Computernetzteile versorgen den Computer mit Strom und den Bastler mit Brandblasen.
Netzteile in Computern (Desktop und Tower) sind heutzutage relativ klein und leistungsfähig (200 bis 450W).
Der Kabelplan eines "normalen" (alten) AT-Netzteils sieht (meist) wie folgt aus
(ATX-Netzteile haben statt eines "echten" Netzschalters einen Schalteingang, der vom Motherboard betätigt wird. Außerdem sehen die Steckverbinder für das Motherboard anders aus):
| AT-/BAT-Computer-Netzteil (Grundschaltbild) |
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Die Farben der Kabel am Netzschalter sind wie hier abgebildet die am häufigsten verwendeten,
Abweichungen sind aber je nach Hersteller ohne weiteres möglich.
Die Farben der Kabel an den Steckverbindern der Ausgangsseite sind bei AT-Netzteilen noch nicht standardisiert, jedoch werden sie im Allgemeinen so verwendet und so ebenfalls in die ATX-Spezifikation übernommen.
Die Stecker P8/P9 sind hier so gezeichnet, wie sie auch auf das Motherboard aufgesteckt werden: die schwarzen (Masse-)Leitungen gehören in die Mitte (Motherboardanschluß siehe auch Zeichnung etwas weiter unten). Da an den Steckern "Nasen" angebracht sind, sind sie nur in einer Richtung ohne Gewalt aufsteckbar. Das "Power Good"-Signal wird nicht auf allen Motherboards ausgewertet. Manchmal ist das auch gut so, denn bei Unterschreiten einer bestimmten (Netz-)Spannung geht der Ausgang auf "Low"-Pegel. Bei (Wieder-)Überschreiten einer bestimmten Spannung geht der Ausgang wieder auf "High"-Pegel und löst im Rechner einen Reset aus. Normalerweise wird dieses Signal nur auf Boards ausgewertet, die keinen Resetschalter eingebaut haben, z.B. IBM-, Compaq-, und AT&T-Modelle. In Netzwerkservern mit kräftigeren Netzteilen wird hier meist ein "Shut-Down" ausgeführt (auch bei vorhandenem UPS), d.h. der Server wird ordnungsgemäß heruntergefahren, bzw. danach wieder hochgefahren.
Wer verhindern will, daß sich jemand einen schlechten Scherz erlaubt und den Spannungswahlschalter auf 115V stellt, braucht nur die vier Drähte, die zu diesem Schalter gehen abzuschneiden und schon ist er ohne Funktion, d.h. er steht jetzt immer in der 230V-Stellung. Übrigens ist nach solch einem "Scherz" bzw. durch Unachtsamkeit das Netzteil meist nicht wirklich kaputt, lediglich die Sicherung im Inneren des Netzteils (dort ist sie ja auch gut angebracht, der Händler will ja auch verdienen) ist durchgebrannt und muß durch einen gleichwertigen Typ ersetzt werden.
Aber Vorsicht beim Öffnen des Netzteils! Erstens liegt auch nach dem Ausschalten im Inneren noch eine ganze Zeit lang eine sehr hohe Spannung an den Bauteilen an (Lebensgefahr!) und zweitens geht die Garantie auf jeden Fall flöten.
Die Steckverbinder auf einem AT-Motherboard sehen wie folgt dargestellt aus, die "Nasen" der beiden Stecker (P8 / P9) haben eine unterschiedliche Codierung und passen in die entsprechenden Aussparungen ("Key"):
| AT-/BAT-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Das Standard ATX-Netzteil sieht vom (Grund-)Schaltbild her wie folgt aus
(wobei nicht alle Steckverbinder - je nach ATX-Spezifikation - vorhanden sein müssen):
| ATX-Computer-Netzteil (Grundschaltbild) |
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Anmerkung: Ältere Netzteile haben noch den 20poligen, neuere einen 24poligen Main Power Connector Dafür entfällt dann auch der AUX Power Connector bei neueren Netzteilen. Der SATA Power Connector (für SATA-Geräte) ist erst bei neueren Netzteilen vorhanden. Der +12V Power Connector ist nur bei Netzteilen nach ATX12V PSDG vorhanden (für P4-Motherboards). |
Auf modernen Boards werden die (verpolungssicheren) ATX-Buchsen verwendet.
