Ergebnis 1 bis 1 von 1
  1. Beitrag #1
    Themenstarter
    Redaktion
    Redaktion
    Avatar von soulpain

    Registriert seit
    19.02.2008
    Ort
    Disneyland
    Beiträge
    2.485
    Danke
    36
    Gedankt 1.955 Mal für 261 Themen
    Blog-Einträge
    18

    FSP FSP400-60GHN(85) 400W OEM



    FSP zählt zu den größten Herstellern von PC-Netzteilen, die primär im OEM-Geschäft aktiv sind. Aus diesem Grund werfen wir heute einen Blick auf das Platinendesign, welches von zahlreichen gewerblichen Kunden verwendet wird. Das FSP400-60GHN(85) ist gewissermaßen der Repräsentant aller 80-PLUS-Bronze-Netzteile und ein geeignetes Anschauungsobjekt. Bei einigen wenigen Händlern kann das Modell auch direkt erworben werden, wobei je nach Bezugsquelle 50-60 EUR für Endkunden fällig werden. Mangels Lieferumfang werden wir auf den folgenden Seiten etwas detaillierter auf die Elektronik eingehen. Wie immer wünschen wir viel Spaß beim Lesen!

    Preisvergleich

    [break=Produkteigenschaften]


    Bei Betrachtung des Etiketts fällt auf, dass FSP auf die übliche Belastungstabelle verzichtet und die Angaben zur Gesamtleistung auf +12 V fehlen. Beim Test mussten wir die Werte daher per Verteilungsrechnung angemessen berücksichtigen. +3,3 V und +5 V werden mit 120 W angegeben und sind mit maximal 24 bzw. 23 A belastbar. Wie die UL-Nummer E190414 aufzeigt, ist FSP der tatsächliche Produzent des Netzteils. Zu den Produkteigenschaften zählen die 80-PLUS-Bronze-Zertifikation, eine MTBF von 100.000 Stunden und der Weitbereichseingang mit Active PFC. Auf Garantieleistungen müssen Endkunden leider verzichten, weshalb im Fehlerfall ausschließlich die gesetzliche Gewährleistung greift.



    FSP setzt bei seinen Standard-Geräten auf Lüfter von Yate Loon, mit denen wir in der Vergangenheit eher schlechte Erfahrungen gemacht haben, was Schleifgeräusche betrifft. Erst bei den teureren 80-PLUS-Gold-Netzteilen werden FDBs (Fluid Dynamic Bearings) verwendet. Das hier eingesetzte Fabrikat mit der Produktnummer D12SH-12 hat einen Durchmesser von 120 mm und verfügt über ein einfaches Gleitlager. Das ist mit Abstand die günstigste Lösung für ein Netzteil wie dieses, in der Preisklasse bis 50 EUR und sogar darüber hinaus aber keine Seltenheit. Immerhin entfällt das übliche Klackern wie bei den Kugellagern desselben Herstellers.

    [break=Aussehen und Anschlüsse]


    FSP FSP FSP


    Das GHN mit 14 cm Bautiefe hat eine unlackierte graue Oberfläche mit einem schmalen Netzschalter neben der Kaltgerätekupplung. Das klassische Lüftergitter ist ebenfalls nicht lackiert und die Entlüftungslöcher wurden wabenförmig gestaltet. Damit wirkt das gesamte Gehäuse unscheinbar und der fehlende Lack lässt das Konstrukt etwas dünnwandig wirken. Ein Sleeve fehlt hier komplett, wobei man berücksichtigen muss, dass die meisten Käufer eines Komplett-PCs eher selten in den Innenraum ihres Rechners schauen. Solange die 30 USD-Cent Preisdifferenz für diese Erweiterung in die Elektronik investiert werden, spricht ohnehin nichts dagegen.

