PC Stromverbrauch Netzteil Wirkungsgrad

Hi Leute,

ich versuche es ein möglichst stromsparende PC zu bauen für den Dauerbetrieb als Server.

Der erste Versuch basierte auf einer Via mini-itx Hauptplatine mit Eden 533MHz CPU und sonst standard Komponenten: 120GB Samsung

5400rpm Festplatte, Fritz!DSL SL DSL card, CD-Brenner, Diskettenlaufwerk.

Ich war etwas enttäuscht um festzustellen, daß dieser Rechner in Ruhezustand (hochgefahren unter Mandrake 9.1 linux, kein Last) ca. 48W verbraucht, gemessen mit handelsüblichen Energiemeßgerät am Stromstecker.

Daraufhin habe ich versucht festzustellen wo der Strom im PC verbraucht wird. Messen an den einzelnen Leitungen im PC ist nicht einfach (Tips?). Ich habe mit einem Gleichstrom- Zangenmeßgerät mit 10mA Genauigkeit gearbeitet. Ich habe den Strom in den einzelnen Leitungen zur Hauptplatine (20-polige ATX Stecker), und zum HDD, FDD und CD gemessen und nach Spannung summiert. Ergebnis:

3.3V 1300mA 5.0V 1220mA 12.0V 220mA

-5V 20mA

-12V 0mA

Also wurde das bedeuten, wenn kein gravierenden Meßfehlern vorliegen, daß die Komponenten im PC in Rühezustand eigentlich nur knapp über 13W verbrauchen. Das ist auch ungefähr im Rahmen der Spezifikationen der einzelnen Komponenten.

Jetzt bleibt mir nur noch übrig der Wirkungsgrad des Netzteils zu verbessern. Rechnerisch ergeben die Meßwerte für meinen Netzteil ein Wirkungsgrad von ca. 27%. Suchen im www zeigen, daß die meisten Netzteile ein Wirkungsgrad zwischen 65% und 80% schaffen. Ich habe aber kein Hinweis auf den Testbedingungen gefunden und meine Vermutung ist daß ein relativ hochdimensionierter Netzteil unter geringem Last ein viel schlechterer Wirkungsgrad aufweist.

Also suche ich jetzt nach Hinweise, ob das so sein kann, bzw. wo sonst das Problem liegen könnte. Wenn meine Vermutung stimmt wo könnte ich ein Netzteil bekommen der mit möglichst geringen Verlusten ein Rechner mit meinem bescheidenen Stromverbrauch versorgen könnte? Oder vielleicht Hinweise wie man so etwas bauen könnte?

vielen Dank im Voraus, David

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David Johnstone
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"David Johnstone" schrieb:

Nimm ein möglichst "schwaches" Netzteil. Wenn die Teile für 400W ausgelegt sind, dann wird auch der Wirkungsgrad nur in diesem Bereich gut sein.

Mfg, Bernd

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Bernd Maier

Der Wirkungsgrad wird meist bei hoher Last gemessen, weil da der Eigenverbrauch weniger ins Gewicht fällt und der Messwert besser aussieht. Bei geringer Last ist Deine Messung durchaus plausibel.

Eine Lösung wäre: Ein Netzteil geringerer Leistung benutzen, darauf achten daß die nötige Maximallast geliefert werden kann.

Allgemein kann man sagen: Standard-PC-Netzteile unterliegen extremer Konkurrenz auf dem Markt, deshalb ist die Schaltung auf minimale Herstellungskosten optimiert, darunter leidet der erreichbare Wirkungsgrad. "Gute" Netzteile sind selten und teuer.

Gruß, Michael

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Michael Hofmann

Also zumindest für die Verbraucher im PC mit diesen 5

1/4"-Laufwerk-Stromsteckern (4 pins, +12V, 2xGND, +5V) habe ich mir mal aus so einem Y-Adapterkabel ein Strommesskabel gebaut: einfach die 5 und 12V-Leitung gekappt und Bananenstecker drangelötet. Das kann man dann einfach ins Multimeter einstecken. Die Leitung, die man nicht messen will einfach mit einem Female-Female Bananenadapter zusammenschließen. Wie sich das allerdings mit induktiven Lasten (z.B. Motor von Festplatte/CDROM etc.) verhält weiß ich nicht genau.

