Gebrauchte Netzteile 12 V 5 A

Als Fortsetzung meiner Netzteil-Tests nehme ich heute Platinen unter die Lupe, die zwar nicht neu sind, aber relativ praktische Ausgangswerte bieten – genau deshalb habe ich sie für den Test bestellt.
Wie immer gibt es eine ausführliche Begutachtung, einen Schaltplan, Tests, eine Analyse und ein Fazit.

Diesmal habe ich nicht gekleckert und gleich 5 Stück bestellt. Zum Teil, um sie miteinander zu vergleichen, zum Teil, weil die technischen Daten der Netzteile wirklich praktisch sind: Man kann damit verschiedene LED-Streifen, einen Mini-PC, einen Monitor und jede Menge anderen Kram versorgen.

Die Netzteile kamen in einem riesigen Beutel an. Jedes einzelne war zusätzlich in einem eigenen Tütchen verpackt, einen weiteren Schutz vor Transportschäden gab es nicht.


Technische Daten laut Produktseite
1. Eingangsspannung: AC 100V-240V 50-60Hz
2. Ausgangsspannung: DC 12V
3. Ausgangsstrom: 5A
4. Ausgangsleistung: 60 W
5. Betriebstemperatur: -30 - + 85 ℃
6. Abmessungen: 102 x 45 x 26mm

Äußerlich sehen die Platinen sehr ähnlich aus, weisen aber einige Unterschiede auf.


Am Ein- und Ausgang sind die Kabel abgeschnitten, wie es bei gebrauchten Netzteilen typisch ist. Die Bauteile unterscheiden sich von Exemplar zu Exemplar, das sieht man schon an den unterschiedlichen Farben.


Die Platine ist sehr kompakt und dicht bestückt. Das Netzteil ist deutlich kleiner als das "Volksnetzteil", obwohl der Leistungsunterschied weniger als das Eineinhalbfache beträgt.


Die Kühlkörper sind so ausgeführt, dass jeder von ihnen über die gesamte Platine reicht. Entsprechend ragt der Kühlkörper der Ausgangsdioden auf die "heiße" Seite, der des Transistors auf die "kalte" Seite. Es gibt eine Schutzisolierung – teils mit Schrumpfschlauch, teils mit speziellem Klebeband. Keine besonders elegante Lösung, aber selbst bei namhaften Herstellern findet man so etwas.
Außerdem sind die Kühlkörper stellenweise etwas schief und nach innen gebogen. Im Querschnitt ähnelt das Netzteil deshalb eher einem Trapez als einem Rechteck. Zuerst dachte ich, sie wären beim Transport verformt worden, und wahrscheinlich hat ein Teil tatsächlich dabei etwas abbekommen. Einige Kühlkörper waren jedoch mit Heißkleber in dieser Position fixiert, das heißt, sie wurden schon vor dem Versand so ausgerichtet.


Was bekommt man also für das Geld, das dafür verlangt wird?
1. Eine Sicherung und einen recht ordentlichen Eingangsfilter aus zwei Drosseln und einem X-Kondensator. Den Thermistor hat man allerdings aus irgendeinem Grund vergessen – auf der Platine ist nicht einmal ein Platz dafür vorgesehen.
2. Dafür gibt es einen Varistor mit 14mm Durchmesser und einer Spannung von 470V.
3. Kondensatoren des Eingangsfilters: Jamicon 82µF 400V. Auf einer Platine war allerdings ein anderer Kondensator mit geringerer Kapazität, dafür aber mit 450V.
4. Ein Hochspannungstransistor FTA06N60D im isolierten Gehäuse.


1. Transformator mit PQ26-Kern.
2. Einer der Transformatoren ist so gewickelt, dass man sich fragt, wie das alles hineingepasst hat. Man sieht dabei, dass einige Drähte doppelt isoliert sind – das ist gut.
3. Natürlich gibt es auch einen Y-Kondensator.
4. Am Ausgang sitzen zwei Diodenmodule mit jeweils bis zu 20A.


Auch bei der Kapazität des Ausgangsfilters herrscht ein ziemliches Durcheinander. Nicht nur, dass Kondensatoren verschiedener Hersteller verbaut sind, sie haben auch noch 1000 oder 1500µF – und zwar in unterschiedlichen Kombinationen. Es kann also 1000+1000, 1000+1500 oder 1500+1500 sein. Außerdem gibt es einen kleinen Kondensator mit 470µF, der hier aber kaum eine Rolle spielt, da er laut Schaltung hinter der Drossel liegt, die durch eine Drahtbrücke ersetzt wurde. Dafür ist eine Gleichtaktdrossel vorhanden.


Da die Netzteile nicht neu sind, wollte ich die Bauteile prüfen, die als "Verschleißteile" gelten, also die Kondensatoren. Natürlich habe ich nicht alle geprüft, sondern nur stichprobenartig.
Die Hochspannungskondensatoren auf drei Platinen haben eine Kapazität von 81-83µF, was völlig in Ordnung ist. Bei einer Platine ist die Kapazität mit 74µF zu niedrig. Beim Exemplar mit dem anderen Kondensator fällt das Ergebnis noch schlechter aus: 62µF, wobei er ursprünglich 68µF hatte.
Einerseits reicht diese Kapazität aus, andererseits würde ich die Kondensatoren austauschen, deren Wert deutlich unter der angegebenen Kapazität liegt. Außerdem ist ihr ESR höher.


