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    Arctic Cooling Fusion 550R 500W

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    Wir alle kennen das. Viele Gehäusehersteller steigen in die Netzteilbranche ein, da man beide Komponenten gerne als Bundles verkauft und sie immer noch als Kombinationsmöglichkeit angesehen werden. Weiterhin ist es ein lukratives Geschäft. Auf der anderen Seite haben die Produzenten von Gehäusen technisch aber nicht viel mit Energieversorgung zu tun und beziehen ihre Netzteile von zahlreichen Quellen. Interessant wird es, wenn sich ein Kühlerhersteller aus der Schweiz mit dem Thema befasst. So hat Arctic Cooling das Fusion 550R 500W auf den Markt gebracht und setzt zwar ebenfalls auf einen externen Hersteller, bringt aber eigene Ideen in das Kühlkonzept ein. Denn hierin sind sie absolute Experten.

    Das Fusion 550R ist also ein markantes Netzteil, dass von der Kühlung her einen ganz eigenen Weg geht. Was es damit auf sich hat, welches elektronische Design Arctic Cooling wählte und ob der 80mm Lüfter aktuellen Ansprüchen bei der Lautstärke entspricht, erfahrt ihr auf den nächsten Seiten. Wir bedanken uns für die Bereitstellung und wünschen unseren Lesern wie immer viel Spaß.

    [break=Produkteigenschaften und Lieferumfang]
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    Das Netzteil wird in einer Plastikhülle angeliefert, anstatt wie üblich in einem Karton. So kann man das Produkt selbst bereits sehen, bevor man es tatsächlich in den Händen hält.

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    Im Lieferumfang enthalten sind ein Aufkleber, ein Kaltgerätestecker, sowie die vier schwarzen Befestigungsschrauben und ein kurzes Benutzerhandbuch mit den notwenigen Informationen.

    Zu den Produkteigenschaften zählt der 80-mm-Arctic F8 Pro Lüfter mit einer intelligenten Lüftersteuerung laut Hersteller, als auch ein umfangreiches Schutzpaket, das durch den Sicherungschip gewährleistet ist. Es wurde noch nach ATX 2.2 spezifiziert, da es auf einem etwas älteren Design basiert. Man wirbt mit einer hohen Effizienz, unter Volllast wie auch im Standby, und der aktiven Leistungsfaktorkorrektur. Da das Produkt nur für unseren Markt vorgesehen ist und in den USA nicht durch EPRI Solutions getestet wurde, hat es folglich auch kein 80Plus Zertifikat. Deshalb hat sich Arctic Cooling eine eigene Auszeichnung ausgedacht, welches durch das „ECO 80“ Emblem auf der Oberseite repräsentiert wird. Selbstverständlich hat der Hersteller recht, dass die 80Plus Auszeichnung nur für das 60Hz Netz gilt. Da man sich die eigens entwickelte Auszeichnung aber selbst verliehen hat, kann man diese nicht zur Berteilung heranziehen. Aus diesem Grund testen wir wie üblich den Wirkungsgrad selbst, um uns davon zu überzeugen.

    [break=Netzteiloptik und Anschlüsse]
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    Das Netzteil selbst ist komplett schwarz und hat auf der Rückseite teils gewölbte, quadratisch strukturierte Entlüftungslöcher und den Anschluss für den Netzstecker. Die Öffnungen sind sehr groß, was zum guten Kühlkonzept beiträgt, aber vielleicht nicht unbedingt im Sinne der elektromagnetischen Verträglichkeit ist. Die Abschirmung ist damit nicht ganz so gut möglich. Der 80mm Lüfter aus dem eigenen Hause steht etwas hervor und verlängert das Netzteil so. Das Weiß des Lüfters hebt sich schön von der glatten Oberfläche des Stromversorgers ab.