Bist du dir sicher, dass auf der 3,3V-Leitung nur 1,3A fließen? Ich habe versucht nach Spezifikationen für deine CPU zu suchen, leider aber keine Gefunden. Ich weiß nur, dass "normale" Desktop-CPUs durchaus Verlustleistungen von 30-50W haben können und dass richtig grosse Ströme auf diesen Kleinspannungsleitungen fließen.

Ich vermute da einen Messfehler, ein Schaltnetzteil hat - wie du schon schreibst - normalerweise einen deutlich höheren Wirkungsgrad. Aber an einem SNT herumzubasteln ist nicht ungefährlich und man braucht schon einiges an Equipment (zumindest mal ein Trenntrafo und Oszilloskop) um da effektiv Arbeiten zu können - sonst stochert man nur blindlings in der Schaltung rum. Zum Basteln an SNTs gibts genug Links im Netz, z.B.

dse FAQ (F.24. Schaltregler):

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Linklist (202. Schaltnetzteilapplikationen):

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Viel Glück noch, Johannes

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Johannes Bauer

David Johnstone schrieb:

Hallo,

mit geringerer Taktfrequenz k=F6nntest Du Strom sparen.

Da hast Du wohl die Me=DFwerte bei -5 und -12 V vertauscht, bei -5 V=20 braucht ein neueres Motherboard =FCberhaupt nichts.

Bye

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Uwe Hercksen

Das betrifft aber dann eher den Betrieb, während er ja vom Ruhezustand (CPU idle) ausgegangen ist. Das kommt schon hin. Selbst den Akku meines betagten Toshiba Libretto bekomme ich in ca. 1/3 der Zeit entladen, wenn ich das Teil mit einem rechenintensiven Job beschäfige, bei modernen CPUs könnte der Unterschied durchaus noch krasser sein.

--
J"org Wunsch					       Unix support engineer
joerg_wunsch@interface-systems.de        http://www.interface-systems.de/~j/
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Joerg Wunsch

Hast Recht. Aber selbst im Idle-Modus sind 1,3A schon recht wenig, oder? Also wiegesagt ich kenn die spezielle CPU nicht, die scheint schon auf Sparsamkeit ausgelegt zu sein. Vielleicht kriegt die das wirklich hin. War trotzdem über die Zahlen etwas überrascht, die üblichen Verdächtigen sind ja selbst im Idle-Modus richtige Energieverschwender u.a. wegen den hohen Leckströmen.

Viele Grüße Johannes

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Johannes Bauer

So ist es auch. Der höchste Wirkungsgrad wird üblicherweise knapp unter Vollast erreicht.

Es gibt mehrere Anbieter für Netzteile mit geringer Leistung. In einer der letzten c't wurden (unter dem eigentlichen Thema leiser Rechner, lüfterlose Netzteile oder sowas in der Art) einige Modelle vorgestellt.

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Heiko Nocon

Dürfte aber hinkommen. In der c't 15/03 Seite 123 ist eine Testtabelle mit Mini-ITX-Barebones, die Kiste mit einem VIA C6-800 verbrät 13.9/28.5 W (idle/vollast)

Gruß, ALF

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=?ISO-8859-1?Q?Alfred_J=E4ger?

Johannes Bauer schrieb:

Eine echte Spec habe ich auf die Schnelle auch nicht gefunden. Aber hier

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werden 5W (Eden 533MHz CPU) erwähnt. Das passt doch sehr gut zu den gemessenen Werten.

Als Lösung für das eigentliche Problem sehe ich i.A. nur zwei Möglichkeiten: Ein effizientes, für den gesuchten Leistungbereich ausgelegtes Netzteil A) kaufen, B) selber bauen.

