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Als Nachfolger zu den Liberty Modellen möchte die LibertyECO Serie Großes vollbringen. Doch was die Serie von vielen anderen Netzteilen unterscheidet ist, dass sie nicht durch ihren hohen Leistungsbereich groß werden möchte, sondern durch ihren kleinen. So will man dem Kunden genau das geben, was er will. Wir freuen uns, seit längerem nun auch wieder ein Netzteil zu testen, das an die Vernunft appelliert und 400W statt 1000W aufweist. Effizienz, eine geringe Lautstärke und realitätsnahe Produkte zu moderaten Preisen sind die Eckpfeiler dieser Baureihe.
Zumindest behauptet das Enermax. Jedenfalls haben die Modelle die 80Plus Zertifizierung erhalten, bieten ein modulares Managementsystem für die Anschlüsse und werben mit dem Dreiergespann aus „SpeedGuard“, „SafeGuard“ und „AirGuard“. Nun wird es Zeit, die breite Palette an Vorzügen auf ihre Richtigkeit zu überprüfen und gegebenenfalls auftretende Mängel aufzuzeigen. Anbei bedanken wir uns bei Enermax für die Bereitstellung des schon jetzt prominenten Testkandidaten und wünschen viel Spaß beim Lesen!

[break=Verpackung und Lieferumfang]

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Die Verpackung präsentiert sich in einer bewusst grün gewählten Farbgestaltung und ein Blatt ziert das Logo der Serie, was wohl auf die Umweltverträglichkeit und hohe Effizienz schließen lassen soll. Interessant ist besonders ein seitlicher Aufdruck, der dem Kunden zeigt, wie das Netzteil im Innern strukturiert ist. Darüber hinaus trägt man auf der anderen Seite die Leistungsverteilung bei den jeweiligen Schienen.

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Im Lieferumfang enthalten sind neben dem Netzteil selbst ganz konventionell ein Kaltgerätestecker, vier Befestigungsschrauben und die abnehmbaren Leitungen mit einer zusätzlichen Leitungstasche. Weiterhin spendiert man dem Paket zwei Kabelbinder mit Enermax Logo und ein Faltblatt mit zusätzlichen Informationen, Warnhinweisen bei Installationsvorgängen und vielem mehr.

[break=Produkteigenschaften]
Zu den Produkteigenschaften zählen die voraussichtlich leise Kühlung durch einen 120mm Lüfter mit dem patentierten Lufteinlass, als auch zahlreiche Sicherungsmechanismen wie OCP oder OTP. Des Weiteren betragen die Maße 150 x 86 x 140mm und man hat das 80Plus Zertifikat erhalten. Es entspricht dem aktuellen Standard ATX12V 2.3 und Enermax gewährt, wie auf viele seiner Netzteile, 3 Jahre Garantie. Das Netzteil selbst wirkt mit seiner lackiert und pulverbeschichteten Oberfläche mit dem goldenen Lüftergitter sehr ansprechend.


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Als Lüfter kommt ein Modell mit eigenem Label zum Einsatz, wobei die Modellnummer EB122512H eine andere Bezugsquelle vermuten lässt.


Leistung:


Anschlüsse:
LibertyECO Anschlüsse



Auch wenn die einzelnen Leitungen, wie etwa der 24-pin Hauptstecker bei 40cm, etwas länger sein könnten, ist vor allem die Anzahl sehr lobenswert. Zwei Grafikkartenanschlüsse in aktueller Form mit 8 Pins und zahlreiche Peripheriestecker sind äußerst angemessen für ein 400W Netzteil. Die Leitungen sind sehr sauber ummantelt worden und nur an den Enden hat man die Anschlüsse nackt belassen, um die Flexibilität zu erhöhen.

