Seasonic Prime Titanium im Test (5/9)

Spannungsqualität - Spannungsregulation

Als nächstes betrachten wir das Spannungsverhalten. Die Diagramme unten zeigen jeweils genau in der Mitte die geforderte Spannung. Die gemessenen Spannung wird in 5 % Schritten von 5 bis 100 % Last als rote Linie eingezeichnet. Je weiter die Linie von der Mitte abweicht, um so schlechter ist das Resultat.

Als zweite Linie in grauer Farbe wird die Abweichung des Messwerts vom Idealwert eingetragen. Die maximale Abweichung darf hier nach ATX-Standard  5% betragen. Das optimale Netzteile würde also eine Null-Line bei der Abweichung und eine konstante Line auf der geforderten Spannung liefern.

Beim Thema Spannungen kommen wir zu genau dem Knackpunkt, den wir in der Einleitung  bereites genannt haben und der zur Verzögerung unseres Tests führte. In der Tat ist die Spannungregulation des Prime nämlich gar nicht so einfach zu messen, insbesondere auf der 3,3 V Leitung. Erläutern wir das Problem kurz anhand einiger Zahlen.

In unserem ersten Test erreichten wir einen Spannungsabfall von etwa 2 % auf der 3,3V Leitung, also rechnerisch gesehen einen Abfall von 0,066 V. Mit einer maximalen Abweichung von +-0,5% dürfte die Spannung aber nur maximal um 1% also 0,033V fallen. Sea Sonic war über unserer Messungen etwas "schockiert" und hat uns um Mithilfe bei der Fehlersuche gebeten, bei der sich am Ende eben das besagte ATX-Kabel als Problembär herausstellte. Mit verschiedenen Kabelsätzen und unseren insgesamt fünf Mustern des Seasonic Prime waren wir aber in der Lage das Probem recht gut zu isolieren und können hier daher jetzt auch valide Resultate zeigen, die im Vergleich zu unseren vorherigen Tests stimmig und vergleichbar sind.

Spannungsregulation im mV-Bereich

Um zu demonstrieren über welche Messgenauigkeiten wir hier sprechen, möchten wir an dieser Stelle einmal die Spannungsregulation des Prime mit einer speziellen Messmethode demonstrieren, die die Spannung direkt am ATX Stecker misst, also den Übergangswiederstand  zwischen Steckern und Buchsen am Mainbaord ausschaltet.

Misst man die Spannungen des Prime nämlich direkt am Kabel, so erhält man nahezu unglaubliche Resultate! Das Prime wird bei dieser Messmethode fast zu einer konstanten Spannungsquelle, bei der die Spannungen mit steigender Last so gut wie keiner Veränderung unterliegen. Die 3,3 und 5 V Spannungen sind hier nahezu vollständig konstant und man erhält Schwankungen an der dritten Stelle hinter dem Komma bei 0.001 V, also im mV-Bereich

Wie auch bei der Effizienz zeigte sich, dass unsere neuen Modelle mit der höheren Seriennummer eine etwas bessere Regulation aufweisen, als die Vorserienmodelle. Insbesondere eben auf der 3,3 V Leitung.

Spannungsregulation mit direkter Messung am ATX Kabel des Seasonic Prime

An dieser Stelle sieht man auch das Problem vieler Netzteiltests, die im Netz zu finden sind. Netzteile wie das Prime stoßen in Bereiche vor, bei denen ungenaue Messmethoden schlicht versagen. Man misst mit schlechtem Equipment irgendwann nicht mehr den eigentlichen Spannungsabfall des Netzteils, sondern den seines eigenen Test-Setups.

Das kommt in der "Praxis" heraus

Nun ist die obige Messung leider wenig praxisnahe, denn uns interessiert weniger welche Spannung direkt am Netzteil anliegt, sondern vielmehr, welche Spannung wir am Ende auf dem Mainboard (Bei uns Anschlussboard der Chroma) anliegen haben. So ist auch der Einfluss der Kabel und Stecker, die eben durchaus einen Unterschied ausmachen, in der Messung enthalten. Nachdem wir also das "Kabelproblem" gelöst hatten, konnten wir auch eine entsprechende Messung durchführen, wie wir sie bisher in unseren Tests immer vorliegen haben. Dabei wird die Spannung direkt an der Anschlussbuchse auf dem Anschlussboard gemessen.

