Gehäuse

Entwurf

Gehäuseteile
Die Gehäuse-Einzelteile sowie die „jungfräulichen“ Frontplatten zu sehen (die Frontplatte des Schaltermoduls ist schon bestückt).

Das Gehäuse wird aus 1 cm starken Spanplatten aufgebaut. Die Frontplatten müssen allerdings wesentlich dünner sein, damit die Schalter und die LED-Fassungen montiert werden können. Meine Wahl fiel auf 3mm starkes Pappelholz. Die Gehäuseteile werden mittels Holzleim zusammengeklebt. Lediglich der Deckel und die Frontplatte werden geschraubt. Alle Teile sind problemlos beim Baumarkt eures Vertrauens erhältlich, der sicher auch die Platten und Leisten auf die gewünschte Länge zuschneidet, wenn keine Sägen im Haus sind oder das notwendige Geschick fehlt (so wie bei mir …). Ursprünglich war geplant, die Frontplatte aus Alu fräsen zu lassen – z.B. bietet die Firma Schäffer-Apparatebau so etwas an (und stellt auch gleich eine Software zum Entwurf der Frontplatten zur Verfügung). Allerdings kommt dort die Alu-Version der Frontplatte auf über 70 Euro – der heimische Finanzminister hat deshalb zunächst kein Budget hierfür genehmigt.

Baupläne

Das leer Gehäuse ohne Frontplatten
Das leer Gehäuse ohne Frontplatten.

Gehäuseplan Kleine Variante

Gehäusepläne der Version 2:
Gehäuseplan Seite 1
Gehäuseplan Seite 2
Gehäuseplan Seite 3

Mein tatsächlich realisierter Aufbau weicht etwas von dem Bauplan ab, da ich mich kurzfristig entschlossen habe, ein vorhandenes PC-Netzteil mit in das Gehäuse einzubauen und auf ein externes Netzteil zu verzichten (das spart wieder ein paar Euro).

Netzteil

Wichtiger Hinweis

Netzteil im Gehäuse
Netzteil im Gehäuse mit einigen Stromversorgungs-leitungen.

Im eingeschalteten Zustand führen einige Leitungen innerhalbs eines ATX-Netzteils lebensgefährliche Spannungen. Bitte beachten Sie die Sicherheitsbestimmungen.
Generell gilt : Geht ein Netzteil kaputt ist ein neues Netzteil aus dem Laden um Größenordnungen preiswerter als die eigene Beerdigung!

Ich übernehme keinerlei Garantie für die Richtigkeit der gemachten Angaben. Kontrollieren Sie zu ihrer Sicherheit alle Informationen noch einmal nach!

Quelle: Die hier stehenden Informationen wurden von Michael Kümmels Web-Page übernommen. Für die freundliche Genehmigung herzlichen Dank. Für detailliertere Ausführungen – auch zu Pentium4- und BTX-Netzteilen – siehe dort.

Steckerbelegung eines ATX-Netzteils

(AT – advanced technology, ATX – advanced technology extended)

Pin Name Farbe Beschreibung  | Pin Name Farbe Beschreibung
1 +3,3V Braun +3,3 V  | 11 +3,3V Braun +3,3 V / Senor (*6)
2 +3,3V Braun +3,3 V  | 12 -12V Blau -12 V (*4)
3 GND Schwarz Masse  | 13 GND Schwarz Masse
4 +5V Rot +5 V  | 14 PS_ON Grün Power On Leitung (*1)
5 GND Schwarz Masse  | 15 GND Schwarz Masse
6 +5V Rot +5 V  | 16 GND Schwarz Masse
7 GND Schwarz Masse  | 17 GND Schwarz Masse
8 PwrOk Grau Power OK (*3)  | 18 -5V Weiß -5 V (*5)
9 +5V Violett +5 V Standby (*2)  | 19 +5V Rot +5 V
10 +12V Gelb +12 V  | 20 +5V Rot +5 V

Steckerbelegung. Die tatsächlichen Farben an ihrem Netzteil können leicht abweichen (Braun -> Orange etc siehe auch (*6)). Der Stecker ist mechanisch vor Verpolung geschützt.

Die verwendeten Steckverbinder heißen Molex 39-29-9202 (Mainboard) und Molex 39-01-2200 (Kabel). Molex-Stecker sind nicht für häufige Benutzung spezifiziert – der Hersteller gibt etwa 100 Einsteckvorgänge an.

*1) Power On – Legt man die grüne Leitung an Masse ist das Netzteil permanent eingeschaltet. Sinnvoll ist dies für Tests, für den Fall das der Rechner dauernd laufen soll (und der Schalter deaktiviert wird), das Netzteil ohne Gehäuse oder Mainboard betrieben wird oder wenn das Mainboard die Einschaltfunktion nicht bietet.
Im Regelfall wird diese Leitung dazu benutzt, das Netzteil vom Mainboard aus ein- oder auszuschalten. Bei einigen Mainboards wird für die korrekte Funktion die Hilfsspannung (+5V) von Pin 9 benötigt.

Diese Funktion bewirkt kein komplettes Abschalten des Netzteils. Die sicherste Maßnahme, um das Netzteil stromlos zu machen, ist es das Gerät galvanisch vom Stromnetz zu trennen. Im einfachsten Fall zieht man dazu den Netzstecker aus dem Netzteil.

