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Allgemeines => Bastelecke => Produkte und Tests => Thema gestartet von: Takeshi am 13. Januar 2015, 22:25:13

Titel: Test von verschiedenen 12-V-Steckernetzteilen
Beitrag von: Takeshi am 13. Januar 2015, 22:25:13
Hintergrund

Ich kaufe selten einzelne Netzteile, weil ich für die Spannungsversorgung meistens irgendwas herumfliegen habe. Bei sagen wir mal "offizielleren Produkten" wie Laptops, Handys, Routern und so weiter sind meistens einigigermaßen gute Netzteile dabei. Beim Router sind mit aber auch schon einige der Reihe nach gestorben. Bei No-Name-Produkten wie zum Beispiel den LED-Streifen, die man überall günstig bekommt, sieht es anders aus, da liegt oft billiger Rummel bei, der teilweise sogar gefährlich ist. Wenn man nun aber nach einem Ersatz sucht, sieht die Sache nicht viel anders aus: Haufenweise No-Name-Krämpel. Mir war bis dato zumindest kein einziger Hersteller geläufig, der bekannt ist für gute Netzteile. Die braucht ja auch kaum einer einzeln. Da steht man dann also vor der Wahl zwischen unzähligen Netzteilen, eines billiger als das andere. Ich wollte daher mal wissen, wie es so um diese Netzteile steht. Und unabhängige und wirklich technisch vernünftige Tests macht ja eh kaum jemand.


Die Testkandidaten

Drei Netzteile habe ich mir erworben, wovon eines aber noch nicht in meinem Besitz ist, das wird nachgereicht.




(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_gph-49051e_thumb.jpg) (http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_gph-49051e.jpg)(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_andoer-12020a_thumb.jpg) (http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_andoer-12020a.jpg)(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012_thumb.jpg) (http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012.jpg)
Kandidat A: GPH 49051E
Spannung: 12 V DC
Strom: 2 A
Leistung: 24 W
Preis: 4,00 €
Kandidat B: Andoer H8258EU
Spannung: 12 V DC
Strom: 2 A
Leistung: 24 W
Preis: 7,50 €
Kandidat C: Leicke NT03012
Spannung: 12 V DC
Strom: 5 A
Leistung: 60 W
Preis: 13,00 €


Was getestet wurde

Im Test mussten alle Kandidaten beweisen, dass sie die angegebene Leistung überhaupt liefern, und zwar für eine Stunde. Dabei sollten die natürlich nicht zu heiß werden.

Der Wirkungsgrad wurde für verschiedene Lastszenarien ermittelt und dabei auch die Ausgangsspannung. Dabei geht es nicht nur um die Stromkosten, das hat noch einen weiteren Hintergrund. Je schlechter der Wirkunsgrad, desto mehr Leistung muss das Netzteil für die ausgegebene Leistung aufnehmen. Die Differenz davon wird in Wärme umgesetzt. Je schlechter der Wirkungsgrad, desto höhere Temperaturen sind zu erwarten.
Aufgrund der Ungenauigkeit des Leistungsmessgeräts (siehe nächster Punkt) schwankte der ermittelte Wirkungsgrad zu stark, besonders im kleinen Leistungsbereich. Um dem entgegenzuwirken, habe ich unter der Annahme, dass der Wirkungsgrad sich nur sehr langsam verändert, die Ein- und Ausgangsleistung an zwei Punkten ermitteln. Zuerst wurde der gewünschte Ausgangsstrom eingestellt und die Eingangsleistung abgelesen. Dann reduzierte ich den Ausgangsstrom so weit, dass die Eingangsleistung gerade so um eine Einheit nach unten sprang und notierte da die Werte. Das Gleiche dann auch nach oben hin. So wurden jeweils an der Schwelle die Ein- und Ausgangsleistung gemessen. Die Werte lassen sich dann mitteln und so wesentlich genauer der Wirkungsgrad bestimmen. Die Leistungsaufnahme in der Tabelle wurde mit dem errechneten Wirkungsgrad wiederum etwas genauer bestimmt. Die Genauigkeit ist zwar nicht wirklich relevant, nur wirkt es etwas komisch, wenn man sonst mit den Zahlen nachrechnet.

Ganz spannend war für mich die Frage, ob die Netzteile kurzschlussfest sind und wenn nicht, wie die sich dann verhalten. Einen Kurzschluss habe ich nicht verursacht, jedoch die Last zu stark erhöht.

