Netzteil

Was ist ein PC-Netzteil und welche Funktion hat es?

Bei dem PC-Netzteil handelt es sich bei weitem nicht einfach nur um ein Kabel, das den Computer mit dem Stromnetz verbindet. Stattdessen ist es eine Art Transformator im Inneren des Gehäuses. Bei Notebooks sind die Netzteile außerhalb des Gehäuses zu finden.

Die hauptsächliche Aufgabe von Netzteilen besteht darin, den Strom aus der Steckdose in passende Spannung und Art umzuwandeln. Das Stromnetz bietet 230V Wechselstrom, für die Vorgänge im Rechner werden hingegen die Spannungen 12V, 5V und 3.3V Gleichstrom benötigt. PC-Netzteile transformieren die Stromspannung und sorgen dafür, dass diese gleichgerichtet fließt. Hinzu kommt, dass die Spannung des Netzstroms selten frei von Schwankungen ist. Wird beispielsweise ein Staubsauger, eine Waschmaschine oder ein anderer Großverbraucher in Betrieb genommen, kann es kurzzeitig zu einem Abfallen der Spannung kommen. Für die Funktion des PCs kann das störend oder gar fatal sein. Eine zusätzliche Aufgabe des PC-Netzteils ist es daher, die Spannung zu filtern beziehungsweise zu sieben und Schwankungen so wirksam abzufangen. Abgegeben wird der Strom geregelt, also in passender Spannungshöhe für die jeweilige Komponente des Rechners.

Zusammengefasst wandeln PC-Netzteile Strom um und verteilen ihn entsprechend des Bedarfs im Rechner. Beim Aufbau dieser Geräte wird aber klar, dass sie noch mehr können.

Wie ist das Netzteil aufgebaut?

PC-Netzteile bestehen grundlegend aus:

• Spannungswandlern bzw. Spannungstransformatoren
• Sicherungen
• Eingangsfilterung und Ausgangsfilterung
• Lüftung(en) für das Netzteil allein oder den gesamten PC
• Varisator
• Gleichrichter
• Kondensatoren
• PFC Sektion

Vorgänge im PC-Netzteil

Von außen ersichtlich, besteht das PC-Netzteil aus einem Metall-Gehäuse, das über eine Euro-Kaltgeräte-Buchse mit dem allgemeinen Stromnetz verbunden wird. Im Inneren läuft jedoch viel mehr ab. Tatsächlich ist die detaillierte Funktionsweise nicht gerade einfach zu verstehen. Der Ablauf gestaltet sich jedoch vereinfacht und grundlegend wie folgt:

1. Der Netzstrom wird bei Eingang in das Netzteil zunächst durch Glättungskondensatoren und Gleichrichter von Wechsel- in Gleichstrom umgewandelt.
2. Im Folgenden wird die Gleichspannung wiederum über einen Transistor aufgespalten. Das Ergebnis sind verschiedene Wechselspannungen im Bereich von 15 bis 50 kHz.
3. Die einzelnen Wechselspannungen werden über einen Transformator oder Umwandler auf die benötigten Spannungswerte gebracht, sodass 12V, 5V und 3.3V vorliegen.
4. Da die Spannungen als Wechselstrom noch nicht einsetzbar sind, besteht der anschließende Arbeitsschritt in einer erneuten Gleichrichtung. Glättungskondensatoren und Gleichrichter kommen nochmals zum Einsatz.
5. Sobald die elektrischen Ströme in der korrekten Form und den benötigten Spannungen vorliegen, werden sie vom Netzteil ausgehend zu den jeweiligen Komponenten im Rechner geleitet.

Durch die Schwankungen im Netzstrom kann es zu Abfällen und Spitzen in der Spannung kommen. Damit diese dem PC nicht schaden, verfügen Netzteile über eine sogenannte Eingangsfilterung. Hier fängt ein spannungsabhängiger Widerstand, auch als Varisator bezeichnet, Schwankungen ab und gleicht diese aus. Er verhindert dadurch zusammen mit Sicherungen, dass es zu gefährlichen Überspannungen kommt. Gemeinsam mit Drosseln, X- und Y-Kondensatoren dämpfen und filtern sie unerwünschte Frequenzen und Spannungen. Diese Einheit wird in ihrer Gesamtheit als Eingangsfilterung bezeichnet. Für eine verbesserte und gleichmäßigere Versorgung verfügen Netzteile zudem über eine Ausgangsfilterung und einen PFC Sektor. Der PFC Sektor ist die Leistungsfaktorkorrektur im PC-Netzteil und kann passiv oder aktiv von statten gehen. Die passiven Varianten sind preisgünstiger, dafür verfügen die aktiven PFC-Sektoren über deutlich mehr Leistung und sind überzeugender in den Resultaten.