    Main CPU PCIe Peripherie
    --------------------------- --------------------------- --------------------------- ----------------------------------------------
    1x 24-pin (ca. 45 cm) 1x 4-pin (ca. 50 cm) 1x 6-pin (ca. 50 cm) 2x SATA, 1x HDD (ca. 30, 45, 60 cm)
    - - - 1x SATA, 1x HDD, 1x FDD (ca. 50, 65, 80 cm)
    - - - 2x HDD, 1x FDD (ca. 50, 65, 80, 95 cm)
    - - - -
    - - - -


    In der Grundkonfiguration ist die Ausstattung in Sachen Stecker und Leitungslängen nicht besonders umfangreich. Immerhin sind die drei SATA- und die vier HDD-Anschlüsse asynchron auf die Leitungsstränge aufgeteilt worden. Zwei FDD-Stecker sind sogar sehr umfangreich, im Regelfall aber nicht notwendig. 45 bzw. 50 cm Länge bei den Mainboard-Anschlüssen machen das Produkt nicht empfehlenswert für Big Tower oder Gehäuse, bei denen die Netzteile unten verbaut werden. Außerdem ist ein PCIe-Stecker etwas wenig für ein 400-W-Netzteil. Dafür fallen die Stränge mit den Peripherie-Anschlüssen relativ lang aus.

    [break=Schaltungsdesign]



    (Anklicken zum Vergrößern)


    Wieder mal sind wir bei der Elektronik angelangt und begutachten die Schaltungen als Ganzes, wobei wir nachfolgend einige "Kleinigkeiten" vertiefen, die abseits der üblichen Elko-Begutachtung gerne vernachlässigt werden. FSP setzt im Kern auf den Halbbrücken-Flusswandler und ist daher besonders gut für eine allgemeine Begutachtung geeignet. Beim Flusswandler wird die Energie bei eingeschaltetem Transistor direkt auf die Sekundärseite übertragen und in die Speicherdrosseln (1) geladen. Die Sekundärseite funktioniert wie ein Abwärtswandler, weshalb zur Realisierung von mehreren Ausgänge mit einigen Tricks gearbeitet werden muss, um eine adäquate Regelung zu erreichen. Dazu zählen Drosseln mit einem Kern, aber mehreren Wicklungen für die einzelnen Ausgänge. Kommt es zu einem Crossload-Szenario mit hoher 12-V-Last (z.B. 30 A) und niedriger 5-V-Last (z.B. 1 A), steht dem 12-V-Ausgang eine größere Kernfläche zur Verfügung als mit gleichzeitig hoher 5-V-Last (z.B. 10 A). Weiterhin werden diese beiden Spannungen oft über zwei unterschiedliche Feedback-Widerstände an die Rückkopplung angebunden, um eine gewichtete Regelung zu erreichen. Die Regelabweichung eines Ausgangs wird also als wichtiger eingestuft. Im Gegensatz zum einfachen Sperrwandler kann die Spannungsfestigkeit der Transistoren im Flusswandler geringer ausfallen. Die Verlagerung des Energiespeichers auf die beiden Ausgangsdrosseln verringert nicht zuletzt die Abmessungen des Transformators (2).

    +3,3 V wird über eine Sättigungsdrossel (3) geregelt, an der je nach Regelabweichung ein Spannungsabfall provoziert wird. Für einen gewissen Zeitraum geht die Spule aber in die kontrollierte Sättigung über und lässt die Spannung durch. Aus dem zeitlichen Verhältnis von dem induktiven Verhalten und der Sättigung ergibt sich ein Betrag in Voltmikrosekunden, der über die Höhe der Ausgangsspannung entscheidet. Für die meisten der Komponenten mit Halbleitergehäuse verwendet FSP Kühlkörper, wobei der dritte (ganz rechts im Bild) direkt mit dem Gehäusepotential (Erde) verbunden wurde. Die anderen verfügen über eine eigene Masse, um Störabstrahlungen zu verhindern.

