Ultimativer Leitfaden für Computer-Netzteile: ATX, SFX, TFX & EPS

Der Zusammenbau eines PCs ist ein spannendes Projekt. Man baut einen leistungsstarken PC mit optimal aufeinander abgestimmten Komponenten und erwirbt dabei wertvolles Wissen. Bei der Auswahl eines Netzteils (PSU) stößt man auf verschiedene Bezeichnungen wie ATX, SFX, TFX und EPS. Diese beschreiben die Abmessungen des Netzteils. Die Wahl der richtigen Abmessungen ist entscheidend für den PC-Zusammenbau, da das Netzteil in das PC-Gehäuse passen und mit den Befestigungslöchern übereinstimmen muss.

Egal ob Sie einen leistungsstarken Computer für professionelle Anwendungen oder einen kleinen HTPC (Heimkino-PC) für ein kompaktes Performance-System bauen, Sie müssen den richtigen Formfaktor auswählen. Computer-Netzteil Die Wahl eines renommierten Herstellers von PC-Netzteilen bedeutet, dass Sie von standardisierten Fertigungsprozessen und wichtigen Zertifizierungen für Zuverlässigkeit profitieren. Lassen Sie uns kurz erläutern, warum die Stromwandlung so wichtig ist, und anschließend die verschiedenen Bauformen genauer betrachten.

Funktionsweise der Stromversorgung

Bevor wir uns eingehend mit den einzelnen Netzteiltypen befassen, wollen wir die wichtigsten Merkmale eines Netzteils verstehen. Diese können sich aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Abmessungen der Netzteile unterscheiden.

• Wechselstrom zu Gleichstrom: Die Hauptfunktion eines Netzteils besteht darin, den Wechselstrom aus der Steckdose in den von den PC-Komponenten benötigten Gleichstrom umzuwandeln. Dies geschieht mithilfe eines Transformators und eines Gleichrichters. Gemeinsam wandeln sie einen sinusförmigen Strom in pulsierenden Gleichstrom um, mit dem Grafikkarte, Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatten und andere Komponenten betrieben werden.

• Filterung: Neben dem Transformator tragen weitere Komponenten zur Spannungsreinigung bei, darunter Kondensatoren. Für ein langlebiges Netzteil ist ein hochwertiger Kondensator unerlässlich. Besonders beliebt sind schwarze japanische Kondensatoren. Sie helfen, unerwartete Abschaltungen und das Einfrieren des PCs zu verhindern.

• Spannungsverteilung: Die nach der Umwandlung verbleibende Leistung muss auf verschiedene Spannungsebenen verteilt werden. Die größte Leistung wird über die 12-V-Schiene an die CPUs und GPUs mit dem höchsten Stromverbrauch geliefert. Die 5-V- und 3,3-V-Schienen sind für kleinere Komponenten und den Arbeitsspeicher vorgesehen.

• Spannungsstabilität: Moderne Netzteile nutzen DC/DC-Wandler. Diese Wandler gewährleisten eine gleichbleibende Spannung mit einer Toleranz von maximal 1 %. Dadurch wird die optimale Leistung Ihres Systems sichergestellt.

• Aktive Leistungsfaktorkorrektur (PFC): Diese integrierte Technologie verbessert die Energieeffizienz und reduziert den Stromverbrauch. Die Leistungsfaktorkorrektur ist üblicherweise ein Kennzeichen von Premium-Netzteilherstellern.
• Überbrückungszeit: Um den Betrieb der Computer aufrechtzuerhalten, benötigen wir eine Überbrückungszeit von 21 Millisekunden. Das bedeutet, dass der PC auch bei kurzzeitigen Stromausfällen oder -unterbrechungen aufgrund von Problemen im Stromnetz stabil läuft.

• Lüfterloser Betrieb: Da Netzteile immer effizienter werden, erzeugen sie weniger Wärme. Ein 80-Plus-zertifiziertes Netzteil erreicht einen Wirkungsgrad von mindestens 80 % und erzeugt nur eine geringe Wärmemenge, die bei Spitzenlast durch einen Lüfter abgeführt werden kann. Im Leerlauf oder bei geringer Last benötigt der Lüfter jedoch keinen Betrieb und stoppt bei null Umdrehungen pro Minute, was die Systemeffizienz weiter verbessert.

ATX: Der Desktop-Standard

Physikalische Dimension

Dies sind die gängigsten Abmessungen und Formen von Desktop-Netzteilen. Das Advanced Technology eXtended-Gehäuse hat typischerweise eine Breite von 150 mm und eine Höhe von 86 mm. Die Tiefe ist jedoch nicht standardisiert und kann zwischen 140 mm und 220 mm variieren. Sie hängt hauptsächlich von der Leistung des Netzteils ab, die zwischen 300 W und außergewöhnlichen 1600 W liegen kann.

ATX 3.1 und PCIe 5.1

Moderne ATX-Netzteile sind ATX 3.1- und PCIe 5.1-kompatibel. Dies ist besonders wichtig für leistungsstarke GPUs wie die Nvidia RTX 5090 oder die AMD Radeon RX 9070 XT. Das bedeutet, dass ein Netzteil mit diesen Spezifikationen kurzzeitig, typischerweise im Bereich von 100 ms, die doppelte Nennleistung erbringen kann.

Nahezu alle High-End-ATX-Netzteile verfügen über einen 12V-2x6-Anschluss, der eine enorme Leistung von 600 W liefert. Diese werden für die Grafikkarte der nächsten Generation benötigt.

