Computerhardware: Netzteil: Details: ATX

Allgemeines zu Netzteilen steht hier.

Ein Netzteil hat üblicherweise etwa 350 Watt Nennleistung. Server haben oft Netzteile mit 500 bis 800 Watt. Eine hohe Ausfallsicherheit erreicht man mit redundanten Netzteilen.

Spezielle, miniaturisierte PC, die nur wenige Slots haben, kommen mitunter auch mit 200 Watt aus.

In letzter Zeit gibt es eine Entwicklung hin zu größeren Leistungen: 400 oder 450 Watt werden empfehlenswert wegen

hohem Strombedarf aktueller Prozessoren
neuesten 3D-Grafikkarten (teils bereits mit Zusatz-Stromversorgung!)
RAM-Module

Netzteile (und dazu passende Gehäuse) gibt es in zwei Ausführungen: Das ältere, "ausgestorbene" AT-Format und seit Einführung des Pentium II das neue ATX-Format.

Spannungen

Sowohl AT- als auch ATX-Netzteile liefern die folgenden Spannungen:

+ 5 V Standard-Spannung für die meisten Schaltkreise
+12 V für Laufwerks-Motoren (HDD, CD-ROM, Floppy) und Lüfter
- 5 V für ältere Systeme, liefert meist weniger als ein Ampere
-12 V für ältere Systeme, liefert meist weniger als ein Ampere
Power Good Signal an den Prozessor, wenn alle Spannungen korrekt anliegen.

Ein ATX-Netzteil liefert zusätzlich noch folgende Spannungen:

+ 3,3 V Haupt-Versorgungsspannung für den Prozessor. Die für den Prozessorkern (Core) benötigte Spannung von etwa zwei Volt wird von einem Regler auf der Hauptplatine erzeugt. Anmerkung: Auf den veralteten AT-Platinen wurde auch die 3,3-V-Spannung auf der Hauptplatine aus der 5-V-Spannung erzeugt.
Power-On-Einschaltbefehl von der Hauptplatine an das Netzteil. Nicht nur der Ein-/Aus-Taster, sondern auch ein geeignetes Modem, eine Netzwerkkarte oder eine Fritz! PCI ISDN Karte können den PC starten, z. B. wenn ein Fax eingeht. Diese Funktion heißt "Wake On LAN" und "Wake On Modem".
Stand-by + 5-Volt-Versorgung, die den PC auch im „ausgeschalteten“ Zustand versorgen. Um den PC „richtig“ auszuschalten, sollte das Netzteil einen zusätzlichen Schalter haben. Leider wird dieser Schalter oft eingespart.

Diese 5V SB-Stromversorgung verbraucht etwa 5 Watt, das kostet 7 € pro Jahr. Rechnet man den Standby-Stromverbrauch von Monitor, Drucker, Modem und Lautsprechern hinzu, kommt man auf etwa 25 € jährlich. Daher empfiehlt es sich, eine Schalterleiste zu verwenden! Bei Gewitter und zum Stromsparen sollte man damit das PC-System vom Stromnetz trennen.

Die Versorgungsspannungen werden nicht genau gleichzeitig, sondern mit einer kleinen Verzögerung nacheinander zugeschaltet, um die Elektronik zu schützen: Erst die positiven, dann die negativen Spannungen. Würde aufgrund eines Fehlers zuerst eine negative Spannung eingeschaltet, werden alle Basis-Emitter-Strecken in Durchlassrichtung betrieben. Der Überstrom würde die Schaltkreise sofort zerstören.

Anschluss-Stecker der Hauptplatine

Intel veröffentlichte Design-Richtlinien für Pentium 4-Hauptplatinen in der Spezifikation ATX 2.03P1. Solche Richtlinien werden als Formfaktor bezeichnet. Darin sind Position, Orientierung und Befestigung des Prozessors und des Kühlkörpers auf der Hauptplatine genau vorgeschrieben, damit jedes Pentium 4-Board in jedes Gehäuse passt. Die Anschlüsse des Netzteils sind ein Teil der Formfaktor-Spezifikation. Zahl und Form der Stecker sind vorgegeben.

Vom Netzteil zur Hauptplatine geht ein Kabelbündel mit einem 20poligen Stecker, der sich nur auf eine Art gewaltfrei stecken lässt.
Achtung! Das "Power Switch"-Kabel muß an der Hauptplatine angesteckt sein, sonst kann man das Netzteil nicht einschalten.

        +------+
+ 3,3V  ¦ o  X ¦  +3,3V
-12  V  ¦ o  o ¦  +3,3V
Masse   ¦ o  o ¦  Masse
PowerOn ¦ o  o ¦  +5  V
Masse   ¦ o  o ¦  Masse
Masse   ¦ o  o ¦  +5  V
Masse   ¦ o  o ¦  Masse
- 5  V  ¦ o  o ¦  Power Good
+ 5  V  ¦ o  o ¦  Standby
+ 5  V  ¦ o  o ¦  +12 V
        +------+

Seit 2007 wird die 20-polige Buchse auf der Hauptplatine durch einen 24-poligen ersetzt. Wenn man ein älteres Netzteil mit 20-poligem Stecker anschließt, bleiben vier Stifte frei. Neuere Netzteile haben einen 20-poligen Stecker mit einem abnehmbaren vierpoligem Zusatzstecker. Dieser bleibt ungenutzt, wenn die Hauptplatine noch die ältere, 20-polige Buchse hat.

Ein weiterer vierpoliger, quadratischer Stecker ist für die +12V Versorgung der Spannungsregler vorgesehen. Die zugehörige Buchse befindet sich in der Nähe der CPU.

Ein sechspoliger, einreihiger flacher Stecker (sieht aus wie beim veralteten AT-Netzteil) versorgt die Hauptplatine zusätzlich mit 2 mal 3,3 Volt, einmal 5 Volt und 3 Masseleitungen.

orange   PwrGood
rot      + 5V
gelb     +12V
blau     -12V
schwarz  Masse
weiß     - 5V

Als der Strombedarf der Hauptplatine geringer wurde, wurde dieser Stecker überflüssig. Etwa seit 2007 sind die leistungsstärkeren Netzteile wieder mit einem sechspoligen Zusatzstecker ausgestattet, nun aber zweireihig.

Seit 2008 haben Netzteile meist Zusatzstecker für die Stromversorgung leistungshungriger Grafikkarten: ein bis zwei sechs- oder achtpolige Stecker.

Anmerkung

AMD hat keine so genauen Vorgaben gemacht wie Intel. Bei der Kühlkörperbefestigung bastelt jeder Hersteller seine Lösung und hofft darauf, dass die Nippel die Kühlklötze halten können. In manchen Beipackzetteln für Kühlkörper wird sogar empfohlen, vor jedem Transport des PC den Kühlkörper zu entfernen!

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