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netzteilereien

um die allgemeine Verwirrung etwas auszubremsen,
hier mal der versuch einer verdeutlichung:

bei dem ganzen geht es um ENERGIE.
wie wir alle aus früherster schulzeit wissen,
kann Energie weder erzeugt noch vernichtet
sondern nur umgewandelt werden.
{Einheit der Energie: Ws [Wattsekunden(oder auch kWh Kilowattstunden)]}
(noch eine Klammer gabs nicht)

manche bei der Umwandlung entstehenden Energieformen
sind für die katz
und werden von uns verächtlich als VERLUST bezeichnet.

wenn man die Energie zeitfrei also den Augenblick betrachtet
trifft man auf die Leistung
W - Watt, kennt jeder.

kommen wir nun zum Kern der sache:
jedwede gewollte Umwandlung geschieht natürlich nicht zu 100%
sei es daß der Umwandlungsmechanismus selbst Energie "verschlingt"
oder irgendwas undicht ist.
folglich kommt weniger raus als reingeht.
wie oben schon erwähnt ist ein vernichten nicht möglich
sondern es wird nur in ungewollte Energieformen, i.d.r. Wärme, umgewandelt.

betrachten wir nun unseren wandler:

vorne geht was rEIN, hinten kommt was rAUS
das was reingeht nennt man EINGANGSLEISTUNG (Pe)
jenes was rauskommt entsprechend AUSGANGSLEISTUNG (Pa)
(P, das Formelzeichen für Leistung von engl. power)

das Missverhältnis der beiden ist der WIRKUNGSGRAD (%u03B7, griechischer buchstabe ETA)
%u03B7 Besitzt keine Einheit

Pa : Pe = %u03B7

wie wir wissen ist Pa immer geringer als Pe
somit ergibt sich für %u03B7 eine Zahl zwischen 0 und <1.
teilweise wird der Wirkungsgrad in Prozent angegeben
welches einfach %u03B7 x 100 entspricht.

der Wirkungsgrad eines Wandlers ist natürlich auch nicht konstant
sondern von dessen Auslastung und diversen anderen Variablen abhängig.

im falle eines Netzteils:

so in etwa sieht die Wirkungsgradkurve in Abhängigkeit der Auslastung aus,
Form und Höhe sind vom Geschick des Entwicklers abhängig.

den höchsten Wirkungsgrad von 80%
besitzt dieses angenommene Nt bei einer Auslastung von ebenfalls 80%

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die Eingangsleistung lässt sich relativ einfach
mit Hilfe eines Leistungsmessers bestimmen.
sowas z.b.

die Ausgangsleistung nur sehr schwer.
deshalb muß man (leider) auf die Angaben des Nt-herstellers zurückgreifen
welche i.d.r. nur eine unnütze Pauschale des Wirkungsgrades am höchsten Punkt ist
(üüüber 80% !)
und das meist noch geschönt.

--
Rechnungen:

der Aufdruck "580W" auf dem Nt
bezieht sich auf die maximal mögliche AUSGANGSLEISTUNG.

wir und 99,8% aller Internetseiten messen die EINGANGSLEISTUNG.

wenn wir unseren Leistungsmesser im oberen Schema betrachten,
stellen wir fest, daß unser gesamtes System in dem moment 285W (Vollast)
aus dem Netz zieht.
wir wollen aber abschätzen wieviel davon auf das Rechnergeraffel entfallen.

Pa : Pe = %u03B7 siehe oben

wir haben:
Pe = 285W
wir schätzen:
%u03B7 = 0,8

in diese Richtung gerechnet ergibt ein möglichst hoch angesetzter %u03B7
einen sicherheitsrelevanten hohen Wert für die.
.
Ausgangsleistung:
Pa = Pe x %u03B7
Pa = 285W x 0,8 = 228W

Verlustleistung:
285W - 228W = 57W

folglich werden bei angenommenen 80% Wirkungsgrad
228W ans RG weitergeleitet
und 57W im Nt selbst verbraten und in Wärme umgewandelt.

-
unser RG benötigt also im ungünstigsten fall 228W
die meiste Leistung wird von heutigen RGS über die 12V leitung gefordert.

rechnen wir wieder mit dem ungünstigsten Fall,
nämlich die vollständige Versorgung über 12V.

228W : 12V = 19A

unser Intel p4 rennsystem fordert also im allerungünstigsten Maximalfall
ein Nt welches in der lage ist auf der 12volt schiene 19ampere bereitzustellen.

mehr wäre hier absoluter quatsch!!

das alles wäre natürlich zu schön wenn es weiter so einfach zu lösen wäre.
an dieser Stelle tritt uns nämlich der Pferdefuß des gehörnten dazwischen,
wieder einmal in Form von Herstellerangaben.

die erste unwegbarkeit des nicht vernünftig angegebenen Wirkungsgrades
haben wir dadurch umschifft (ahoi Kameraden),
daß wir den für uns ungünstigsten Fall angenommen haben.
die zweite unwägbarkeit der unbekannten Belastung der einzelnen Spannungsstränge
auf die gleiche Weise.
nun die dritte, die angabe des Maximalstroms des Nts.

jeder Hersteller ist natürlich bemüht,
seine Produkte im besten Licht erscheinen zu lassen
und druckt lieber eine etwas höhere Zahl auf die Packung.
das sieht gut aus im Regal und verkauf sich auch klasse (huhu Pentium IV).
die Höhe der Übertreibung ist natürlich von Hersteller zu Hersteller
und von Modell zu Modell unterschiedlich.

uns stellt es vor das Problem,
daß wir nun schon zum drittenmal überdimensionieren
und statt eines 250W netzteils eines mit deren 380 nehmen müssen.
was natürlich Kosten, Lautstärke, Wirkungsgrad und damit wieder Kosten
in die negative Richtung ausschlagen lässt.
--
hier nochmal ein kurzer Buster:

die "Wattzahl" auf der Packung
ist NICHT das was das Nt die ganze Zeit aus der Dose zieht.

der Wirkungsgrad ist NICHT das was das Nt weniger leistet
als die Zahl auf der Packung.

hier noch eine Kurzform des ganzen:
>->-> Mythbuster - Netzteil <-<-<

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Nachschlag:

das oben angesprochene handelt vom
WIRKUNGSGRAD

dieser hat, wie oft fälschlicherweise dargestellt,
absolut nichts mit dem
PHASENWINKEL zu tun.
( schlagworte: aktiv / passiv pfc, phasenverschiebung,
power factor correction, cos %u03C6, cos phi )

dieser ist für Privatanwender komplett uninteressant und braucht euch nicht zu kümmern.
- - -
für Enthusiasten, solche die es werden oder einfach nur Kopfweh bekommen wollen:
der Phasenwinkel %u03C6 (PHI) beschreibt bei Wechselstrom die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung
von nicht-ausschließlich-ohmschen-Lasten.
durch diese ist es nicht möglich die Leistung einfach aus U x I zu errechnen.

Wechselstromiges:

U x I = S (scheinleistung)
U x I x cos%u03C6 = P (wirkleistung)
U x I x sin%u03C6 = Q (blindleistung)

für U und I sind jeweils die Effektivwerte heranzuziehen
das macht aber alles der Leistungsmesser


evtle. eEgänzungen folgen

gruß ll

p.s.
die Form der darstellung wurde bewusst gewählt
um dem aktuellen Trend nicht allzu fern zu sein.