    Leistung:

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    Anschlüsse:

    AC 500W


    Obwohl das Netzteil nur mit 500W Dauerlast angegeben ist, bietet es bereits vier Grafikkartenanschlüsse. Die sechs SATA Stecker sind auf einer Leitung angebracht worden, zwei Leitungsstränge wären sicherlich sinnvoller gewesen. Zudem ist der Hauptstecker mit 40cm etwas kurz. Ansonsten gibt es aber keinen weiteren Kritikpunkt.

    [break= Grundlagen Elektronik]

    Elektrolytkondensator


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    Der klassische Elektrolytkondensator (kurz Elko) dient in der Leistungselektronik als Energiespeicher. Weiterhin wird er sekundär als sogenannter 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, die 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 eine 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 (µF) und sind daher für ihr Anwendungsgebiet mit höheren Lastströmen optimiert. Vor allem die Pendanten aus Japan gelten als besonders hochwertig, da die Hersteller dort 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 Gegentaktstörungen kurzschließt. Er ist rechteckig und meist gelb oder grün und befindet sich vor der Gleichrichterbrücke, beziehungsweise mit leicht abgerundeten Kanten in rot oder blau nach selbiger. Währenddessen kann der Y-Kondensator Gleichtaktstörungen unterdrücken. Dieser ist meist blau mit einer flachen, rundlichen Form.


    Allgemein

    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 vorhanden ist.


    Allgemein

    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 sie aber auch als Speicher fungieren. Sie bestehen aus mehreren Drahtwindungen um einen Ferritkern und können zum bekannten Netzteilpeifen führen, wenn sie nicht ordentlich 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


    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.


    Allgemein

    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.


    Allgemein

    Diese Abbildung zeigt eine Halbleiter Diode.


    Chips


    Allgemein


    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 der 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 Wärme 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=Kühlkonzept und Elektronik]

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    Nach dem Öffnen lässt sich die klassische Topologie eines Seasonic Layouts erkennen, was elektronisch dem S12 Design entspricht. Physikalisch hat man allerdings einige Änderungen vorgenommen. So beeindruckt der Kühlkörper sekundärseitig mit einer ungewöhnlichen Bauhöhe und ist durch das t-förmige Design an die Luftbahn des 80mm Lüfters angepasst. Eine Zusätzliche Folie bewirkt, dass die kühlende Frischluft nicht nach oben gelangt, sondern in geordneter Bahn die Abluft über den so gebildeten Tunnel nach außen trägt.

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    Wie schon oft gesehen beginnt die transiente Filtereinheit mir einem X-Kondensator, einer Spule und einem Y-Kondensatorenpaar auf der separaten Platine. Zur destruktiven Interferenz wurden Phase und Neutralleiter leicht verdrillt. Weiter geht es auf der Hauptplatine mit der Schmelzsicherung und dem Metall Oxid Varistor, der zunächst einen hohen Widerstand besitzt, was sich später bei zu hohen Spannungen ändert. Dann nämlich leitet der MOV die Ladung ab, um Beschädigungen zu vermeiden. Nun wurden zwei Spulen und ein gebecherter X-Kondensator installiert. Danach kommen ein lackgetränkter X-Kondensator und zwei weitere Y-Kondensatoren hinter der Gleichrichterbrücke.

    Der dem eigentlichen Netzteil vorgeschaltete Leistungsfaktorvorregler (mit dem Effekt des Aufwärtswandlers) reduziert die Oberschwingungen gemäß EN61000-3-2 und wurde durch eine aktive Kontrolleinheit und der entsprechenden, wenn auch recht klein dimensionierten, Speicherdrossel realisiert. Immerhin kommt der Primärkondensator von Nippon-Chemicon, ist aber das einfachere SMQ Modell mit 85°C Spezifikation.

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    Abgeschlossen wird der primäre Bereich wie üblich durch den Transformator, der optisch im zentralen Sektor liegt. Zur anschließenden Siebung und Glättung der Spannung dienen 105°C Kondensatoren der Marke OSTOR mit zwei Induktivitäten. Erfreulicherweise wurden Schrumpfschläuche an den Ausgangsleitungen angebracht.