Ist der Netzteilstecker abgezogen empfiehlt es sich, den Rechner noch einmal einzuschalten. Dabei werden die Kondensatoren zumindest teilweise entladen. Man erkennt das daran, daß die Lüfter sich noch einmal kurz bewegen und die LEDs aufleuchten. Ein abgeschaltetes Netzteil kann auch dann noch geladene Kondensatoren beinhalten, daher Vorsicht.

*2) Stand By – Pin 9 führt auch dann eine Spannung von 5 Volt, wenn mainboardseitig das Netzteil ausgeschaltet ist. Über diese Leitung werden einige Komponenten (Modem, Netzwerkkarte) des Rechners mit Strom versorgt, die auch dann betriebsbereit sein sollen, wenn der Rechner nicht benutzt wird. Die Suspend-To-RAM-Funktion bei neueren Mainboards nutzt diese Spannung um die Daten in den dynamischen RAM-Bausteinen zu halten. Fällt diese Spannung (auch kurzfristig) aus sind die Daten im RAM verloren. Bei neueren Netzteilen können maximal etwa 700 mA entnommen werden. Wenn hier im Ruhezustand zuviel Strom entnommen wird, läßt sich das Netzteil nicht einschalten. Mit einem Spannungsmesser sollte man die Spannung kontrollieren (siehe Tabelle) und ggf. die Last reduzieren. Ist das nicht möglich muß ein stärkeres Netzteil her.

*3) Power Ok (Power Good) – ist ein Indiktationssignal welches anzeigt, das das Netzteil voll betriebsbereit ist. Da nach dem Einschalten des Gerätes die an den Anschlußklemmen anliegenden Spannungen noch nicht stabil sind (Kondensatoraufladung, Regelprozeß) ist ein ordnungsgemäßer Betrieb (Booten) der angeschlossenen Komponenten nicht gewährleistet. Um dem Mainboard die Möglichkeit zu geben erst dann mit der Arbeit zu beginnen wenn das Netzteil in einem sicheren Zustand ist, wird das Power Ok-Signal an der Leitung 8 ausgewertet. Im Fehlerfall wird – auch während des Betriebes – Power OK, auf null Volt gelegt, das Mainboard leitet dann einen Reset ein. Die Zeit vom Einschalten des Netzteils bis zur stabilen Spannung liegt etwa bei 0,5 Sekunden.

*4) -12 Volt – Diese Spannung wird auf aktuellen Mainboards nicht mehr verwendet. Dementsprechend kann diese Leitung fehlen. Hat man ein älteres Mainboard mit ISA-Steckplätzen wird diese Leitung benötigt.

*5) -5 Volt – Auch diese Leitung wird bei modernen Boards nicht mehr benötigt. Bei Systemen mit ISA-Bus wurde diese Spannung ebenfalls benötigt.

*6) +3,3 V / Sensor – Leitung 11 kann zwei verschiedene Funktionen haben. Im Allgemeinen liefert das Netzteil hier +3,3 Volt. Da aber schon zwei andere Leitungen diese Spannung zum Mainboard führen, kann in seltenen Fällen, ein oranges Kabel angeschlossen sein. Ist dies der Fall dient die orange Leitung dazu, die +3,3 Volt abzuschalten, wenn die Spannung vom Mainboard nicht benötigt wird.

Zulässige Schwankung der Ausgangsspannung

Zulässige Schwankung der Ausgangsspannung: (gemessen gegen Masse (Schwarz))

Spannung Pin Farbe Toleranz Spannungsbereich
+12 Volt 10 Gelb +/- 5 % 11,4 bis 12,6 Volt
+5 Volt 4,6,9,19,20 Rot, Violett +/- 5 % 4,75 bis 5,25 Volt
+3,3 Volt 1,2,11 Braun +/- 4 % 3,17 bis 3,43 Volt
-5 Volt 18 Weiß +/- 10 % -5,5 bis -4,5 Volt
-12 Volt 12 Blau +/- 10 % -13,2 bis -10,8 Volt

Tabelle: Spannungstoleranzen

Hinweise

Ein Schaltnetzteil kann normalerweise erst dann seine Funktion erfüllen, wenn ein Minimalstrom entnommen wird. Dazu ist gelegentlich ein belastbarer Widerstand im Inneren des Gerätes vorhanden. In anderen Fällen lassen sich die Geräte nicht einschalten oder liefern undefinierte Ergebnisse. Power Ok ist dann noch nicht gesetzt.
Im einfachsten Fall schaltet man einen Verbraucher (z.B. 5V-Lüfter, Festplatte) an die +5-Volt-Leitung (Hauptstromkreis) (Pin 4, 6, 19 oder 20). Arbeitet das Netzteil dann noch nicht schaltet man auch noch einen Verbraucher an die 3,3 Volt-Leitung (Pin 1, 2 oder 11 (siehe *6)). Eine Leuchtdiode reicht als Last nicht aus … es dürfen schon 300 mA sein.

Üblicherweise hat ein PS/2 ATX-Nezteil eine Größe von 150 x 86 x 140 mm. In Barebones kommen entsprechend kleinere – in Servern deutlich größere Bauformen zum Einsatz. Der Wirkungsgrad von Schaltnetzteilen liegt zwischen 60 und 70 %.

Bilder

Gehäuse und Netzteil
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