Da bei all den genannten Vorgängen sehr viel Wärme entsteht, könnte es schnell zum Überhitzen des Netzteils und Rechners kommen. PC-Netzteile sind daher in jedem Fall mit mindestens einem Lüfter ausgestattet, der die Bauteile kühlt. Hochwertigere Ausführungen können sogar mit mehreren oder leistungsstärkeren Gehäuselüftern ausgestattet sein, um nicht nur die eigenen Komponenten sondern auch den Rechner zu kühlen.   

Ausstattung: Was muss ein gutes PC-Netzteil können?

Ein qualitativ hochwertiges PC-Netzteil zeichnet sich zunächst durch eine geringe Geräuschentwicklung aus. Hauptverursacher hiervon ist der Lüfter. Davon abgesehen sollte das Herzstück der Stromversorgung aber natürlich auch effizient arbeiten, den benötigten Strom also ohne große Verluste umwandeln und bereitstellen können. Ein guter Anhaltspunkt hierfür ist das 80 Plus-Gütesiegel, unterteilt in 80 Plus mit Bronze, Silver, Gold, Platinum oder Titanium. Beim einfachen 80 Plus-Gütesiegel liegt die Energieeffizienz bereits bei 80 Prozent. Bei 80 Plus-Platinum bei beeindruckenden 92 Prozent. Auf der offiziellen Webseite der 80-Plus-Initiative ist eine Liste zertifizierter Netzteile veröffentlicht.

Zu guter Letzt ist natürlich auch entscheidend, über wie viele Anschlüsse das Netzteil verfügt. Lässt sich das Netzteil problemlos mit allen anderen Komponenten im PC verbinden? Diese Frage wird vor allem dann wichtig, wenn Komponenten ausgetauscht oder hinzugefügt werden sollen.

Wie kann ich das passende Netzteil für den PC finden?

Wer sich selbst einen Rechner aufbaut, kommt an der Suche nach dem passenden Netzteil nicht vorbei. In erster Linie wird dabei auf die Watt-Zahl geachtet. Viel kann immerhin viel leisten. Oder? Ganz so einfach ist es bei der Wahl der Hardware dann doch nicht. Hier muss die Power schlicht und einfach passen. Als grobe Richtlinie gilt, dass Office-PCs problemlos mit einem 300 Watt Netzteil auskommen. Für den heimischen Multimedia-PC sollten es hingegen 400 Watt Ausführungen sein. Der von Grund auf für Spiele und beeindruckende Grafiken ausgelegte Gamer-PC benötigt mit 1000 Watt deutlich mehr.

• Office-PC: 300 Watt
• Multimedia-PC: 400 Watt
• Gamer-PC: 1000 Watt

Die Orientierung für die passende Auswahl sind vor allem die Grafikkarten und deren Anzahl. Pro Karte sollten 200 Watt gerechnet werden. Damit sind diese im Verbrauch absolute Spitzenreiter. Wiederum zählen zudem Geräuschentwicklung und Anschlüsse, die individuell zu den anderen Komponenten passen müssen. Kommt es Dir beispielsweise vor allem darauf an, dass der PC flüsterleise läuft, solltest Du ein Auge auf Netzteile von be quit! werfen. Das Unternehmen erhielt bereits mehrfach für seine Modelle die Bestwertung des Silent Awards und konnten in anderen Tests nicht nur hervorragend abschneiden, sondern oftmals auch noch den Excellent-Hardware-Award abräumen. Modelle wie Dark Power Pro und Co. überzeugen zudem mit ihrer Energieeffizienz.

Natürlich lohnt es sich bei der Auswahl insgesamt, den einen oder anderen Test heranzuziehen, um das passende PC-Netzteil für den eigenen Bedarf zu finden.

Die führenden Hersteller von PC-Netzteilen

Mehrjähriger Marktführer bei den Netzteilen ist der bereits erwähnte Hersteller be quiet! Dessen Geräte überzeugen durchaus nicht nur mit leisem Lauf und Energieeffizienz. Auch die durchgehende Stromversorgung ist sicher gestellt, sodass weder mit regelmäßigen Abstürzen des PCs noch mit Schäden an anderen Komponenten der Hardware zu rechnen ist. Dennoch sind die be quiet! Netzteile überraschend kostengünstig. Kein Wunder also, dass der deutsche Hersteller immer wieder lobend in den Fach-News erwähnt wird.

Ähnlich verhält es sich bei den Netzteilen von Seasonic und Enermax. Auch diese bieten jeweils ein großes Spektrum verschiedener Netzteile. Zudem verbauen sie hochwertige Materialien, zahlreiche Anschlüsse und effektive Lüfter. Selbst bei der Energieeffizienz können die PC-Netzteile problemlos überzeugen. Wenn Du einen langlebigen, störungsfreien und vielseitig einsetzbaren Rechner aufbauen möchtest, sollten sich die Netzteile von Seasonic und Enermax in jedem Fall auf der Komponentenliste wiederfinden.

Für einfachere PCs dürfen es hingegen auch einfachere Netzteile sein, die zum eigenen Bedarf passen und effizient arbeiten. Tipp: Bei den Netzteilen lohnt sich die Investition in namhafte Marken.