Außerdem wurde die Restwelligkeit bei maximal zulässiger Last mit einem Oszilloskop gemessen. Ich habe mich dabei entschieden den Messbereich auf 500 mV/Kästchen festzulegen. Damit ist der Messbereich für die einzelnen Netzteile teils ungünstig gewählt. Dafür sind die Oszillogramme besser untereinander vergleichbar, da alle mit dem gleichen Messbereich erfasst wurden. Die Zeit ist bei allen Messungen auf 5 µs/Kästchen eingestellt.
Bei der Messung gab es extreme Spitzen, bei allen Netzteilen, ganz gleich, wie die restliche Welligkeit aussah. Daher besteht der Verdacht, dass es sich um einen Messfehler handelt (eventuell gar durch die Zuleitung). Aus diesem Grund wurde der Buchse ein Kondensator mit 1 nF parallelgeschaltet, was nicht viel ist, wodurch die Spitzen komplett verschwanden. Dadurch ist die Restwelligkeit wesentlich besser zu begutachten.

Erst wollte ich die Netzteile alle noch öffnen, aber das habe ich mir ann doch gespart. Die bekommt man dann ja nicht mehr richtig verschlossen, die wären damit also hinüber.


Messmittel und -methoden

Die Netzteile wurden im gesamten Test mit einer elektronischen Last belastet. Das heißt es wurde ein konstanter Strom aus dem Netzteil entnommen. Die Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom wurden mit einem Multimeter gemessen, die Eingangsleistung mit einem handelsüblichen Leistungsmessgerät. Das ist eins von Tchibo, Modellnummer 248735. Das hat in der c't vor einigen Jahren in einem Test mal sehr gut abgeschnitten, was die Genauigkeit angeht. Wie genau es ist, kann ich jedoch nicht sagen. Der Messbereich geht jedoch bis 2.000 W, der kleinste Schritt 1 W. Daher ist schon die angezeigte Größe manchmal problematisch.

Die Temperatur am Gehäuse wurde mit einem Infrarot-Messgerät gemessen. Die Genauigkeit ist da sowieso nebensächlich, es geht da nur um die grobe Richtung. Die Umgebungstemperatur lag bei 25 °C bis 28 °C.


Kandidat A: GPH 49051E

Das Netzteil lieferte seine 2 A vorbildlich und wurde dabei 55 °C warm. Das mag viel erscheinen, für die Elektronik ist das kein Problem, die kann meistens auch weit über 100 °C ab, wobei die Temperatur im Inneren natürlich unbekannt ist.
Beim Überlast-Test kam ich etwas ins Schwitzen. Angegeben ist das Netzteil bis 2 A, jedoch erreichte es sogar 4 A. Da dachte ich schon, das schaltet nie ab, das war ja immerhin das Doppelte. Ich rechne daher schon mit einer Rauchwolke. Bei 4,2 A war dann aber Schluss, da schaltete es im Bereich von einigen Sekunden aus und wieder an. Bei einem Dauertest bei 4 A erreichte das Gehäuse eine Temperatur von 90 °C an einigen Stellen! Eine Temperaturabschaltung scheint es also nicht zu haben. Ein Überlastschutz ist zwar vorhanden, der greift aber viel zu spät. Für die Elektronik ist das wahrscheinlich zwar auch noch kein Problem. Eine berührbare Stelle mit 90 °C kann aber schon mal (brand)gefährlich werden. Wer also nicht sicherstellen kann, dass nicht über 2 A aus dem Netzteil entnommen werden, sollte lieber Abstand halten.

Ohne Last lag die Leistungsaufnahme bei 1 W. Das ist die kleinste Einheit, die das Messgerät anzeigen kann, weshalb man daraus die tatsächliche Leistungsaufnahme nicht entnehmen kann. Es ist aber jedenfalls kein sinnloser Stromfresser.
Der Wirkungsgrad (siehe Tabelle unten) liegt bei um die 87 %, das ist in Ordnung. Bei Vollast (2 A) liegt die verlustleistung bei ungefähr 3,3 W.

Die Restwelligkeit bei einer Last von 2 A sah wie folgt aus:

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_gph-49051e_vss-2a.png)

Die Frequenz liegt bei ca. 80 kHz, Amplitude bei 500 mV.

Zum Hersteller GPH konnte ich keine Webseite ausfindig machen, ergo auch keine Produktdetails aus erster Hand bekommen. Laut Aufschrift sitzt der Hersteller aber in Leipzig, hergestellt in China.