[break= Grundlagen Elektronik]

Elektrolytkondensator


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Der klassische Elektrolytkondensator (kurz Elko) dient in der Leistungselektronik als Energiespeicher. Weiterhin werden sie sekundär als sogenannte Glättungskondensatoren eingesetzt, um Restwelligkeitsanteile zu kompensieren. Ein Qualitätsmerkmal ist also, wie sauber die ausgegebene Gleichspannung geglättet ist. Ein weiteres Kriterium ist die Lebensdauer des Bauteils, der in Stunden angegeben und einer bestimmten Temperaturgröße und Lastbedingungen zugeordnet ist. Typische Angaben sind hierbei 85°C bzw. 105°C, wobei ein Temperaturanstieg von 10°C im Netzteil die halbierte Lebensdauer zur Folge hat, weshalb 105°C Varianten bei gleicher Stundenangabe theoretisch doppelt so lange leben. Aus dem Grund werden wir in unseren Tests auf dieses Detail achten. Außerdem bieten Kondensatoren hohe Kapazitäten, angegeben in MicroFarad und sind daher für ihr Anwendungsgebiet mit höheren Lastströmen optimiert. Vor allem die Pendanten aus Japan gelten als besonders hochwertig, da sie ganz andere Qualitätsstandards befolgen als in China oder Taiwan, wo eher auf Kosten geachtet wird. Konkret äußert sich das durch die Verwendung guten Elektrolyts und der besseren Versiegelung. Denn durch ein Leck könnte flüssiges Elektrolyt auslaufen, weshalb dies ein sehr wichtiger Faktor ist.


EMI Filtereinheit


Auftretende Störungen müssen durch eine eingangsseitig platzierte und aufwändige Schaltung kompensiert werden.


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Der X-Kondensator ist ein wesentliches Element der EMI-Filterung, da er Taktstörungen kurzschließt. Er ist rechteckig und meist gelb oder grün und befindet sich vor der Gleichrichterbrücke, bzw. mit leicht abgerundeten Kanten in rot oder blau nach der selbiger. Währenddessen kann der Y-Kondensator Störungen über den Nulleiter ableiten. Dieser ist meist blau mit einer flachen, rundlichen Form.


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MOV (Metal Oxide Varistor) dienen zur Spannungsbegrenzung und stellen damit eine wichtige Schutzinstanz dar. Optisch ähneln sie ein wenig den Y-Kondensatoren, sind aber oftmals orange. Sehr häufig wird daran gespart, weshalb wir auch hier darauf achten, ob das Bauteil im PC-Netzteil realisiert wird.


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Die längliche Schmelzsicherung schützt die Komponenten vor Überströmen. Der dünne Draht ist eine Sollbruchstelle und schmilzt bei zu hoher Belastung. Das Bauelement darf nicht überbrückt werden.


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Die Spulen, als eingesetzte Vertreter für Induktivitäten, stellen Filter etwa für Oberwellen dar, die nicht komplett unterdrückt werden können. Darüber hinaus können diese aber auch als Speicher fungieren. Sie bestehen aus mehreren Drahtwindungen um einen Ferritkern und können zum bekannten Netzteilpeifen führen, wenn sie nicht gut genug angebracht werden. Denn falls die Drähte keinen Halt mehr haben, vibrieren sie in der Luft, was zu hochfrequenten Geräuschen führt. Entgegenwirken kann man dem Phänomen mit Klebstoffen, Epoxidharz oder auch Schrumpfschläuchen.


Transformatoren und Optokoppler


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Der Transformator arbeitet mit einer hochfrequenten Rechteckspannung und überträgt Spannungen auf ein anderes Niveau.


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Optokoppler haben einen ähnlichen Effekt wie Transformatoren, indem sie zwei unabhängige Stromkreise galvanisch trennen.


Transistoren und Dioden


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Die Transistoren (speziell Leistungs-MOSFET) sind Halbleiter, die in Schaltnetzteilen als Wechselrichter und Gleichrichter fungieren. Deren Vorteil liegt im schnellen und daher effizienten Schalten. Diese Halbleiter leiten/blockieren Ströme, stellen also eine Art Ventil dar. Zudem zerhacken sie die Spannung passend für den Transformator.


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Dioden werden als Gleichrichter von Wechselspannungen verwendet und sind die Bauteile im Netzteil, die die Spannung vor der Ausgabe final auf dieses Niveau bringen. Manchmal werden sie auch statt der Gleichrichterbrücke primär eingesetzt, sind dort aber eher ein Element in sehr günstigen Netzteilen.


