der unteren Grenze kratzt, um so eher führen größere Störungen/Rauschen dazu, dass tatsächlich mal dieser Wert unterschritten wird.

Bei +12,8V würde ich mir aber keine Sorgen machen.

Um sicher zu sein, solltest du deinen Spannungsmesser nochmal kalibieren oder zumindestens schauen, wie genau das Messgerät ist. Dabei helfen ein Satz frischer Batterien im Messgerät, und dann mal eine bekannt stabile Spannungsquelle zu messen. Dazu eignen sich hervorragend vier in Reihe geschaltete Batterien oder Akkus, die aber etwas Last haben sollten. Einzelne AA/AAA/Baby/... Batterien liegen jeweils bei 1,5V, so dass du da mit dem Messgerät ziemlich genau 6V messen solltest. Bei 1.2V Akkus müsstest du dann ziemlich genau auf 4,8V kommen. Erst dann kannst du relativ sicher sein, dass deine Messung überhaupt stimmt!