Iaus| Uaus| Paus| Pein| η
0,0 A| 12,53 V| -| < 1 W| -
0,5 A| 12,46 V| 6,25 W| 7,4 W| 84,7 %
1,0 A| 12,40 V| 12,35 W| 14,3 W| 86,2 %
1,5 A| 12,34 V| 18,46 W| 21,1 W| 87,6 %
2,0 A| 12,27 V| 24,56 W| 27,9 W| 88,1 %

Kandidat B: Andoer H8258EU

Wie beworben konnten diesem Netzteil 2,0 A entnommen werden. Dabei erreichte es eine Gehäuse-Temperatur von 72 °C an der heißesten Stelle, was schon ziemlich warm ist, aber noch gerade so im Rahmen. Eine Berührung war noch möglich und da sich diese Stelle auf der Unterseite befindet, ist im Betrieb ein direktes Berühren unwahrscheinlich.
Im Überlast-Test machte sich dieses Netzteil besser als sein direkter Konkurrent. Bei 2,8 A schaltete es bereits ab. Das ist immer noch fast 50 % über Nennleistung, aber im Vergleich dennoch wesentlich weniger. Da das Netzteil aber bei 2 A schon 72 °C erreichte, könnte ein Dauerbetrieb bei 2,8 A schon kritisch werden. Gemessen habe ich die Temperatur bei der Last jedoch nicht.

Ohne Last bekomme ich wie bei allen Netzteilen 1 W angezeigt. Der Wirkungsgrad liegt ebenfalls bei um die 86 %. Witzigerweise wird das Netzteil B bei höherer Leistung besser, während das Netzteil A bei steigender Last schlechter wurde.

Die Restwelligkeit bei einer Last von 2 A sah wie folgt aus:

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_andoer-h8258eu_vss-2a.png)

Die Frequenz liegt bei ungefähr 55 kHz, die Amplitude der Restwelligkeit bei ungefähr 350 mV mit kurzen Pulsen. Das sieht super aus!

Der Hersteller Andoer ist ein Geist. Es gibt einen Hersteller mit diesem Namen, nur ist das ganz offensichtlich ein anderer, denn der stellt Linsen her. Es gibt den Hersteller Andor (ohne "e"), der Neztzteile herstellt, nur scheint das auch ein anderer zu sein. Da liegt der Verdacht nahe, dass jemand den Namen kopieren wollte, ihn dafür leicht abgeändert und ungewollt einen anderen Hersteller getroffen hat. Man findet einige Netzteile von diesem Hersteller in mehreren Shops, aber die Quelle ist nicht auszumachen. Das Teil stammt wahrscheinlich zu 100 % aus China.

Das Netzteil hat als einziger Kandidat eine LED, die anzeigt, ob die Ausgangsspannung anliegt. Die LED ist leider blau, was ich persönlich eher als störend empfinde, da blau eine so kühle Farbe ist. Rot oder Grün sind zwar eher "altbacken", aber viel angenehmer. Zum Glück ist die LED nicht sonderlich hell. Das bekommen ja nur die wenigsten Hersteller hin, oft leuchten die einem den ganzen Raum aus. Die LED ist im Übrigen sogar sinnvoll. Man könnte meinen "ja gut, wenn das Netzteil in der Steckdose steckt, gehe ich doch davon aus, dass es auch an ist". Die LED erlischt jedoch, wenn die Ausgangsspannung aufgrund zu hoher Last abgeschaltet wird. So ist eine Überlastung optisch sofort zu erkennen.

Dafür war der Stecker auch der einzige, der nur sehr schlecht in die Buchse wollte, die ich zum Testen verwendet habe.








Iaus| Uaus| Paus| Pein| η
0,0 A| 12,50 V| -| < 1 W| -
0,5 A| 12,41 V| 6,10 W| 6,9 W| 88,0 %
1,0 A| 12,30 V| 12,06 W| 14,0 W| 86,4 %
1,5 A| 12,20 V| 18,05 W| 21,0 W| 86,0 %
2,0 A| 12,08 V| 24,52 W| 29,0 W| 84,6 %

Kandidat C: Leicke NT03012

Auch dieses Netzteil packte die 5 A mit Bravour. Hier kam ich auf 63 °C, wohlgemerkt bei den 5 A. Bei 2 A war es kaum erwärmt. Bei 5,8 A erfolgte die Abschaltung. Wie beim Netzteil A schaltete es im Sekundenwechsel aus und ein. So sollte es sein.