Bei den Ausgangskondensatoren sieht es überraschenderweise besser aus: Ihre Kapazität liegt nahe am angegebenen Wert, und auch der Widerstand liegt innerhalb der für solche Kondensatoren zulässigen Grenzen.
1, 2. 1000µF
3. 1500µF
4. 470µF


Auf der Unterseite ist alles einfach und unspektakulär: eine grüne Platine, vermutlich aus Hartpapier, und Gummipuffer, die wohl aus den ursprünglichen Gehäusen übrig geblieben sind.
Übrigens ein wesentlicher Nachteil: Da die Platinen in Gehäusen saßen, gibt es keine Befestigungslöcher. Unpraktisch.


Einige der gebrauchten Platinen sehen ganz ordentlich aus. Trotzdem empfehle ich, die Befestigungspads der Kühlkörper zu prüfen und nachzulöten – davon gibt es jeweils zwei pro Kühlkörper. Bei einer Platine saßen sie einfach locker, bei einer anderen waren die Lötpads selbst abgerissen.


Dabei fiel eine Merkwürdigkeit auf: Auf einer Platine war parallel zum Strommess-Shunt ein 1-Ω-Widerstand eingelötet. Zuerst dachte ich, der Shunt selbst sei einfach durchgebrannt, aber nein: Der Gesamtwiderstand betrug hier 0,4 Ω, bei den anderen etwa 0,6 Ω.

Außerdem war mindestens eine Platine ziemlich schmutzig und wies Wasserspuren auf, besonders in der Nähe der Anschlüsse des PWM-Controllers. Solche Platinen sollte man zuerst mit Alkohol reinigen.


Nein, das ist keine weitere Vorführung einer schmutzigen Platine. Als ich das Netzteil in der Hand drehte, fiel mir einfach auf, dass es tatsächlich einen Überspannungsschutz am Ausgang gibt. Er arbeitet im Zusammenspiel mit der eingebauten TL431 und ist mit einer Z-Diode und einem gewöhnlichen Transistor realisiert. Für solche Schutzschaltungen wird oft auch ein zweiter Optokoppler verwendet, hier hat man sich aber dafür entschieden, denselben zu nutzen, über den auch der Hauptregelkreis läuft.


Natürlich habe ich den Schaltplan abgezeichnet – wie immer aus Neugier und als Hilfe für alle, deren Netzteil einmal ausfällt.

Zu den ungewöhnlichen Dingen zählen zwei Dioden und zwei Kondensatoren in der Versorgung des PWM-Controllers. So etwas habe ich erst kürzlich in einem anderen Netzteil gesehen; vorher war mir diese Lösung, glaube ich, noch nie begegnet, oder ich hatte einfach nicht darauf geachtet.


Ich empfehle dringend, den ersten Einschaltversuch über eine gewöhnliche Glühlampe mit 25–40 W zu machen. In meinem Fall hatte die Lampe 15 W, deshalb glühte der Draht etwas – das ist normal.

Ohne Last nimmt das Netzteil etwa 0,3–0,4 W auf. Das ist kritisch, wenn man es mit LED-Beleuchtung verwendet, bei der die Versorgung hinter dem Netzteil geschaltet wird. Der Controller hat einen „grünen“ Modus, deshalb „summt“ das Netzteil ohne Last leise vor sich hin. Bei Lastströmen von 0–50 und 150 mA ist das Geräusch leise, bei 100 mA lauter und bei 200 mA ist Ruhe.


Der Überlastschutz ist auf einen Strom von 5,5–5,6 A eingestellt. Er schaltet sofort ab, statt die Spannung allmählich abzusenken. Die Spannung hält sich dabei ganz ordentlich: Im Strombereich von 0 bis 5 A sinkt sie linear von 12,18 auf 12,07 V.


Der Wirkungsgrad lag im Bereich von 0,5–5,5 A bei 84–86 %, mit einem Maximum bei 2,5 A. Die Skala unten ist in 0,5-A-Schritten eingeteilt.


Der Schutz arbeitet sehr genau: Bei diesem Netzteil löste er bei 5,6 A aus, während das Gerät bei 5,5 A stabil lief.


Der Temperaturtest lief im offenen Zustand bei drei Strömen – 2,5, 5,0 und 5,3 A. Jede Stufe dauerte 20 Minuten, die gesamte Testzeit betrug 1 Stunde.

Ursprünglich hatte ich nur zwei Stufen geplant, bei 2,5 und 5 A. Da sich das Netzteil aber stabil verhielt und keine deutlichen Anzeichen einer Überhitzung zeigte, erhöhte ich den Laststrom auf 5,3 A und verlängerte den Test entsprechend um 20 Minuten.