Chips


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Es gibt drei wichtige Arten von relativ intelligenten Chips in primärgetakteten Schaltnetzteilen. Der PWM-Chip, meist in Kombination mit der PFC Steuerung, sorgt als Lastregler für eine hohe Effizienz und kontrolliert die Ausgangsspannungen. Ein zusätzlicher Sicherungschip, der gerne vergessen wird, beinhaltet die verschiedenen Schutzmechanismen. Je nach Art deckt dieser verschiedene Sicherungen ab, die in Abhängigkeit unterschiedlicher Bedingungen in Kraft treten, wie beispielsweise bei Kurzschlüssen oder Überlastungen. Der für die Lüfterregelung zuständige Chip bestimmt maßgeblich, wie schnell oder langsam der Lüfter dreht und mit welcher Anlaufspannung er gestartet wird. Je nach Ausrichtung kann man damit eine leisere, oder effektivere, Kühlung erreichen.


[break= Grundlagen Messungen]
In unseren Test führen wir zu vielen Werten Messungen durch. Da nicht jeder wissen kann, was es mit den Begriffen auf sich hat, werden diese noch einmal kurz erklärt.

PFC

Die Werte zum PFC (Power Factor Correction), zu Deutsch Leistungsfaktorkorrektur, findet man bei unseren Berichten zu jedem Netzteil. Die Generatoren in den Kraftwerken erzeugen bekanntermaßen sinusförmige Spannungsverläufe. Nun ist es so, dass die Gleichrichterbrücke und die impulsartige Aufnahme der Kondensatoren zu Verzerrungen dieses sinusförmigen Bildes führen und Oberschwingungen generieren, die Störungen hervorrufen können. Mit dem Leistungsfaktorkorrektur strebt man an, diesen Effekt zu kompensieren und den Faktor nahe Eins zu bringen, was dem perfekten Abbild entsprechen würde. Wie nah man die Eins tangiert, überprüfen wir. Anzumerken ist, dass eine aktive Lösung meist höhere und damit bessere Resultate hervorbringt, als eine passive.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad (auch Effizienz) zeigt auf, wie viel von der aufgenommenen Energie an das System ausgegeben wird. In einem Netzteil treten nämlich Verlustleistungen an den unterschiedlichen Bauteilen auf, die in abzuführende Wärmedie umgewandelt werden. Die ermittelte Prozentzahl gibt Aufschluss darüber, wie viel Prozent der Eingangsleistung in Ausgangsleistung umgewandelt werden und somit auch darüber, wie viel Energie in Wärme verpufft.

Restwelligkeit

Dass aus Wechselspannung im Netzteil letzen Endes eine geglättete Gleichspannung wird, ist jedem bekannt. Denn nur mit dieser können die PC-Komponenten operieren. Was in der Theorie gut funktioniert, ist in der Praxis problematischer. Denn Spannung kann abhängig von der Qualität nicht perfekt geglättet werden und hinterlässt Restwelligkeitsanteile. Je niedriger diese sind desto besser. Die Spezifikationen legen folgende Maximalwerte fest:

  • +12V 120mV
  • +5V 50mV
  • +3,3V 50mV
  • -12V 120mV
  • +5VSB 50mV

Auch wenn diese Angaben bei unseren Artikeln nicht immer genannt werden, überprüfen wir sie natürlich. Allerdings finden sie nur dann Erwähnung, wenn es sich um ein besonders niedriges (also gutes) oder hohes (also schlechtes) Resultat handelt. Bei allen Tests ohne Vermerk gilt, dass die Werte innerhalb des unkritischen Bereiches liegen.

Spannungen: Toleranz

Von der optimalen Linie ausgehend sind bei den einzelnen Spannungen jeweils 5% nach oben und 5% nach unten hin als Toleranzgrenze gesetzt.
Daraus ergibt sich folgendes Bild:

  • +12V = 11.40V / 12.60V
  • +5V / +5VSB = 4.75V/ 5.25V
  • +3,3V = 3.14V / 3.47V


Für -12V gilt gesondert eine Schwelle von 10%.
Da dies mittlerweile sehr großzügig gesetzt ist, beurteilen wird nicht nur die Einhaltung der Werte, sondern auch, wie nah sie tatsächlich am Optimum sind.