Der Hersteller gibt eine Leistungsaufnahme von 0,5 W ohne Last an und das kommt auch hin, ich bekomme 1 W angezeigt.
Der Wirkungsgrad liegt in den meisten Bereichen bei um die 90 %, erreicht am Ende aber sogar um die 96 %. Das ist schon beachtlich, kann aber auch zum Teil an Messfehlern liegen.

Dieses Netzteil schafft zwar 5 A. Um die Restwelligkeit jedoch vergleichbar zu machen, habe ich das auch bei 2 A gemessen.

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012_vss-2a.png)

Hier sind es ungefähr 75 kHz. Die Restwelligkeit weist eine Amplitude von 600 mV auf.

Bei 5 A Last sah es dann schon so aus:

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012_vss-5a.png)

1,5 VSS, das fand ich schon etwas viel. Dann wollte ich wissen, wie leicht man das hätte glätten können und habe einen Kondensator mit lediglich 100 nF (Cent-Artikel) parallelgeschaltet, und zack:

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012_vss-5a_kondensator.png)

Schon sind es nur noch 200 mV und die hochfrequenten Anteile sind ganz weg. Das ist sogar besser als bei 2 A ohne Kondensator. An so einem blöden Kondensator hätte es echt nicht scheitern müssen.

Zum Vergleich habe ich dann auch noch bei 2 A gemessen. Damit hätte das Netzteil bei 2 A von allen am besten abgeschnitten. Schon blöd, wenn es an so einem Bauteil scheitert.

(http://www.trisaster.de/file/et/psu/netzteil_12v_leicke-nt03012_vss-2a_kondensator.png)

Der Hersteller hat eine Webseite (leicke.de (http://leicke.de/)). Er sitzt ebenfalls in Leipzig (andere Adresse als GPH), Hergestellt ebenfalls in China. Auf der Verpackung steht sogar wirklich "Made in China", auf dem Netzteil selbst wird das Herstellungsland mit "Made in PRC" verscheleiert. PRC ist nämlich die englische Abkürzung für Volksrepublik China. Ich finde, da hätte man es klarer draufschreiben können.











Iaus| Uaus| Paus| Pein| η
0,0 A| 12,69 V| -| < 1 W| -
0,5 A| 12,62 V| 6,32 W| 7,2 W| 87,5 %
1,0 A| 12,55 V| 12,61 W| 14,0 W| 89,9 %
1,5 A| 12,47 V| 18,6 W| 20,8 W| 89,6 %
2,0 A| 12,39 V| 24,79 W| 27,9 W| 88,9 %
3,0 A| 12,22 V| 36,78 W| 41,3 W| 89,1 %
4,0 A| 12,07 V| 48,22 W| 52,0 W| 92,6 %
5,0 A| 11,88 V| 59,36 W| 62,0 W| 95,7 %


Fazit

Alle drei Netzteile schlagen sich im ausgewiesenen Leistungsbereich ordentlich. Das von Leicke holt im Wirkungsgrad noch ein paar Prozent mehr raus, vorallem aber im oberen Leistungsbereich, wo es besonders wichtig für die Wärmeentwicklung wird. Denn steigt dort neben der Ausgangsleistung auch noch die prozentuale Verlustleistung (fallender Wirkungsgrad), steigert das die Temperatur doppelt. Doch genau da wird das Netzteil erheblich effizienter.

Gegen das Netzteil von GPH spricht, dass es bei zu starker Belastung nicht rechtzeitig abschaltet und daher sehr heiß werden kann. Wer nicht garantieren kann, dass der Strom die 2 A überschreitet, sollte es lieber lassen. Denn wie sich die hohe Temperatur auf Dauer auf die Elektronik auswirkt, ist auch fraglich.

Das Andoer-Netzteil bedient den gleichen Leistungsbereich wie das von GPH, hat einen vergleichbaren Wirkungsgrad, die beste Glättung im Test und schaltet eher ab als das GPH-Netzteil. Einzig im Preis schneidet Andoer schlechter ab, ist aber trotzdem noch sehr günstig. Wer sich also zwischen diesen beiden Netzteile entscheiden möchte, sollte auf jeden Fall zu dem von Andoer greifen.

Das Netzteil von Leicke kostet wesentlich mehr und hat eine höhere Leistung, was jedoch nicht dagegen spricht es bei kleinerer Leistung einzusetzen. Auch im unteren Bereich ist es sparsam, sogar etwas mehr als das von GPH. Der bessere Wirkungsgrad und das richtige Verhalten bei Überlast spricht in meinen Augen dafür, dass die Entwickler hier mehr Hirnschmalz hineingesteckt haben. Das ist daher mein Favorit, auch wenn man dafür tiefer in die Tasche greifen muss. Nur das mit der Glättung begreife ich nicht so ganz, dass da so sehr gespart wurde, wobei das doch echt nichts kostet (unter 1 Cent das Stück). Da so ziemlich jedes Gerät die Eingangsspannung noch mal mit einem Kondensator glättet, spielt das nicht wirklich eine Rolle, unnötig ist es dennoch.