Die Ergebnisse, die wir bei dieser Messung erzielten waren zwar nicht mehr so optimal, wie die zuvor gezeigten, aber sie liegen immer noch auf einem Niveau, das man als absolute Spitzenklasse bezeichnen kann. Wie man sieht verschlechtert sich der Spannungsdrop an der 3,3 und 5 V Leitung um etwa 0,01 bis 0,03 V. Angegeben in Prozent macht das natürlich gleich einiges aus, aber absolut gesehen sind die Schwankungen eher minimal.

Mit einem maximalen Spannungsabfall von 0,34 % auf der 12-V-Leitung am ATX-Stecker und zum Teil unter 0.2 % an den anderen Steckern hat man auf der 12V Schiene gerade mal einen Spannungsabfall von Lastfrei bis Volllast von etwa 0.02 bis 0.04 V.

Auch bei der 3.3 V und 5 V Leitung sind die Werte fantastisch. Die 3,3 V Leitung fällt gerade einmal um 0.012 V, die 5V Leitung um 0.03 V. Der Spannungsabfall beträgt also insgesamt abgesehen von der Standby-Leitung weit weniger als die versprochenen 1%. Zwischen den verschiedenen Modellen, die wir getestet haben, zeigten sich auch bei der Spannung einige Schwankungen, die aber das Ergebnis insgesamt kaum schmälern. Betroffen davon war meistens die 3,3 V Leitung.

Bei der absoluten Abweichung vom Idealwert, kann Sea Sonic dann die +- 0,5 % bei uns nicht einhalten. die 12V Spannung liegt nämlich mit 12.2-12.3 V zwar auf absolut konstantem Level aber eben über dem Sollwert. Alle Spannungen sind aber weit innerhalb der Toleranzen und die Abweichung von der Idealspannung ist weit weniger wichtig als der Spannungsabfall, der bei Last entsteht.

Ripple-Noise-Messung 12V

Ein optimales PC-Netzteil würde genau konstant 12 V an den 12 V Ausgängen liefern. Bei PC-Schaltnetzteilen, die bekanntlich Gleichstrom aus Wechselstrom generieren, ist diese Situation aber nicht gegeben. Die Gleichspannungen enthalten hier immer überlagerte minimale Schwankungen. In ein Diagramm aufgetragen ist die Ausgangsspannung somit keine gerade (optimale Situation) sondern eine Welle (Ripple) mit zusätzlichen Ausschlägen/Störungen (Noise). Diese Wellen und Störungen kann man mit einem Oszilloskop sichtbar machen. In den ATX Spezifikationen ist dazu genau festgelegt, wie die Restwelligkeit zu messen ist und welche Toleranzen zu erfüllen sind. So darf die Restwelligkeit auf der 12 V Leitung maximal 120 mV und auf der 3,3 und 5 V Leitung maximal 50 mV betragen. Wir messen die Restwelligkeit des Netzteils gleichzeitig an 8 Messkontakten, die über die Anschlüsse verteilt sind. Die 12 V Schiene wird dabei an 4 Anschlüssen betrachtet und zwar ATX+Molex/SATA, EPS und zwei mal PCIe an verschiedenen Steckern.

Die Eindrücke der Spannungsregulation setzen sich bei der Restwelligkeit  ungehindert fort. Sea Sonic hat im Vergleich zum Vorgänger, denn Seasonic Platinum 660W, auf der 12-V-Leitung denn Maximalwert der Restwelligkeit mit 16 bis 21 mV halbiert und liegt damit weit unterhalb der geforderten 120 mV Grenze.

Bei den restlichen Leitungen liegt die Restwelligkeit ebenfalls auf einem extrem niedrigen Level. Die Werte der 3,3 und 5 V Leitung stehen bei etwa 11 und 7 mV. Auf der Standby und -12V Leitung liegt man klar unter 20 mV.

Insgesamt erreicht das Seasonic Prime bei der Restwelligkeit sehr gute Ergebnisse, die nur knapp über denen der bisherigen Top-Werte liegen.

Ripple Messung auf 12V Gelb=ATX, Molex, SATA, Türkis = EPS, Rest= PCIe

Ripple-Noise-Messung 3.3 , 5, -12 , 5vSB