Um hohe Belastungen zu simulieren und repräsentative Werte messen zu können, ist kein gängiges PC-System zum Einsatz gekommen, da sich die dort ermittelten Ergebnisse immer nur unmittelbar auf die Hardwarekombination beziehen lassen, zumal man viele der großen Fabrikate nur selten voll auslasten kann. Und ein Netzteil ist nur dann gut, wenn es die gesamte versprochene Leistung auch zu 100% bereitstellen kann, ohne in irgendeiner Weise Probleme zu verursachen. Hierzu wird die professionelle Teststation Chroma 8000 eingesetzt, um eine detaillierte Belastung in mehreren Stufen zu ermöglichen und mit Volllast, bzw.10% Überlast, alle relevanten Fähigkeiten überprüfen.


[break=Elektronik]

Sicherheitshinweis
Wenn wir nun zu den elektronischen Details übergehen, werden weitere Indizien zum Produzenten gesammelt, anhand derer die Verarbeitungsqualität und die Wahl der einzelnen Bauteile beurteilt werden kann. Bevor ein Netzteil nun aber geöffnet wird, ist der Sicherheitshinweis erforderlich, dass dieser Vorgang lebensgefährlich sein kann und davon abzuraten ist, wenn man ein solches Produkt als Privatkunde erwirbt. In den Kondensatoren kann sich immer noch Restspannung befinden, die sich bei Berührung entlädt.

Abhängig von der Kapazität benötigen diese üblicherweise eine Ruhepause von etwas mehr als einem Tag, damit sich die Spannung komplett abbauen kann. Jedoch lässt sich auch einfach der Stromstecker trennen, während man das Netzteil im AN Zustand behält, sodass sich die Restenergie in Richtung der Verbraucher (PC-Komponenten) verteilen kann. In jedem Fall sollte man im spannungsfreien Zustand damit hantieren. Ein sorgfältiger und vorsichtiger Umgang mit dem Gerät ist zudem erforderlich, um keine empfindlichen Bauteile zu beschädigen. Bei einem Eingriff erlischt die Herstellergarantie, wenn der Garantieaufkleber beschädigt wird. Das Enermax-Netzteil wird mittels vier Schrauben geöffnet.

Inneres

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Beim Blick ins Innere begegnen uns keine großen Überraschungen. Die Topologie ist eine ähnliche wie bei den anderen aktuellen Netzteilen von Enermax. Man muss schon in den Bereich einzelner Widerstände gehen, um Unterschiede zu erkennen. Die gestanzten und schwarz eloxierten Kühlrippen vertreten dabei zu zweit die passiven Kühlelemente des Netzteils. Man hat darauf verzichtet, der Gleichrichterbrücke einen entsprechenden Kühlkörper zu spendieren. Zu Beginn startet die transiente Filtereinheit mit einem X-Kondensator, zwei Y-Kondensatoren und einer Spule auf der separaten Platine hinter dem Eingangsbereich und setzt dies auf der Hauptplatine mit zwei weiteren Spulen fort. Hinter dem Brückengleichrichter erblicken wir einen weiteren Y- und X-Kondensator gängiger Herkunft und auch den sinnvoll platzierten MOV. Mittlerweile zählt es auch bei Enermax zum Standard, die Induktivitäten mit Schrumpfschläuchen zu ummanteln, was dem Netzteilpfeifen entgegenwirkt.

LibertyECO Primär
Etwas verwundert waren wir aber über die Art der Anbringung der PFC-Spule, denn diese wurde unverständlicherweise mit einem Kabelbinder befestigt, was uns nicht sonderlich gut gefällt. Diese exotische Alternative der Befestigung steht sicherlich hinter der üblichen Anbringung und ist auch nicht so stabil, wie es etwa ein eigener Sockel wäre. Wobei wir letzteres im Grunde in fast keinem aktuellen Netzteil mehr finden können. Und das, obwohl der Kostenfaktor gar nicht mal so intensiv ausfällt, zumal wir derartig massive Sockel schon bei günstiger OEM Ware von FSP oder Delta Electronics gesehen haben. Wir hoffen auf Besserung bei Enermax, denn das ist keine Methode, sondern eine unpassende Art. Bitte ändern! In diesem Zusammenhang hat man durch die erhöhte Position aber den Vorteil, dass man direkt darunter einen Widerstand anbringen konnte, was Platz spart. Größere Widerstände wird man in der Regel immer beim Primärkondensator antreffen können, da dieser nicht zu schnell ge- bzw. entladen werden sollte. Anbei verraten die Farbringe, wie viel Ohm ein Widerstand hat. Je höher der Wert ist, desto mehr Strom wird begrenzt und Spannung verringert. Schließlich kann man nicht überall klobige Übertrager (Nachrichtentechnik) bzw. Transformatoren (Energieversorgung) einsetzten, die die Spannung runter transformieren.