Wer also sparen möchte und mit 2 A auskommt, der greift zum Netzteil von Andoer. Wer dagegen bereit ist etwas tiefer in die Tasche zu greifen, der bekommt dafür potentiell mehr Leistung und einen höheren Wirkungsgrad.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Anakin94 am 14. Januar 2015, 07:55:49
Sehr ausführlich und interessant.
Das das erste Netzteil doppelt soviel Strom lieferte wie angegeben, ist ja schon krass.  ;D
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: grave_digga am 14. Januar 2015, 12:10:51
Hä? Wurde doch nur bis 2A gemessen, das andere bis 5A, so wie oben bei den Spezifikationen angegeben.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Anakin94 am 14. Januar 2015, 13:34:07
Ich meinte den Wert von dem Überlastungstest.

Zitat von: Takeshi am 13. Januar 2015, 22:25:13
Beim Überlast-Test kam ich etwas ins Schwitzen. Angegeben ist das Netzteil bis 2 A, jedoch erreichte es sogar 4 A.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Takeshi am 14. Januar 2015, 13:45:01
Genau. Den Wirkungsgrad hab ich nur in der Spezifikation errechnet, aber es lieferte über das Doppelte. Das an sich ist ja sogar lötblich, würde es dabei nicht fast abrauchen. Bei den 4 A war der Wirkungsgrad übrigens im gleichen Bereich, also ca. 88 %. Heißt, es hat ungefähr 6,5 W in Wärme umgewandelt, das ist schon was.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: grave_digga am 14. Januar 2015, 13:45:16
Bein 2. Mal lesen habe ich das jetzt auch gesehen. ;)
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: RalleBert am 15. Januar 2015, 19:20:38
An Steckernetzteilen hab ich auch fast nie etwas anderes als "Chinaware" gesehen, oder die sind ganz alt. Ich glaube FriWo fertigt noch in DE. Als Ersatz habe ich einige von "KTec" im Einsatz - läuft. Eine interessante Untersuchung wäre vielleicht noch die Restwelligkeit der Gleichspannung. Bei den billigen 5V-USB Handynetzeilclones ist das teilweise echt übel.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Takeshi am 15. Januar 2015, 20:12:20
Der Test der Restwelligkeit bei den verschiedenen Lasten war anfangs auch geplant, hab ich beim Test dann vergessen. Das hole ich aber ggf. noch nach.

War gerade auf der Seite von FriWo, macht zumindest einen guten Eindruck. Bei Amazon gibt es welche, aber die liegen gefühlt bei ca. dem Fünf- bis Zehnfachen im Preis gegenüber anderen "Billigprodukten" und das ist dann schon enorm. Die haben aber wohl viel für den medizinischen Bereich, da ist das dann ja in Ordnung. Aber schade. Trotzdem danke für den Hinweis.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Hellraiser am 15. Januar 2015, 20:18:41
Hast du sehr gut gemacht
ich nutze auch ab und an netzteile die ich rumliegen hab
handy ect.
und dass mit den router netzteilen kann ich bestätigen
ich hab nen d-link router und das netzteil ist auch verreckt

aber mal was anderes, ich sehe dass dir langweilig ist^^
wird wohl zeit das die ps4 langsam verrecken wa? ::)
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Takeshi am 15. Januar 2015, 20:26:57
Ne, langweilig ist mir nicht ;D Wie es zu dem Test kam, hab ich ja grob geschrieben. Ich brauche ja selbst mal ein Netzteil.

Auf die PS4 hab ich ehrlich gesagt wenig Lust. Ich bastel derzeit lieber in Form von Entwicklung als mit Reparaturen. Daher keine Ahnung, ob ich die PS4 je anfassen werde.
Titel: Re: Test von verschiedenen 12-V-Netzteilen
Beitrag von: Takeshi am 14. Februar 2015, 23:03:27
Hat etwas gedauert, da das Netzteil von Andoer aus UK kam und der Versand sich damit hinzog. Nun habe ich aber alle Netzteile getestet und dazu auch die Restwelligkeit. Ich denke, der Test ist damit abgeschlossen.