    Wird auf der Primärseite des Trafos lediglich eine Wicklung geführt, fungiert der zweite Transistor in der Halbbrücke als Entmagnetisierungshilfe. Der Strom zur Entmagnetisierung über Drain-Source muss dabei genauso groß sein wie der Strom zum Magnetisieren. Die beiden Transistoren und deren Ansteuerung sind identisch. Möchte man die Spannungsbelastung der Transistoren weiter verringern, schaltet man sie hingegen in Reihe zur Primärwicklung, wobei einer wie gewohnt an Masse angeschlossen wird und der andere seinen Source-Anschluss "über" der Primärwicklung hat. Aufgrund der höheren Potentials an diesem Anschluss variiert die Treiberschaltung dann etwas. Außerdem findet die Entmagnetisierung über eine zweite Wicklung per Diode statt, was den Bauteilaufwand erhöht. An +12 V wird Filter mit zwei Drosseln (4) verwendet. Durch die fehlenden Kerne kann eine (hier ungewollte) Sättigung vermieden werden. Dafür ist die Gesamtinduktivität geringer als bei den Stabkerndrosseln oben (5).

    Im Leistungsfaktor-Vorregler (6) wird die Stromaufnahme geregelt, damit die sinusförmige Spannung nicht verzerrt wird. Das ist eines der zentralen Probleme bei der Verwendung von Transistoren, die den Strom durch ihre begrenzte Einschaltdauer impulsartig ziehen. In der aktiven Variante ist ein weiterer Transistor interessanterweise ein Teil der Lösung, indem er mit dem Stromfluss durch die Speicherdrossel (roter Kern) spielt und die Verläufe so wieder angleicht. In der passiven Variante verhindert eine stromkompensierte Drossel die Abweichung einigermaßen.

    Apropos stromkompensierte Drossel: Auch in der Netzeingangsfilterung werden diese verwendet und dämpfen Gleichtaktstörungen. Ähnlich wie bei einem Trafo hat die stromkompensierte Drossel (7, auch Gleichtaktdrossel genannt) zwei Wicklungen und einen Kern. Die eine Wicklung ist an den Phasenleiter angeschlossen, die andere an den Neutralleiter. Da sich der Betriebsstrom hier selbst ausgleicht (es fließt genauso viel zurück wie reinkommt), wird nur bei Gleichtaktstörungen der größere induktive Teil der Drossel aktiv. Gegentaktstörungen sind der andere Teil der leitungsgebundenen Störungen und werden unter anderem von den beiden Speicherdrosseln (8 ) am Eingang gefiltert. Diese lassen sich sehr einfach an dem gelb-weißen Kernmaterial identifizieren.

    FSP


    Direkt hinter dem Netzeingang wird der Kontakt zum Schutzleiter (grün/gelb) hergestellt, der im Fehlerfall (hoffentlich) niederohmiger ist als der Mensch. Als Mensch auf dem Boden zählt man nämlich ebenso zum Erdpotential und würde bei Berührung des Phasenleiters durch einen Fehler den Stromkreis schließen. Daher müssen elektronische Geräte mit einem Metallgehäuse nach Schutzklasse I geerdet sein. Der Weg über das Gehäuse zurück ist für den Strom attraktiver als die Strecke über den Menschen. Die beiden Y-Kondensatoren in blau fangen primär die Gleichtaktstörungen auf hohen Frequenzen ab, die die Gleichtaktdrosseln nicht mehr kompensieren können. Der gelbe X-Kondensator unterdrückt Gegentaktstörungen, die zwischen dem Phasen- und dem Neutralleiter auftreten. Das ist allerdings nicht ganz ungefährlich, da dieser selbst nach umgelegtem Netzschalter noch den Stromkreis schließt und daher bei Netztrennung schnellstmöglich entladen werden muss. Hierzu dient der Widerstand mit satten 2.2 Megaohm.

