Unter welchen Bedingungen beschädigt ein gruppenreguliertes Netzteil einen modernen Computer?

Heutzutage wird ein gruppengesteuertes Netzteildesign als veraltet angesehen und idealerweise vermieden - hauptsächlich aufgrund der schlechten Regelung unter Querlast. Zum Beispiel zieht Shilka hier keine Schläge , und obwohl OklahomaWolf in dieser Bewertung eher zurückhaltend ist , ist es kaum kostenlos. Andere in der Gegend sind in Bezug auf gruppenregulierte Netzteile positiv tollwütig.

Ich stelle mir jedoch vor, dass es Hunderttausende (Millionen?) Benutzer mit gruppenregulierten Netzteilen gibt, die wahrscheinlich nicht wissen, dass es ein potenzielles Problem gibt. Saisonale S12 / M12, Antec Neo Eco / HCG, FSP Raider usw. waren beliebte Modelle.

Also die Fragen:

1. Unter welchen Bedingungen führt ein moderner Allzweck- oder Gaming-PC dazu, dass ein Netzteil überlastet wird?

2. Welches praktische Risiko besteht unter diesen Bedingungen bei der Verwendung eines gruppenregulierten Netzteils? Welche Probleme treten angesichts der Wahrscheinlichkeit des Auftretens in Verbindung mit den wahrscheinlichen Auswirkungen tatsächlich auf?

Gibt es Beispiele für tatsächliche Schäden oder Instabilitäten, die speziell durch die schlechte Regulierung eines gruppenregulierten Netzteils verursacht wurden?

(Um dieser Frage willen gehen Sie bitte davon aus, dass das Netzteil ansonsten von perfekter Qualität ist - kein Türstopper für 2 US-Dollar - und es sich speziell um das fragliche gruppenregulierte Design handelt.)

Das Problem ist spezifisch für bestimmte Haswell- basierte Systemkonfigurationen.

Haswell führte neue, extrem stromsparende Zustände mit den Namen C6 und C7 ein. Der Prozessor schaltet sich in diesen Leistungszuständen praktisch aus und legt Lasten von nur 0,05 A auf die + 12-V-Schienen. Da normalerweise nur Hochleistungsgeräte wie der Prozessor und die Grafikkarte Strom von der + 12V-Schiene beziehen, ziehen einige Desktop-Builds mit geringem Stromverbrauch, die vollständig auf integrierten Grafiken basieren, praktisch keinen Strom auf die + 12V-Schiene, während andere Systemkomponenten Ziehen Sie weiterhin erhebliche Mengen an Strom aus den + 3,3 V- und + 5 V-Schienen. Dies ist die Cross-Loading-Situation, die Sie in der Frage beschrieben haben.

Bei gruppengeregelten Netzteilen wird die Spannung auf allen Schienen basierend auf der Gesamtlast auf jeder Schiene geregelt. Die Versorgung gleicht den Spannungsabfall auf allen Schienen mit zunehmender Gesamtlast aus (unabhängig davon, welche Schienen unter Last stehen). Vor HaswellDies war nie ein Problem, da die meisten älteren Systeme alle wichtigen Schienen nicht konkurrenzfähig belasteten. In einer Querlastsituation wie der oben beschriebenen kann die Gruppenregelung jedoch dazu führen, dass die Spannung auf der + 12-V-Schiene so weit überkompensiert wird, dass sie außerhalb der vom ATX12V-Standard geforderten Spannungstoleranz von ± 5% liegt und 12,6 überschreitet Volt, während auf der + 5V-Schiene und der + 3,3V-Schiene ein übermäßiger Spannungsabfall auftreten kann. Die + 12V-Schiene kann auch übermäßiges Rauschen (Welligkeit) aufweisen, wenn eine gruppengeregelte Versorgung auf diese Weise überlastet wird.

Ein ordnungsgemäß ausgelegtes Netzteil erkennt diesen Überspannungszustand und schaltet ab. Einige sehr billige Designs verfügen jedoch möglicherweise nicht über diese Art von Schutz und ermöglichen es der + 12V-Schiene, die Spezifikationen zu übertreffen, was möglicherweise zu Hardwareschäden führen kann. Selbst wenn es nicht außerhalb der Spezifikation liegt, ist eine Spannung, die konstant weit entfernt ist (ganz zu schweigen von übermäßiger Welligkeit), nicht gerade gut für die Langlebigkeit der Hardware (und denken Sie daran, dass Büro-PCs häufig die meiste Zeit im Leerlauf sind). Dies bedeutet, dass dieser Querbelastungszustand über längere Zeiträume bestehen bleiben kann.

Die meisten modernen Netzteile verwenden unterschiedliche Ansätze zur Erzeugung der + 3,3 V- und + 5 V-Schienen, um dieses Problem zu beseitigen, z. B. indem nur eine + 12 V-Schiene auf der "Sekundärseite" (Transformatorausgang) erzeugt und die + 3,3 V und + 5 V abgeleitet werden Schienen von der + 12V-Schiene durch DC-DC-Wandlung oder durch unabhängige Regelung jeder Schiene. Eine Problemumgehung für dieses Problem bei gruppenregulierten Netzteilen besteht darin, die C6 / C7-Energiezustände in der Systemfirmware (BIOS oder UEFI) zu deaktivieren. Sie verlieren jedoch den Stromverbrauchsvorteil dieser Zustände.

HEXUS hat ein Beispiel, bei dem eine ältere gruppenregulierte Versorgung leise ist! Pure Power L8 500W arbeitet schlecht unter einem Querlasttest, der den Betrieb von Haswell C6 / C7 simulieren soll . Beachten Sie, dass die + 5V-Schiene mit -4,8% fast aus der Spezifikation herausfällt, während die + 12V-Schiene auf + 3,3% steigt:

[...] Wenn die 12 V auf praktisch nichts gesetzt werden und ein C6 / C7-Zustand für eine Haswell-CPU imitiert wird, wird die 5-V-Leitung um knapp fünf Prozent zum Sturzflug gezwungen, wodurch die in der ATX-Spezifikation vorgeschriebene Mindestgrenze sehr nahe kommt.

Weitere Informationen zum Haswell -Crossloading-Problem finden Sie in diesem Corsair-Artikel . Das Problem wurde zuerst von VR-Zone gemeldet.

Mein Zusatz zur Antwort von @bwDraco:

1. In einem gruppengeregelten Netzteil ist die Spannungsregelung schlecht und dies kann die Lebensdauer Ihrer Hardware verkürzen, selbst wenn sie innerhalb der Spezifikation liegt.
2. Ein gruppengeregeltes Netzteil benötigt möglicherweise Lasten sowohl für 12 V als auch für 5 V, und die Lasten müssen möglicherweise gemäß den Spezifikationen ausgeglichen werden.
3. Wenn eine Stromstörung auftritt, z. B. wenn ein USB-Anschluss kurzgeschlossen ist, kann das Netzteil die anderen Schienen unangemessen belasten und größere Schäden verursachen.

Zusammenfassung: Unter normalen Bedingungen kann ein gruppenreguliertes Netzteil die Lebensdauer des Computers nur geringfügig verkürzen. Es sollte jedoch mit Vorsicht in DIY-Computer-Builds verwendet werden, wobei die Einschränkungen gut zu verstehen sind. Eine Stromstörung kann mit einem solchen Netzteil erweiterte Konsequenzen haben.