Auf einigen AT-Boards werden neben den älteren AT-Buchsen zusätzlich ATX-Buchsen eingelötet. Dadurch kann man hier auch die neueren ATX-Netzteile einsetzen (Dies hat den Vorteil, das man später beim Umstieg auf ein ATX-Board kein neues Netzteil benötigt; neuere AT-Gehäuse sind auch schon als Combi-Gehäuse erhältlich: sie können sowohl BAT-, als auch ATX-Boards aufnehmen.
Computer Netzteile liefern folgende Spannungen: +12V, -12V, +5V und -5V. Die ATX-Netzteile liefern zusätzlich noch eine +3,3V-Spannung.
Das "PS_ON"-Signal (TTL-Pegel) ist Low-aktiv, d.h. mit einem Masse-Pegel wird das Netzteil eingeschaltet (apropos eingeschaltet: ein ATX-Netzteil ist nie ganz abgeschaltet, da es keinen Netzschalter wie bei AT-Netzteilen gibt - also Vorsicht beim Öffnen des Netzteils, es liegt ständig Netzspannung an!!!!).
Die "+5VSB"-Leitung (StandBy-Spannung) führt auch bei ausgeschaltetem Netzteil Spannung und kann somit zur Versorgung von Einschaltgeräten innerhalb des Rechners dienen (z.B. Modem-Karte, um den Rechner bei einem Anruf zu starten (WOR - Wake-on-Ring bzw. WOM - Wake-on-Modem) oder mit einer Netzwerkkarte ("Magic Pakets", WOL - Wake-On-LAN) o.ä.); es ist gleichzeitig auch eine Hilfsspannung für das "PS_ON"-Signal.
Tip: Wenn man vom Netzteilstecker Pin 14 (PS_ON, grünes Kabel) mit dem daneben liegenden Pin 13 oder 15 verbindet (Masse, schwarzes Kabel), schaltet sich das Netzteil ein. Es ist aber unbedingt eine Grundlast erforderlich (siehe Leistungen und Toleranzen)!
Sonst springt das Netzteil evtl. nicht an, bzw. kann im ungünstigsten Fall beschädigt werden.
Pin11 ist bei den ATX-Netzteilen unterschiedlich belegt: ist dort ein oranges Kabel angeschlossen, liegen dort +3,3V an.
Ist es ein braunes Kabel, dient es als Sensorsignal um das 3,3V-Teil des Netzteils abzuschalten, falls diese Spannung vom Motherboard nicht genutzt wird.
Fast alle gängigen Netzteile liefern hier die 3,3V statt es als Sensor zu verwenden.
| ATX-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Kabelstärken: 18AWG für alle Kabel, ausser 3,3V Sense (Pin 11, braunes Kabel): 22AWG ab 300W alle +12V, +5V, +3,3V und Massen: 16AWG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Steckverbinder: Kabel = MOLEX 39-01-2200 Board = MOLEX 39-29-9202 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
*1) Hinweis: Die -5V auf Pin 18 (weisses Kabel) sind seit der "ATX12V Power Supply Design Guide 1.2/2.01" (ATX12V Rev. 1.2/2.01) bzw. "ATX Specification 2.2" (ATX Rev. 2.2) nicht mehr vorgesehen bzw. aus dieser Spec. entfernt worden! In der "ATX Specification 2.03/2.1" sind sie dagegen noch enthalten.
Intel als Initiator dieser Spezifikation begründet dies mit dem Wegfall der ISA-Slots in modernen PC-Systemen und der weiteren Verfügbarkeit der -12V. Auf den meisten Motherboards wird sie allerdings auch nicht mehr benötigt, da diese für die serielle Schnittstelle benötigte Spannung von den Treiberbausteinen des Chipsatzes selber erzeugt wird.
Mal sehen was passiert, wenn sich die Idee vom Wegfall der seriellen Schnittstellen durchsetzt (wie man es ja schon bei modernen Notebooks praktiziert)...