    Gegentakt- und Gleichtaktstörungen im Allgemeinen sind ein Problem der elektromagnetischen Verträglichkeit. Kurz gesagt haben viele Komponenten abseits ihrer Hauptfunktion auch noch einige parasitäre (meist ungewollte) Eigenschaften. So treten etwa zwischen zwei Leiterbahnen minimale Kapazitäten auf und schon findet sich ein Kopplungspfad, der in diesem Fall eine Gleichtaktstörung verursacht. Ähnliches gilt z.B. auch für Drosseln, die eine Spannung auf benachbarte Leiter induzieren. Die Unterteilung in Gleich- und Gegentaktstörungen erfolgt vor allem deshalb, da sich die Störströme unterschiedlich ausbreiten und dementsprechend auch unterschiedlich bekämpft werden müssen. Bei hohen Störfeldstärken hilft hingegen eine bessere Schirmdämpfung oder die Problembeseitigung an der Störquelle.

    [break=Die kleinen entscheidenden Feinheiten]
    FSP
    (Anklicken zum Vergrößern)


    Die Rückseite des PCBs gibt (zumindest bei einlagigen Platinen) häufig Aufschluss über Schaltungen, da sich die Leiterbahnen recht gut verfolgen lassen. Außerdem kann man hier deutlich unterstreichen, dass es im Netzteil nicht nur auf die großen gut sichtbaren Komponenten ankommt. Selbst kleinste Zenerdioden (1) erfüllen die wichtige Aufgabe, Überschwinger abzuleiten und damit die Gleichrichterdioden zu entlasten. In älteren Netzteilen werden hier CR-Filter geschaltet. Ein Operationsverstärker oder ein komplexer IC (2) wird nur durch seine externe Beschaltung vollständig; die Regelung verhält sich mit jeder Änderung ganz anders. Durch Vorwiderstände wird die Verstärkerwirkung beeinflusst oder ein IC vor Frequenzen geschützt, die ihn zum Schwingen anregen könnten und damit zu völliger Instabilität führen.

    Eine Treiberschaltung (3) ist die Verbindung zwischen dem Regelausgang und den Gate-Kapazitäten der Transistoren und damit unumgänglich. Es gibt viele Arten der Treiberschaltungen, wobei das Ziel immer die Festlegung der Umschaltzeiten des Transistors von nichtleitend auf leitend und umgekehrt ist. Um eine geringe Umschaltzeit zu realisieren, lädt und entlädt FSP seine MOSFETs über Bipolartransistoren. Der Strom wird allerdings durch den Widerstand R14 begrenzt, der mit 10 Ohm (oft sogar 5 Ohm) nichts besonders groß ist. Die Krux bei der Angelegenheit ist, dass ein zu schnelles Umschalten und damit steilere Pulse schlecht für die EMV sind. Ein zu langsames Umschalten trägt dagegen nicht gerade zur Steigerung des Wirkungsgrads bei. Dass sich FSP für den schnellen Weg entschieden hat, ist ein Grund, warum 80 PLUS Bronze möglich wurde.

    [break=Messungen]
    Belastung* Lautstärke +3,3 V (ripple & noise) +5 V (ripple & noise) +12 V (ripple & noise) Wirkungsgrad/PFC Δϑ **
    ----------- -------------------------------------- ------------------------ ------------------------ ------------------------ ------------------- ---------
    5 % 18 dB(A) 3,38 V (2 mV) 5,15 V (13 mV) 12,09 V (7 mV) 71,12 % / 0.852 1,5 °C
    10 % 18 dB(A) 3,38 V (4 mV) 5,13 V (15 mV) 12,09 V (12 mV) 79,10 % / 0.899 2,1 °C
    20 % 19 dB(A) 3,36 V (9 mV) 5,12 V (19 mV) 12,09 V (21 mV) 84,34 % / 0.913 4,7 °C
    50 % 19 dB(A) 3,34 V (11 mV) 5,08 V (23 mV) 12,07 V (29 mV) 86,76 % / 0.945 5,6 °C
    80 % 22 dB(A) 3,32 V (17 mV) 5,04 V (28 mV) 12,05 V (36 mV) 86,65 % / 0.967 8,7 °C
    100 % 24 dB(A) 3,32 V (21 mV) 5,04 V (34 mV) 12,05 V (42 mV) 85,75 % / 0.977 10,0 °C
    110 % 27 dB(A) 3,31 V (24 mV) 5,02 V (37 mV) 12,03 V (58 mV) 84,39 % / 0.980 10,5 °C
    Crossload 1 - -0,30 % -2,60 % -2,75 % - -
    Crossload 2 - -3,92 % -4,60 % -2,42 % - -

