Warum kann ein Netzteil keinen niedrigen Strom liefern?

Ich habe gerade diesen Artikel gelesen und verstehe nicht ganz, wie ein Netzteil einen so niedrigen Strom nicht liefern kann. Ich hatte immer den Eindruck, dass ein Netzteil alles bis zu seiner Nennleistung liefern könnte , hatte aber keine Untergrenze.

Warum sollten sie also neu gestaltet werden müssen?

Aus dem Artikel:

Wie es scheint, erfordern die C6 / C7-Zustände von Haswell eine Mindestlast von 0,05 A auf der 12V2-Schiene, und viele Desktop-Netzteile (PSUs) können diesen niedrigen Strom einfach nicht liefern, berichtet die Tech Report-Website. In der Zwischenzeit forderten zahlreiche ältere Netzteile, die den Konstruktionsrichtlinien von ATX12V v2.3 entsprechen, nur eine Mindestlast von 0,5 A für die CPU-Stromschiene, sodass eine weniger ausgefeilte interne Rückkopplungsschleife / ein weniger ausgefeilter interner Schutz verwendet werden könnte, berichtet die VR-Zone-Website . Infolgedessen können PCs mit älteren / billigen Netzteilen instabil werden, wenn Prozessoren in diese Zustände eintreten, sofern die C6 / C7-Stromversorgungszustände im BIOS nicht deaktiviert sind.

Eine Mindestlastspezifikation bezeichnet die kleinste Last, die aus dem Netzteil entnommen werden kann, während alle anderen Anforderungen in der Spezifikation (Regelung, Einschwingverhalten usw.) erfüllt werden.

Das Netzteil kann möglicherweise weniger Strom liefern als angegeben. Es kann liefern, aber aus der Spannungsregelung herausdriften; es kann instabil werden und schwingen; es kann Schluckauf ein und aus; Es kann sogar in den Überspannungsschutz gehen und sich verriegeln. Da die Last außerhalb der Spezifikation liegt, ist "alles möglich".

Die Aussage des Artikels "kann diesen niedrigen Strom einfach nicht liefern" ist (für mich) eine grobe Vereinfachung der Angelegenheit und etwas irreführend. Aktuelle Netzteile wurden nie für diese spezielle Bedingung entwickelt, daher ist das Verhalten unter dieser Bedingung nicht definiert.

In mancher Hinsicht ist es einfacher, einen hocheffizienten Schaltregler zu entwerfen, wenn Sie davon ausgehen können, dass er sowohl eine minimale als auch eine maximale Last aufweist, wodurch der "Dynamikbereich" verringert wird, den er bewältigen muss. Viele PC-Netzteile sind auf diese Weise konzipiert, sowohl das Hauptnetzteil für die Box als auch die integrierten Regler für die CPU und den Speicher.

Die neuen Chips verstoßen gegen die Annahmen, die in vielen vorhandenen Systemen enthalten sind, und diese Systeme können die Energiesparmodi nicht unterstützen, ohne in irgendeiner Weise "außer Kontrolle zu geraten" und ihre Spezifikationen nicht mehr zu erfüllen.

Sie könnten dieses Problem "umgehen", indem Sie dem CPU-Leistungsbus eine "Dummy-Last" (Widerstand) hinzufügen. Dies würde jedoch den Punkt verfehlen, an dem die Energiesparmodi überhaupt erst vorhanden sind. Es ist einfacher, diese Modi in der Software (dem BIOS) einfach zu deaktivieren.

Netzteile im Schaltmodus übertragen Energie in Impulsen von Eingang zu Ausgang. Bei vielen Topologien muss das Tastverhältnis dieser Impulse unter geringer Last auf sehr kleine Werte reduziert werden, um die richtige Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten. Einige Steuerungskonstruktionen arbeiten nur über einen begrenzten Bereich von Arbeitszyklen und können daher unter Last nicht die richtige Spannung aufrechterhalten. Dies kann wiederum dazu führen, dass die Stromversorgung vollständig auslöst oder wild zwischen Unterspannung und Überspannung schwankt.

Da es eine minimale praktische Dauer eines Impulses gibt, verringern Stromversorgungen, die eine minimale Last von Null unterstützen, typischerweise das Tastverhältnis, indem sie die Verzögerung zwischen Bursts erhöhen, wenn sie unter leichter oder keiner Last stehen. Aus diesem Grund summen einige Netzteile, wenn sie leicht oder ohne Last sind. Die Zunahme der Verzögerung zwischen den Bursts verringert die Schaltfrequenz in den hörbaren Bereich.

Es gibt auch einige Konstruktionen, bei denen sich Energieimpulse aufgrund der Verwendung eines zweiten Transistors anstelle einer Diode in beide Richtungen zwischen der Eingangs- und Ausgangsseite bewegen können. Diese vermeiden die Notwendigkeit sehr niedriger Arbeitszyklen unter leichter Last, haben jedoch typischerweise einen höheren Leerlaufstromverbrauch.

Es ist nicht so sehr, dass sie nicht so viel "können", wie es ist, für das sie einfach nicht entworfen wurden. Computer verwenden Schaltregler, die für einen bestimmten Strom und eine bestimmte Spannung ausgelegt sind, jedoch keine gute Leistung erbringen, wenn Strom und Spannung zu stark von diesem Punkt abweichen.