Bei 250W- und 300W-Netzteilen wurde übergangsweise vereinzelt ein zusätzlicher Steckverbinder eingesetzt, um die gestiegenen Stromanforderungen zu erfüllen.
Aus der ATX Specification 2.2 bzw. ATX Power Supply Design Guide 2.0 wurde dieser Steckverbinder zugunsten eines geänderten Haupt-Steckverbinders (der ist jetzt 24polig) entfernt.
| ATX-AUX-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | ||||||||||||||||||||||||||
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| Kabelstärken: 16AWG für alle Kabel | ||||||||||||||||||||||||||
| Steckverbinder: Kabel = MOLEX 90331-0010 Board = MOLEX ??? | ||||||||||||||||||||||||||
Bei modernen ATX-Netzteilen für Pentium IV-Systeme wurde ein spezieller Steckverbinder eingeführt, um die enormen Ströme des Prozessors aus den +12V bereitstellen zu können (statt aus den 3,3V oder 5V):
| ATX12V-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | ||||||||||||||||||||
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| Kabelstärken: 18AWG für alle Kabel (bzw. 20AWG laut ATX-Spec. 2.03 ECR P1) | ||||||||||||||||||||
| Steckverbinder: Kabel = MOLEX 39-01-2040 Board = MOLEX 39-29-9042 | ||||||||||||||||||||
Seit der ATX Specification Rev. 2.2 bzw. ATX 12V Power Supply Design Guide Rev. 2.01 heißen die +12V-Leitungen hier jetzt "+12V2" und kennzeichnen damit die Versorgungsspannung der CPU.
Deshalb auch die geänderte Farbbelegung - davor waren die +12V-Leitungen "nur" gelb gekennzeichnet.
In ATX-Systemen nicht vorgeschrieben ist der "Optional Power Connector", der Anschlüsse für die Lüfter-Steuerung- und Überwachung, die 3,3V-Überwachung und die Spannungsversorgung für IEEE-1394 ("Firewire") beinhaltet.
Er ist in der ATX-Spec 2.03 ECR P1 nicht mehr enthalten.
| Optional-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | ||||||||||||||||||||||||||
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| Kabelstärken: 22AWG für alle Kabel | ||||||||||||||||||||||||||
| Steckverbinder: Kabel = MOLEX 39-01-2060 Board = MOLEX 39-30-1060 | ||||||||||||||||||||||||||
FanM: je Umdrehung des Netzteillüfters werden 2 Impulse (ähnlich den "normalen" Lüftern mit Tacho-Signal) abgegeben
FanC: Mit Hilfe einer hier anliegenden Spannung kann die Netzteillüfter-Geschwindigkeit gesteuert werden. Bei einer Spannung zwischen 0V..+1V wird der Lüfter abgeschaltet, zwischen +10,5..+12V läuft der Lüfter mit voller Geschwindigkeit. Zwischen +1V..+10,5V kann man die Geschwindigkeit des Lüfters stufenlos steuern. Ein Pull-Up-Widerstand im Inneren des Netzteils läßt den Lüfter bei nicht angeschlossener Steuerung mit voller Geschwindigkeit laufen.
3,3V sense: Funktioniert wie der "3,3V sense"-Eingang eines ATX-Netzteils (Pin 11). Wenn das Motherboard diesen Anschluß bereitstellt, können so die 3,3V exakt nachgeregelt werden um Verluste durch Kabel und Steckverbinder etc. auszugleichen.
1394V: An diesem Pin wird eine unregulierte Versorgungsspannung zwischen 8..40V für "unpowered IEEE-1394"-Geräte (diese erfordern keine stabilisierte Spannung wie USB-Geräte) bereit.
1394R: Diese Masse-Leitung ist isoliert von der "normalen" Motherboard-Masse und wird in Verbindung mit der 1394V-Leitung benutzt.
Um die geforderten 75W für die PCI-Express-Spezifikation erfüllen zu können und den übergangsweise eingeführten AUX-Steckverbinder entfallen zu lassen, wurde in der ATX Specification Rev. 2.2 bzw. ATX 12V Power Supply Design Guide Rev. 2.01 statt des 20poligen Haupt-Steckverbinders (Main Power Connector) ein 24poliger Steckverbinder eingeführt, derzusätzliche +3,3V-/+5V-/+12V-/GND-Leitungen beinhaltet.