    • * gemäß ATX-Spezifikation unter Berücksichtigung der angegebenen Lasttabelle des Herstellers. Bei den +12-V-Ausgängen geben wir die mit der schlechtesten Regulation (bzw. höchsten Restwelligkeits-Messung) an. Crossload 1: 3,3 V und 5 V bei 1 A, 12 V beim spezifizierten Maximalwert. Crossload 2: 3,3 V und 5 V beim spezifizierten Maximalwert und 12 V bei 1 A.
    • ** Δϑ entspricht der Temperaturdifferenz zwischen den Messwerten an den Entlüftungslöchern und der zum Testzeitpunkt gemessenen Raumtemperatur (24,2 °C), angegeben in °C.


    Wir haben in diesem Test die gewichtete Regelung der Ausgangsspannungen behandelt und beschrieben, dass im Flusswandler so mehrere Ausgänge möglich sind. Wirklich gut ist die Regelung in den Crossload-Szenarien aber nicht, auch wenn sich die Messwerte noch innerhalb der ATX-Spezifikation befinden. Im regulären Lasttest gibt es dafür keinerlei Komplikationen. Sämtliche Spannungen liegen hier selbst bei Volllast noch knapp über dem jeweiligen Sollwert. Ähnlich gut sieht es bei der Temperatur aus. Das Δϑ der Abluft zur Raumtemperatur liegt mit maximal rund 10 °C im Mittelfeld der bisher getesteten Netzteile. Mit 80-PLUS-Gold-Netzteilen kann das Gerät natürlich nicht ganz mithalten, die oft sogar nur einstellige Werte aufzeigen. Trotzdem fällt das Ergebnis zufriedenstellend aus. Gleiches gilt für die Restwelligkeit, die auf +12 V zwar fast bei 0,5 % und auf +5 V sogar bei 0,74 % liegt, aber fernab von wirklich kritischen Werten ist. Der Wirkungsgrad befindet sich selbst mit einigen Abzügen für 115 V noch über dem erforderlichen Niveau für 80 PLUS Bronze. Diese durchschnittlichen Ergebnisse ohne wirkliche Schwächen zeigen wieder mal, warum das Modell ein beliebter Klassiker für das OEM-Geschäft wurde.

    [break=Fazit]


    Das FSP FSP400-60GHN(85) mit 400 W ist ein recht effizientes Schaltnetzteil, bei dem die Grundausstattung an Steckern unzureichend ausfällt. Die Messwerte und Bauteilwahl fallen durchschnittlich aus, wobei der günstige Lüfter in Sachen Lebensdauer etwas abfällt. Da es sich hier um ein OEM-Gerät handelt und nur wenige Anbieter zur Verfügung stehen, ist eine abschließende Bewertung nicht möglich.

    Mit einem 6-pin- und nur drei SATA-Steckern ist das GHN schlecht ausgestattet, zumal der Sleeve fehlt. Bei den jeweiligen Kunden ist diese Konfiguration allerdings noch erweiterbar. Zumindest die Länge der Leitungen mit den Peripherie-Steckern fällt jetzt bereits sehr zufriedenstellend aus. Dagegen erscheinen die 50 cm bis zum 4-pin-Anschluss etwas mager. Wer einen 4+4-pin-Stecker für die CPU benötigt, muss zu einem Adapter greifen. Der übliche Lieferumfang für Retail-Netzteile entfällt, weshalb das Modell hier nur bedingt für Endkunden empfehlenswert ist. Ebenfalls muss bedacht werden, dass im Fehlerfall lediglich die zweijährige Gewährleistung greift oder ggf. die Garantieleistungen des Händlers. Eine Herstellergarantie existiert nicht.