Primär können wir das implementierte HP3 Modell von Hitachi erblicken, das auch schon im Hiper 630W als Kondensator fungiert hat und keinerlei Probleme bereitete. Angesichts des Budgets erscheint es auch angemessen, dass die Version in der 85°C Variante gewählt wurde. Schließlich ist die Herkunft an sich schon sehr hochwertig. Bei den Halbleitern verwendet man einen ganzen Mix an Varianten, die etwa von Toshiba, Fairchild und sekundär beispielsweise dem S30SC4M von Shindengen stammen. Dieser ist bei 30A auf 150°C spezifiziert.

Silicon Touch Technologies hat den sogenannten „Safe Guard“ Chip (PS223) hergestellt und versteht sein Handwerk. Mit zahlreichen Sicherungsmechanismen, die sogar mehr bieten als notwendig wäre, weiß man zu gefallen. So hat man zusätzlich die OTP Funktion gegen Überhitzung eingebunden. Der Chip ist uns bereits aus den alten Liberty Fabrikaten bekannt. Das Fundament bildet dabei eine recht gute Pertinaxplatine und die Leitungen wurden passend mit Schrumpfschläuchen zur Sicherheit versehen. Zu guter Letzt bilden 105°C Glättungskondensatoren aus China den hochwertigen Abschluss unserer kleinen Reise durch die Elektronik des LibertyECO. Insgesamt hat uns die Wahl sehr gut gefallen und die vertraute Komponentenwahl wird sich nun bei unseren Messungen positiv bemerkbar machen. Etwas Innovation lässt sie aber dennoch vermissen.

Verarbeitungstechnisch ist noch hinzuzufügen, dass die Struktur sehr übersichtlich ist und genügend Platz für eine effektive Luftzirkulation entsteht. Etwas gezielter hätte man den Siliconkleber sekundär anbringen können. Ansonsten gibt es keine nennenswerten Mängel.


[break=Wertestabilität]

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Starten wir nun unsere Messungen mit +3,3V und einer leichten Überspannung von 1,8%, die unter 110% Last auf etwa 3,3% unter das Optimum fällt.


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Sehr interessant war der Verlauf von +5V zu betrachten, da das Netzteil zu Beginn auf 4.99V steht und unter höchster Last um insgesamt 3,8% auf 4,82V abfällt. Folglich startet man absolut nicht zu hoch, fällt nur moderat ab und kann so eine gute Gesamtregulation erreichen.


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In dieser Grafik sind wie üblich die beiden +12V Schienen zusammengefasst, wobei V1 und V2 anfangs mit knapp 1% über dem Sollwert recht ähnlich liegen, während das Enermax unter hoher Last mit V2 einen größeren Abstand zu V1 gewinnt und letzten Endes bei 11,82V endet. V1 liegt 0.3V darüber.


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Auch 5VSB hat keinen kritischen Verlauf und fällt nur leicht unter 5.00V. -12V war gleichermaßen stabil. Insgesamt können wir also zusammenfassen, das sowohl die geringen Spannungen, als auch entscheidende Werte wie +12V sehr stabil waren. Wobei +3,3V und +5V zwar gut, aber nicht perfekt optimiert wurden.


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Wie erwartet lag die Lautstärke auf dem angepriesenen Niveau und konnte mit nur 17 dBA in den geringen Lastregionen beeindrucken. Erst mit der Erhöhung von 500rpm auf 1700rpm und hoher Last steigt die Lautstärke auf etwa 25 dBA an, was allerdings immer noch als recht angenehm zu bezeichnen ist. Nennenswerte Nebengeräusche waren nicht zu vernehmen.