Michael.

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Michael =?iso-8859-1?Q?F=F6rts

Wow, ja, richtig. 5W Verlustleistung ist _wirklich_ wenig, da hab ich mich richtig vertan. Interessant zu sehen dass Chiphersteller auch stromsparende CPUs produzieren können, wenn sie wollen. Und es nicht immer darum geht, die Taktfrequenzgrenze zu brechen.

Ja.

Viele Grüße Johannes

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Johannes Bauer

Hallo, unter

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findest du einen Simulator, der den Stromverbrauch eines Via-Systems anzeigen kann. Den CD-Brenner kann man vernachlässigen, solange er nicht benützt wird. Ansonsten: Verwende ein kleines Netzteil (

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Wolfgang Fischer

Moin, daß ein PC-Netzteil viel Strom verbraucht, ist ja nix neues. In einer c't dieses Jahr (glaube ich) wurde darüber berichtet. Da ging es um stromsparende PCs.

Wenn Du ein normales Netzteil benutzen möchtest, könntest Du vielleicht ein Mini-ATX-Netzteil versuchen, das hat nur 150W

Mehr weiß ich dazu auch nicht, wir versuchen in der Firma auch gerade, ein sparsames Netzteil zu bauen, aber von 24V ausgehend.

Grüße

--

Arnt Schepke
Hannover-Linden

Rückantworten (auch) per Mail, da ich die Newsgroup nicht regelmäßig
lese.
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Arnt Schepke Grendel

Um ein wenig Licht in die Sache zu bingen:

Der Prozessor ist ein entweder ein "Cyrix" Prozessor oder ein IDT (die mit dem WinChip©), die Rechenleistung bewegt sich irgendwo zwischen verdammt mager und kümmerlich, wenn man sie mit einem gleichgetakteten PIII oder Athlon vergleicht, aber die Dinger brauchen einfach verdammt wenig Strom, weshalb sie für bestimmte bereiche durchaus sehr interessant sind.

Im Prinzip wurde da nix anderes gemacht, als einen alten Prozessor mit den modernsten Fertigungstechniken herzustellen, deswegen ist die Verlustleistung so gering.

Henning

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Henning Aust

Danke für die vielen hilfreichen Antworten.

Um es zusammen zu fassen, sieht es so aus als bräuchte ich wirklich einen Netzteil der für geringerer Lasten ausgelegt ist, und dazu gibt es drei Möglichkeiten:

(1) Teuerer Netzteil von spezialist Firma wie z.B. für EUR123:

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(2) Älterer billiger Netzteil, möglichst schwach, e.g. von eBay für ein paar Euro

(3) Selber etwas basteln.

Das Problem mit allen 3 Varianten ist leider daß man nicht so genau weißt, was herauskommt vor man gekauft oder gebaut hat. Deswegen werde ich vielleicht erst mal die billigste Variante (2) ausprobieren!

Noch etwas hat mich überrascht bei der Strommessung: Für den CD Laufwerk habe ich gemessen +5V 400mA, +12V 30mA GND1 -70mA, GND2 -70mA. Erstens frage ich mich ob er soviel TTL logik o.ä. hat das er wirklich 400mA in Rühezustand braucht, und zweitens warum die Summe nicht ca. auf null kommt - kann es sein daß Strom irgendwie anders zurückfließt, über Datenleitungen oder geerdet durch das Gehäuse? Ich war von einem Meßfehler überzeugt und habe es deswegen mehrfach wiederholt, immer mit dem selben Ergebnis.

Die kompletten Ergebnissen habe ich in einem Excel Spreadsheet zusammengefasst, falls jemanden Interesse hat.