    Im Inneren verwendet FSP einen Flusswandler, wobei die schnellen Transistoren und Treiberschaltungen zu einer angemessen hohen Effizienz führen. Auf der Rückseite des PCBs sind uns allerdings einige Einsparungen aufgefallen. Manche Positionen wurden schlicht nicht besetzt. Gleichermaßen günstig wirkt die beschichtete Papierplatine, auch wenn hier Epoxidharz und kein Phenolharz verwendet wird. Die Leiterbahnen wurden recht großzügig nachgezogen, da das Kupfer nicht sonderlich dick ist. Immerhin hat FSP auf die nötigen Sicherheitsabstände geachtet und die Platine an viele Stellen eingefräst. Das erhöht die Widerstände zwischen den Schaltkreisen. Auch die Elkos möchten wir nicht ganz unter den Tisch fallen lassen. FSP hat sich hier für Modelle von Teapo und CapXon entschieden, die zumindest auf dem Papier nicht viel schlechter als die japanischen Gegenstücke sind. Die bei allen Herstellern einheitlich spezifizierten Kapazitätsverluste und der höhere Verlustwinkel nach einer bestimmten Dauer treten hier aber nach kürzerer Zeit ein als bei teureren Elkos.

    Mit bis zu 86,76 % hat das Gerät einen recht hohen Wirkungsgrad, wobei die Werte auch bei geringerer Last noch zufriedenstellend sind. Abseits davon überzeugen die moderaten Temperaturen und die Spannungsregulation bei Volllast. Lediglich im Crossload-Test musste FSP einige Federn lassen, wobei sich die Ergebnisse auch hier noch innerhalb der ATX-Spezifikation befinden. Mit höchstens 27 dB(A) ist das Modell noch verhältnismäßig leise, zumal das verwendete Gleitlager von Yate Loon weniger stört als das Kugellager desselben Herstellers. Allerdings ist hier keine hohe Lebensdauer zu erwarten und die MTBF (Mean Time Between Failures) für das gesamte Netzteil ist sowieso ein theoretischer Wert. Abschließend lässt sich festhalten, dass FSP mit der GHN-Serie eine vernünftige und (für Geschäftskunden) vor allem günstige Lösung auf den Weg gebracht hat. Wirklich begeistern kann das Modell allerdings nicht, zumal die Kunden mit Stückzahlen von mindestens 1000 Einheiten und kostenintensiven Erweiterungen leben müssen - wenn sie mit der Grundkonfiguration nicht zufrieden sind. So kostet eine Sleeve alleine schon 30 Cent, längere Leitungen 50 Cent und eine Verpackung mit eigenem Logo sogar 1 USD. Tröstlich dürfte allerdings sein, dass sich die Modelle in 50-W-Schritten nur um 2-3 USD im Einkauf unterscheiden. So verwundert es kaum, wenn viele Marken eher 500-W- als 400-W-Netzteile einkaufen. Für Endkunden bleibt abzuwarten, ob die Serie hin und wieder zu guten Preisen angeboten wird. Dann spricht grundsätzlich nichts dagegen, das GHN zu kaufen.

    Weitere Artikel...
    -> Kommentare
    Geändert von Nero24. (17.08.2013 um 16:22 Uhr)

  2. Die folgenden 23 Benutzer sagen Danke zu soulpain für diesen nützlichen Beitrag:

    Aegir (15.12.2012), Atlan78 (15.12.2012), Backfire (20.12.2012), BLJ (14.12.2012), C4rp3di3m (14.12.2012), Dalai (15.12.2012), Denniss (14.12.2012), deoroller (14.12.2012), Dr4go (15.12.2012), Frosdedje (14.12.2012), mapim (14.12.2012), mibo (14.12.2012), MrBad (14.12.2012), Oberst (16.12.2012), Oi!Olli (16.12.2012), pokasser (18.12.2012), Qbert (17.12.2012), Sefegiru (14.12.2012), Sje8607 (14.12.2012), skibice (14.12.2012), Species_0001 (14.12.2012), tex_ (17.12.2012), V77H33 (16.12.2012)

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  
Single Sign On provided by vBSSO