    [break=Messungen]
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    Bei der Spannungsstabilität gibt es nicht viel zu bemängeln. Gerade +12V hat eine Regulation von knapp 2%, was absolut hervorragend für diese Preisklasse ist. +3,3V fällt ebenso nur unspektakulär ab. Nur +5V geht exakt 3% unter das Optimum und ist insgesamt schlechter reguliert. Eine ähnlich gute Bewertung lässt sich auch auf den Wirkungsgrad übertragen, da man aus dem älteren Design noch jede Menge rausholt und in der Spitze fast 88% erreicht. Damit kann man mühelos mit dem Tagan Superrock 680W konkurrieren.

    Die PFC Werte entsprechen übrigens ziemlich genau den schon vor Jahren getesteten Seasonic Netzteilen und in der Hinsicht hat man nicht viel modifiziert. Viel interessanter sind da natürlich die Temperaturwerte, auch unter Betrachtung der Lautstärke. Wir konnten es selbst kaum glauben, aber selbst bei 110% Last dreht der Lüfter mit 21 dBA erträglich leise und die Temperaturen sind dabei noch nicht mal bedenklich. Sicherlich haben wir schon bessere Werte als 61°C gesehen, aber das sind keinesfalls kritische Regionen, in denen sich Arctic Cooling bewegt. Ansonsten liegt man mit 17/18dBA bei maximal 45°C unter mittlerer Last.

    [break=Fazit]
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    Arctic Cooling hat den Einstieg in die Netzteilbranche geschafft. Und anstatt einfach nur ein fremdes Design aufzufrischen, haben sie einen eigenen Lüfter in das Kühlkonzept der Seasonic Topologie integriert. Das Produkt wird mit diesem überstehenden Lüfter sicher keinen Schönheitspreis gewinnen, ist aber vergleichsweise günstig.

    Bei den Anschlüssen konnten wir feststellen, dass es bereits vier Grafikkartenstecker bietet, was für den Leistungsbereich sehr gut ist. Nur der 24-pin Hauptstecker ist mit 40cm etwas kurz und vielleicht hätte man die sechs SATA Stecker auf zwei Leitungsstränge aufteilen können. Sie sind allesamt ummantelt, an den Steckerköpfen aber offen, um die hohe Flexibilität zu gewährleisten.

    Des Weiteren können wir festhalten, dass die Wertestabilität beachtlich ist und das Netzteil durch seine Preislage eine wahre Kampfansage für Billigfabrikate mit vermeintlich hoher Leistung ist. Auch wenn das ECO 80 Zertifikat dem eigenen Marketing entspricht, hat man nicht die Unwahrheit erzählt. Die Effizienz ist gemessen am älteren Design sehr hoch, was für eine gute Umsetzung spricht.

    Und eine weitere gute Nachricht haben wir auch noch. Der Kühlexperte hat keine schnell drehende Turbine integriert. Kleinere Lüfter müssen normalerweise etwas zügiger drehen, um denselben Luftdurchsatz zu erreichen, was man hier durch die perfekte Luftlaufbahn kompensieren konnte, zumal der Lüfter aus der eigenen Produktion stammt, was dem ganzen eine individuelle Note verleiht.

    Insgesamt ist das Arctic Cooling Fusion 550R mit 500W der perfekte Einstieg in die Branche und mit seinem geringen Kostenfaktor nahe 50€, als auch der solide umgesetzten Technik, eines der besten Netzteile am Markt. Da stört es auch kaum, dass man nur einfache Kondensatoren und die klassische Pertinaxplatine eingesetzt hat. Denn das Netzteil ist in seiner Gesamtheit sehr gut abgerundet.

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  2. Die folgenden 3 Benutzer sagen Danke zu soulpain für diesen nützlichen Beitrag:

    Madnimrod (17.03.2011), TAL9000 (27.09.2011), Unlimited (11.03.2013)

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