Entsprechend ändert sich auch die Zählfolge der Pins!
Die "alten" Steckverbinder der Netzteile passen auch weiterhin auf diesen 24poligen Steckverbinder, jedoch ist bei Verwendung von PCI-Express-Karten (z.B. Grafikkarten) auf den erhöhten Stromumsatz auf den anderen Pins achten - bei schlechter Qualität bzw. nach einiger Laufzeit treten erhöhte Kontakt-Widerstände auf, die eine Erwärmung bis zum Abbrand hervorrufen können!
(Der 20polige Netzteilstecker ist bündig bei Pin 1/13 beginnend einzustecken - anders paßt er ja auch nicht)
Alle +12V-Leitungen, die nicht der Spannungsversorgung der CPU dienen, wurden in "+12V1" umbenannt (Peripherie-Spannung).
| PCI-Express ATX-Power-Steckverbinder auf dem Motherboard | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Kabelstärken: 18AWG für alle Kabel, ausser 3,3V Sense (Pin 13, braunes Kabel): 22AWG ab 300W alle +12V, +5V, +3,3V und Massen: 16AWG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Steckverbinder: Kabel = MOLEX 39-01-2240 Board = MOLEX 44206-0007 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tip: Auch bei diesen Netzteilen funktioniert das Einschalten ohne Board weiterhin - lediglich die Pinnummerierung hat sich geändert.
Wenn man vom Netzteilstecker Pin 16 (PS_ON, grünes Kabel) mit dem daneben liegenden Pin 15 oder 17 verbindet (Masse, schwarzes Kabel), schaltet sich das Netzteil ein. Es ist aber unbedingt eine Grundlast erforderlich (siehe Leistungen und Toleranzen)!
Sonst springt das Netzteil evtl. nicht an, bzw. kann im ungünstigsten Fall beschädigt werden.
Einige Hersteller erschweren es dem Nutzer seinen Computer selber zu reparieren. Bestes Beispiel dafür: DELL.
Die Modelle mit 250W- und 300W-Netzteilen werden seit ca. 1998 mit einer vom Standard abweichenden Belegung der Steckverbinder für das Motherboard gebaut.
Da man solche Netzteile von DELL wahrscheinlcih nur sehr schwer bekommen wird oder sehr teuer sind, empfiehlt es sich bei einer Reparatur / Upgrade sowohl Netzteil als auch Motherboard auszutauschen.
| ATX-Power-Steckverbinder auf DELL-Motherboards | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Das fiese an der ganzen Geschichte: da Pin 14 des Motherboards auf GND liegt wird ein Standard-ATX-Netzteil sofort nach dem einstecken des Netzsteckers eingeschaltet ("PS_ON#" ist low-aktiv, gebrückt durch Pin 13 und 14 des Motherboards) und zerstört durch direkten Kurzschluß der meisten Spannungen unter Umständen das Netzteil - und meist auch noch das Motherboard!
(z.B. Masseleitung brennt durch bzw. Steckverbinder verschmort)
Man erkennt die DELL-Netzteile äußerlich z.B. am fehlenden grünen Draht bzw. am PS-AUX-Stecker an den blau-weißen Kabeln.
Auch der PS-AUX-Stecker ist anders belegt (außerdem ist dort der "Key" an einer anderen Stelle):
| ATX-AUX-Power-Steckverbinder auf DELL-Motherboards | ||||||||||||||||||||||||||
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In einigen IBM-PS/2-Modellen (z.B. IBM PS/2 Modell 77i 486) wird ein nichtstandardisiertes Netzteil eingesetzt, welches sich auch über das Motherboard ein- und ausschalten läßt.
Es werden zwei Steckverbinder benutzt, einer für die 5V (Leistungsanschluß) und einer für die anderen Spannungen sowie den Schalteingang:
| 5V-Power-Steckverbinder auf einigen IBM-PS/2-Motherboards | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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