Wärmeableitung und Kabelführung

Da ausreichend Platz vorhanden ist, sind ATX-Netzteile standardmäßig mit 120-mm- oder 140-mm-Lüftern mit hydrodynamischem Gleitlager (FDB) ausgestattet. Dank ihrer Größe halten diese das Netzteil auch unter Last kühl und gewährleisten so dessen Effizienz. Lüfter mit FDB können bis zu 100.000 Betriebsstunden erreichen. Hochwertige Netzteile bieten zudem eine digitale Steuerung für den Hybrid-Lüftermodus. Dieser ermöglicht es dem Benutzer, die Lüfterdrehzahl an die sich ändernden Temperaturbedingungen anzupassen.

Die großzügigen Abmessungen ermöglichen zudem eine seitliche Kabelführung, die für ATX-Netzteile problemlos verfügbar ist. Dies vereinfacht das Kabelmanagement für ein bestimmtes Gehäuselayout.

SFX & SFX-L: Leistung für kompakte Systeme

Für kompakte PC-Gehäuse

Für PC-Gehäuse mit begrenztem Platzangebot bietet SFX die kompaktesten Gehäuse. Sie sind 125 mm breit, 63,5 mm hoch und 100 mm tief. Im Gegensatz zu ATX haben sie eine feste Tiefe und eignen sich daher ideal für Hersteller kompakter PC-Gehäuse. Sie gewährleisten einen festen Platz im Gehäuse, sodass das Netzteil immer passt.

Eine weitere, etwas längere Version ist das SFX-L mit einer Tiefe von 130 mm . Man könnte sich fragen, warum es PPSUs in verschiedenen Längen gibt. Der Grund dafür ist, dass SFX-Netzteile manchmal nicht genügend Platz für Elektronik mit hoher Wattzahl bieten. Um die gleiche Leistung wie ATX-Netzteile zu erzielen, sind längere Versionen erforderlich.

Stromversorgung und Teile

Die geringen Abmessungen hielten die Hersteller nicht davon ab, leistungsstarke Netzteile zu produzieren. Ein SFX-L-Modell erreicht bis zu 1300 W. Das bedeutet eine beeindruckende Leistungsdichte von 26,8 W pro Kubikzoll Gehäusevolumen. Um diese hohe Leistung zu erbringen, ist eine Miniaturisierung der internen Elektronik erforderlich. Dies erfordert ein präzises Layout mit optimaler Luftführung. Aufgrund der komplexen Konstruktion sind die Kosten höher als bei einem ATX-Netzteil mit vergleichbarer Wattzahl.

Passt in große Koffer

Große PC-Gehäuse bieten ausreichend Platz für jedes Netzteil. Manche Enthusiasten wünschen sich jedoch etwas mehr Platz in ihrem Gehäuse. Hierfür können sie eine Adapterhalterung oder ATX-Montagehalterungen verwenden, um ein SFX- oder SFX-L-Netzteil in ihren PC einzubauen. Dies ermöglicht eine bessere Luftzirkulation um das Netzteil und seine ohnehin schon effizienten Komponenten.

TFX & EPS: Spezielle Workflow-Standards

Schlanke Computer oder Zuverlässigkeit

TFX steht für Thin Form Factor PSU (dünnes Formfaktor-Netzteil). Diese Netzteile sind exakt 175 mm tief, 85 mm breit und 65 mm hoch. Sie sind für kurze und flache Computer konzipiert, wie sie typischerweise im Büro eingesetzt werden. Ein unauffälliger PC, der zuverlässig arbeitet und gleichzeitig wenig Platz am Arbeitsplatz benötigt.

Das EPS (Entry Level Power Supply) ist eine modifizierte Version des Standard-ATX-Netzteils. Es ist für leistungsstarke Workstations und Server konzipiert, die im 24/7-Betrieb laufen müssen. Für einen zuverlässigen Betrieb benötigt es hochwertige elektronische Bauteile.

Stromversorgung mehrerer CPUs

Die Hochleistungs-EPS-Netzteile sind mit einer 12-V-Spezifikation ausgestattet. Das bedeutet, dass sie über ein zusätzliches 8-adriges Stromkabel für die CPU verfügen. Somit haben sie (8+8) Adern, was für Mainboards erforderlich ist, die den Einbau von zwei physischen CPUs unterstützen.

Da diese Workstation-PCs für den professionellen Einsatz bestimmt sind, muss eine korrekte Spannungsregelung gewährleistet sein. Datenbeschädigung auf Server-PCs ist ebenso inakzeptabel wie Störungen komplexer Grafik- oder Videorendering-Prozesse.

Wichtige Systemvoraussetzungen

Für unternehmenskritische Server, wie sie beispielsweise von der NASA eingesetzt werden, gilt die SSI-EPS-Spezifikation. Die darin festgelegten Regeln erfordern strenge Tests des Designs, um eine perfekte Spannungsverteilung auf allen Schienen zu gewährleisten.

Vergleich der Netzteilspezifikationen

Abschluss

Für einen normalen PC-Benutzer mit einem Midi-Tower-PC-Gehäuse ATX-Netzteile sind ideal für Computer. Sie bieten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis mit ausreichend Leistung und hoher Effizienz. Für Besitzer kompakter Gehäuse sind SFX- oder SFX-L-Netzteile die richtige Wahl. Bei Serverkonfigurationen bietet EPS die stabilste Stromversorgung. Letztendlich hängt die Wahl vom jeweiligen Nutzer ab. Hersteller wie ESGAMING garantieren höchste Effizienz und Stabilität unabhängig vom Netzteil-Formfaktor.

Für Gamer, die ein hocheffizientes, standardisiertes und getestetes Netzteil wünschen, ist ESGAMING eine Überlegung wert.