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Weniger ansprechend ist der Temperaturverlauf mit steigender Belastung am zweiten Kühlkörper sekundär. Dieser stieg auf über 72°C an, was auf den recht langsam drehenden Lüfter zurückzuführen ist. Nichtsdestotrotz bleiben die Werte noch im Rahmen und angesichts des Verwendungszweckes in einfacheren Systemen werden viele nicht an die hohe Temperaturgrenze stoßen. Sie werden dafür aber vor allem die geringe Geräuschentwicklung als positiv erachten.


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Der Leistungsfaktor liegt zunächst bei guten 0.9, was mit vielen teureren Netzteilen vergleichbar ist und steigt schleichend, wenn auch stetig an. Ab 100% erreicht man damit auch fast 0.99, die bei 10% Überlast sogar überschritten werden.


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Zu guter Letzt ist der Wirkungsgrad zwar nur mäßig hoch, dafür aber konstant und für ein Mittelklassenetzteil ausreichend. Das man mit dem aktuellen Flagschiff nicht mithalten kann, war ohnehin abzusehen, immerhin knackt man die 85% Marke.


[break=Fazit]
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Mit dem LibertyECO 400W hat Enermax ein nettes kleines Netzteil geschaffen, das eine gewisse Authentizität gegenüber dem realen Verbrauch vieler Systeme hat. Basierend auf den anderen aktuellen Designgrundlagen kann man damit in punkto Qualität nicht viel falsch machen.

Bei der Elektronik treffen wir viele bekannte Marken an, die schon zuvor ihren Weg in den Vorgänger gefunden hatten. Das Netzteil verfügt über das umfangreiche Sicherheitssystem, einen oft verwendeten Hitachi Kondensator und gute Filtergruppen im Eingangsbereich. Nur die Art der Befestigung einer Spule hat uns nicht sonderlich zugesagt. Im Gesamtüberblick haben wir jedoch wieder mal die gewohnt gute Struktur von Enermax zu sehen bekommen, die uns zeigt, dass diese Marke nicht umsonst sehr prominent ist.

Die Werte sind stabil und fallen immerhin nur moderat ab, während sich die Restwelligkeitswerte mit etwa 10-20mV in einem zweifelsohne angemessenen Bereich bewegen. Wobei es sicherlich schon bessere Messergebnisse gegeben hat. Der Wirkungsgrad mag nicht der höchste am Markt sein, ist für diese Gefilde aber hoch genug, um mit anderen Netzteilen konkurrieren zu können.

Selbst wenn die Leitungen nicht besonders lang sein mögen, erfüllt Enermax bei der Anschlussanzahl gewissermaßen eine Vorbildfunktion -für 400W ist das Produkt von den beiden Grafikkartensteckern bis hin zu zahlreichen Peripherieanschlüssen wahrhaft gut ausgestattet. Mit abnehmbaren Anschlüssen weiß man sowieso vielen Kunden, trotz der technischen Nachteile eines solchen Systems, zu gefallen und wird vielen Anforderungen gerecht.

Enermax hat auch beim LibertyECO wieder seine hervorragende Lüftersteuerung eingesetzt, was die Geräuschentwicklung unter geringer Last sehr angenehm gestaltet (17-25 dBA). Erst unter voller Belastung ist der Lüfter sehr deutlich hörbar, wobei es dort aus Gründen der Wärmeabfuhr sehr sinnvoll erscheint, die Drehzahl recht stark zu erhöhen. Hier zeigt sich, dass die Lautstärke mehr an die Modu82+/Pro82+ angelehnt ist, als an den Vorgänger.

Insgesamt bleibt zu sagen, dass uns das LibertyECO 400W nicht überrascht hat. Es ist ein typisches Enermax Netzteil, das recht gute Resultate aufzeigt und die versprochenen Angaben absolut einhalten kann. Sei es die geringe Lautstärke, die Stabilität, oder die Vielfalt der Anschlüsse. Somit ist das Netzteil ein gutes Beispiel dafür, was man machen muss, um mit Erfolg beim Kunden anzukommen. Selbst wenn einem vielleicht die Alleinstellungsmerkmale fehlen und es auch keine originelle Rundumerneuerung ist, sondern lediglich die Weiterführung etablierter Stärken.

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