Wärmebilder am Ende jeder Teststufe


Und hier die mit dem Pyrometer gemessenen Ergebnisse. Die höchste Temperatur hatte der Hochspannungstransistor, wobei der Transformator ungefähr genauso warm wurde.
Im Gehäuse wäre die Temperatur natürlich höher. Schließlich sind diese Netzteile dafür ausgelegt, in einem kleinen geschlossenen Kästchen zu arbeiten. Aber irgendetwas sagt mir, dass sie in dieser Ausführung eher als 12-V-/3–4-A-Netzteile gedacht waren.


Wie immer habe ich die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Temperatur überprüft. Bei diesem Netzteil ist sie relativ gering und negativ, das heißt, die Spannung sinkt beim Aufwärmen leicht.
1. Kaltes Netzteil ohne Last
2. Testbeginn bei 5,3 A
3. Testende bei 5,3 A
4. Heißes Netzteil ohne Last.

Der Unterschied zwischen der Ausgangsspannung des kalten und des heißen Netzteils betrug 30 mV – eigentlich gar nicht schlecht.


Und natürlich die Restwelligkeit – die Geißel moderner Stromversorgungen, gegen die manche etwas unternehmen und die andere völlig ignorieren.

1. Da der PWM-Controller einen „grünen“ Modus hat, treten am Ausgang ohne Last kurze Impulse mit einer Frequenz von 1,25 kHz auf.
2. Bei 2,5 A beträgt die Restwelligkeit etwa 100 mV, eigentlich ganz normal.
3. Bei 5 A ist sie natürlich etwas höher, etwa 200 mV, aber ebenfalls noch akzeptabel.
4. Die Restwelligkeit bei 5 A und 100 Hz beträgt etwa 30 mV – auch völlig in Ordnung.


Ganz am Anfang habe ich geschrieben, dass auf der Platine Platz für eine Drossel vorgesehen ist, die Drossel selbst aber fehlt und im Schaltplan durch eine Brücke ersetzt ist. Mich hat einfach interessiert, was am Ausgang passieren würde, wenn der Hersteller doch eine Drossel eingebaut hätte.
Eine so kompakte Drossel für 5 A hatte ich gerade nicht zur Hand. Dafür lag eine Drossel aus einem ATX-Netzteil auf dem Tisch. Sie ist für einen hohen Strom ausgelegt, hat aber eine geringe Induktivität. Genau das Richtige für einen Versuch, denn kompakte Drosseln für 5 A haben wahrscheinlich ebenfalls eine geringe Induktivität.
Ich löte die Brücke aus und löte die Drossel auf der Rückseite der Platine ein.


Die Ripple-Spannung bei 5 A und verschiedenen Zeitbasen des Oszilloskops – wie man so sagt: Kommentare überflüssig, man sieht alles. Zum Vergleich dienen die beiden unteren Oszillogramme weiter oben.
Dabei wurden die Kondensatoren nicht durch hochwertigere ersetzt und auch keine Keramikkondensatoren parallel geschaltet. Das Ergebnis lässt sich also in der Praxis noch weiter verbessern.


Erst später habe ich bei Banggood eine etwas interessantere Platine mit denselben technischen Daten entdeckt: mit einem Thermistor am Eingang, einem Kondensator mit höherer Kapazität und einer Drossel am Ausgang. Sie kostet 4,42 $ pro Stück – Link
Irgendwie ärgere ich mich, dass ich sie nicht früher entdeckt habe. Vielleicht bestelle ich ein paar, solange sie noch verfügbar sind.



Fazit.
Die allgemeine Qualität ist natürlich eher mäßig. Man sieht, dass die Netzteile gebraucht sind, und ihrem Zustand nach zu urteilen wurden sie offenbar in einem Sack transportiert. Die Kondensatoren unterscheiden sich in Qualität, Kapazität und Hersteller: Mal ist ein relativ guter Jamicon verbaut, mal etwas weniger Bekanntes. Es gibt Wasserspuren, deshalb sollte man die Platinen vor dem ersten Einschalten sorgfältig prüfen und gegebenenfalls reinigen. Auch die Lötstellen der Kühlkörperhalter sollte man überprüfen.
Als weitere Nachteile würde ich die fehlenden Befestigungsbohrungen und die fehlende Ausgangsdrossel nennen.

Trotz allem funktionieren alle fünf Platinen, also gibt es eigentlich nicht viel zu beanstanden. Am Eingang gibt es einen fast vollständigen Eingangsfilter samt Varistor, aber keinen Thermistor – das finde ich nicht gut. Bei 60 W wird das Netzteil nur mäßig warm. Zumindest in dieser Hinsicht gefallen mir diese Netzteile besser als die „Volksmodelle“. Die Ripple-Spannung ist selbst ohne Drossel nicht besonders hoch, und auch die allgemeine Betriebsstabilität hat mich gefreut.

Kurz gesagt: Dafür, dass die Platinen nicht mehr neu sind, sind sie wirklich ordentlich. Sie haben mir gefallen, aber die Qualität der Bauteile lässt zu wünschen übrig. Deshalb kauft man besser gleich mehrere und legt eine als Ersatz zurück.

Das war's für heute. Ich hoffe, der Beitrag war hilfreich :)