Grundlagen PC-Netzteile
Die Aufgabe des Netzteiles
besteht darin, die Netzwechselspannung von 220 Volt mit 50 Hertz umzuwandeln in
eine für den PC verträgliche Spannung (+5Volt und +12Volt). Das Motherboard
sowie Steckkarten werden mit 5 Volt versorgt, die Motoren von Laufwerken sowie
Lüftern arbeiten dagegen mit 12 Volt. Das Netzteil erzeugt nicht nur positive
Spannungen, sondern auch -5 Volt und -12 Volt. Diese werden aber in den heutigen
Systemen gar nicht mehr verwendet. Die negativen Spannungen werden der
Hauptplatine zwar über die Steckverbinder zur Verfügung gestellt aber nicht
verwendet.
Die negativen Spannungen werden der
Hauptplatine zwar über die Steckverbinder zur Verfügung gestellt aber nicht
verwendet. Die Spannung von -5V wird lediglich dem ISA-Bus auf Pin B5 zur
Verfügung gestellt.
Die +12/-12 Volt werden auf dem Motherboard nur von
den integrierten Controllern für die serielle Schnittstelle benutzt. Auch diese
Spannungen werden an den ISA-Bus weitergeleitet (Pin B9 und B7). Da die neueren
seriellen Schnittstellen mit einer niedrigeren Spannung arbeiten (5V oder 3.3V)
werden die -12V gar nicht mehr benötigt.
Außerdem hat das Netzteil noch
die Aufgabe, dem System mitzuteilen, wenn alle Spannungen stabil anliegen. Dazu
führt es nach dem Einschalten interne Überprüfungen durch. Sind alle Spannungen
in Ordnung, so signalisiert es dem System über das sog. Power_Good Signal, das
es starten kann.
Netzteil-Typen:
In folgenden
Systemen kommen unterschiedliche Netzteile zum Einsatz:
-
Desktop-AT
- Tower-AT
- Baby-AT
- PC mit Slimline
Gehäuse
- PC mit ATX-Hauptplatine
Bei den Tower-AT´s handelt es
sich im wesentlichen um auf die Seite gekippte Desktop-AT´s. Ihre Netzgeräte
unterscheiden sich nur durch die Position des Netzschalters. Bei den
Desktop-Systemen war es erforderlich den Netzschalter direkt am Netzteil
anzubringen, während beim Tower-AT das Netzteil über einen externen (mit 4
Drähten verbundenen) Schalter ein- bzw. ausgeschaltet wird.
Beim Baby-AT
handelt es sich um eine Verkleinerung der bisherigen AT`s. Somit musste das
Netzteil in seinen Abmessungen auch verkleinert werden.
Steckerbelegung:

Bei den Slimline-Typen ist die Hauptlatine anders
aufgebaut. Hier werden die Steckplätze auf einer Erweiterungsplatine
bereitgestellt. Dadurch sind diese Gehäuse extrem flach, was zu einer
Neuentwicklung der Netzgeräte führte.
Der heutige ATX-Standart ist eine
Weieterentwicklung der Slimline-Netzteile. Ein Unterschied ist Anbringung des
Lüfters. Beim ATX-Netzteil ist dieser an der Innenseite des Netzteils angebracht
und bläst somit die an der Rückseite angesaugte Luft über die Hauptplatine. Bei
den herkömmlichen AT-Netzteile ist dies genau umgekehrt, sie blasen die Luft von
innen nach außen.
ATX ist eine Entwicklung von Intel aus dem Jahre 1995,
konnte sich aber erst mit dem Pentium Pro 1996 am Markt durchsetzen. Probleme,
die zu den vorherigen Netzteilgenerationen gelöst wurden:
Herkömmliche
Netzteile wurden mit 2 Steckern mit dem Motherboard verbunden, hier bestand
somit die Gefahr der Verpolung. Der ATX-Steckverbinder verfügt über 20 Pole und
ist verpolungsgeschützt. Da nur noch ein Stecker vorhanden ist kann auch nichts
mehr vertauscht werden. An ATX-Netzteilen wird zusätzlich eine Spannung von 3,3
Volt zur Verfügung gestellt. Zusätzlich gibt es noch eine Reihe weiterer
Signale, die in bisherigen Netzteilen nicht vorhanden
waren:
Power_On: System wird Softwaremäßig heruntergeschaltet und
per Tastatur wieder aktiviert
5-V_Standby-Signal: Ist ständig
aktiv und versorgt das Motherboard, auch wenn diese abgeschaltet ist mit einer
begrenzten Spannung
Steckerbelegung:

Steckverbinder der
Laufwerke:
Diese sind 4-adrig ausgelegt und sind einheitlich
gekennzeichnet:
Pin 1 gelb: +12 Volt
Pin 2 schwarz:
Masse
Pin 3 schwarz: Masse
Pin 4 rot: +5 Volt
Diese
Belegung gilt auch für die kleineren Mini-Steckverbindern
(Floppy-Laufwerk)!
Zum Stromverbrauch des
Netzteils:
Will man sich ein neues
System zulegen, oder das Vorhandene aufrüsten, so stellt sich immer die Frage
welche Leistung das Netzteil haben sollte bzw. wieviel man dem vorhandenen noch
zutrauen kann.
Die Leistung, die eine Komponente benötigt lässt sich nach
folgender Formel berechnen:
Leistung (Watt) =
Spannung (Volt)*Strom(Ampere)
Somit kann man, wenn die entsprechenden
Größen bekannt sind, die Gesamtleistung des Systems berechnen.
In der
folgenden Übersicht sind die maximalen Stromwerte (laut Spezifikation) der
einzelnen Busse dargestellt:
| Bustyp |
3,3V-Leitung |
5V-Leitung |
12V-Leitung |
| ISA |
n.a. |
2A |
0,175A |
| PCI |
7,6A |
5A |
0,5A |
| AGP (2x) |
6A |
2A |
1A |
Diese Werte werden zwar selten erreicht werden, aber als
Anhaltspunkt für die Netzteilauslegung können sie durchaus herangezogen
werden.
Hinzu kommt noch die Leistungsaufnahme des Motherboards(CPU,
beschäftigt): ca. 60 Watt
Werte für
Festplatte und CD-Rom:
| Gerät |
5V-Leitung |
12V-Leitung |
| Festplatte |
0,5A |
1A |
| CD-Rom |
1A |
1A |
Ergibt in diesem Beispiel: 31,5 Watt max.
Leistungsaufnahme
Durch Summation dieser Werte ergibt sich die
Gesamtleistungsaufnahme des Systems.
(jr)