Die Hauptplatine Epia 5000 mit Eden 533MHz CPU ist wirklich sehr sparsam und die habe ich auch deswegen gewählt. Ich habe mich auch auf einer sehr bescheidene Leistung eingestellt. Mein letzter Server war ein PII 266MHz der auch ausreichend war. Der hat sogar insgesamt aber etwas weniger strom verbraucht, dazu aber Modem und Router benötigt so daß die Konstellation insgesamt etwas mehr gebraucht hat. Von Rechenleistung her ist der Via deutlich schneller als der PII - man kann z.B. auch mit Windows XP darauf arbeiten.

nochmals danke, David

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David Johnstone

Das stimmt, allerdings von den insgesamt 48W verbraucht Hauptplatine vielleicht 9W und CPU 5W, also denke ich daß die Einsparungsmöglichkeiten da ziemlich gering sind.

Ich meine gelesen zu haben, daß die -12V nur von älteren seriellen Schnittstellen (RS232) benötigt werden, und wahrscheinlich nicht von meiner Hauptplatine. Meine Zangenmeßgerät hat aber eine Auflösung von 10mA und ist etwas empfindlich, insofern sind beide dieser Werte (leider) im Grenzbereich was die Aussagekraft angeht.

David

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David Johnstone

Nö, auch die heute nach wie vor noch üblichen GD75232 benötigen separate -12 V. Ist eigentlich auch logisch, die Spannung ist ja sowieso vorhanden und die RS-232 braucht negative Pegel, warum also sollte man umständlich in jedem Chip noch eine Ladungspumpe mit 4 Kondensatoren einbauen (wie beim MAX232)?

--
J"org Wunsch					       Unix support engineer
joerg_wunsch@interface-systems.de        http://www.interface-systems.de/~j/
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Joerg Wunsch

Das ist richtig. Allerdings brauchen VIAs Mini-ITX-Boards (ein solches verwendet David) tatsaechlich keine -12 Volt. Siehe dazu die VIA Mini-ITX-Spezifikation:

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Uebrigens: manche fuer Mini-ITX-Boards gedachten Gehaeuse (z.B. die der Fa. Casetronic) enthalten einen Spannungswandler, der von einem externen

12-Volt-Schaltnetzteil versorgt wird. Dieses Set aus Netzteil und Spannungswandler ist (zumindest bei ) auch einzeln erhaeltlich.
--
Gruesse,
Pascal Le Bail, Wien
Meine Absenderadresse ist derzeit inaktiv. Siehe .
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Pascal Le Bail

Hi!

Misst Du immer noch mit dem Zangenmessgerät? Wenn nein: Die GND-Leitungen sind parallel und der Strom nimmt den Weg des geringesten Widerstands - also fließt das meißte auf der jeweils anderen Leitung zurück. Wenn ja: Ist das Laufwerk eingebaut? Dann fließt wohl Strom übers Gehäuse. Und auf dem Flachbandkabel gibts auch Masseleitungen, die (und der Umweg übers Board zum Netzteil) dürften aber einen vergleichsweise hohen Widerstand haben.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Ja, doch, vielleicht sollte ich mir jetzt etwas genaueres basteln. Mit dem ATX Motherboard Stecker ist es aber gar nicht so einfach, und das ist ja das wichtigste.

Das ist ja einleuchtend!

Zu dem Thema: Es fällt mir auf daß der PC insgesamt unglaublich viel Redundanz an Stromleitungen hat. Wieso braucht man 2 GND Leitungen in der standard-Stecker? Gut, eins ist vielleicht nötig weil man ein PC auch aus Kunststoff bauen kann, aber hätte man sich die zweite nicht sparen können? Oder gibt es irgendwo Konstruktionen wo die +5 und +12V Kreisläufe galvanisch getrennt sind? Und schau mal der ATX Stecker an - da hast du

3 x +3.3V 7 x GND (!) 4 x +5V Da könnte man doch mit 10 statt 20 Leitungen auskommen, oder? Kennt jemanden eine gute Beschreibung von dem ATX Standard im Internet, das mehr hat als nur die pinout?

nochmals danke, David

Reply to
David Johnstone

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