Power Good / Power OK: Signale verstehen und richtig ins System einbinden

Was ist das Power Good bzw. Power OK Signal?

Das Power Good oder Power OK Signal ist ein Statussignal, das anzeigt, dass alle Ausgangsspannungen eines Netzteils innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen. Es wird in nahezu allen modernen Stromversorgungen verwendet, von ATX-PC-Netzteilen bis zu Industriesystemen, und dient als Sicherheitsfreigabe für den Systemstart. In der Industrie ist dieses Signal ein zentrales Element für Betriebssicherheit, Spannungsüberwachung und Startlogik.

Ohne ein Power Good Signal könnten Steuerungen, Mikrocontroller oder Sensoren in einem instabilen Spannungszustand anlaufen – mit der Gefahr von Fehlstarts, Datenverlusten oder Hardwaredefekten. Durch eine präzise Signalintegration wird sichergestellt, dass Systeme nur unter stabilen Bedingungen hochfahren. Wer sich intensiver mit der exakten Spannungsrückführung befassen möchte, findet in unserem Beitrag zu Remote Sense korrekt nutzen ergänzende Informationen über Leitungslängen, Spannungsverluste und deren Kompensation.

Technische Grundlagen und Funktionsweise

Das Signal wird als logisches High-Signal (3,3 V oder 5 V) ausgegeben, sobald die Ausgangsspannungen stabil sind. Nach dem Einschalten des Netzteils erfolgt die Aktivierung typischerweise mit einer Verzögerung von 100 – 500 ms. Fällt eine Spannung ab oder treten Fehler auf, zieht das Netzteil das Signal auf Low.

Die Überwachung erfolgt intern über Komparatoren, die jede Ausgangsspannung prüfen. Erst wenn alle im Sollbereich liegen, wird Power Good aktiviert. Dadurch lassen sich sichere Startsequenzen und Abschaltvorgänge realisieren. In Anlagen mit mehreren Netzteilen kommt häufig auch eine Parallelschaltung zum Einsatz.

Power Good, Power Fail und DC-OK im Vergleich

Signaltyp	Bedeutung	Typische Ausführung	Anwendung
Power Good (PWR_OK)	Netzteil arbeitet stabil	TTL / 5 V	PC-, Labor-, Industrie-Netzteile
Power Fail (PF)	Spannungsabfall erkannt	Open Collector	USV-Systeme, Schutzschaltungen
DC-OK	Spannung im Sollbereich	Relaiskontakt / Open Collector	Industrie- und Schaltnetzteile

Diese Signale sind wesentliche Bestandteile des modernen Power-Managements und helfen, Systeme zuverlässig und sicher zu betreiben. Besonders bei der Leiterplatten- oder Geräteentwicklung sollten auch Kriech- und Luftstrecken gemäß Kriech- und Luftstrecken richtig auslegen berücksichtigt werden, um elektrische Sicherheit und Normkonformität zu gewährleisten.

Warum ist das Signal wichtig in der Industrie-Stromversorgung?

Systemstart und sichere Inbetriebnahme

Bei industriellen Steuerungen oder Messsystemen ist entscheidend, dass Komponenten erst nach stabiler Spannungsversorgung aktiviert werden. Das Power Good Signal steuert diese Startsequenz und verhindert, dass Systeme in undefinierten Zuständen anlaufen.

Gerade in sicherheitsrelevanten Anwendungen – etwa in Robotik, Medizintechnik oder Bahntechnik – ist das Power Good Signal ein unverzichtbares Sicherheitsmerkmal.

Schutz bei Spannungsausfällen und Instabilitäten

Ein korrekt integriertes Signal erkennt Spannungseinbrüche frühzeitig. Dadurch können Steuerungen kontrollierte Abschaltungen einleiten oder wichtige Daten sichern. In Kombination mit USV-Systemen, Spannungsmonitoren und Remote-Sense-Schaltungen wird so die Betriebskontinuität gewährleistet.

Typische Anwendungen

Power Good ist weit verbreitet in:

Industrie- und Laborstromversorgungen
SPS-Steuerungen und Automatisierung
Messtechnik und Kommunikationssystemen
Bahntechnik, Medizintechnik und Prozesssteuerung

In modernen Anlagen wird das Signal zudem in Predictive-Maintenance-Systeme eingebunden, um Zustände frühzeitig zu erkennen und Ausfälle zu verhindern.

Wie funktioniert die Integration ins System?

Anschluss und Signalpegel

Das Power Good Signal wird über einen separaten Pin ausgegeben. Es kann als Open Collector, TTL-Ausgang oder Relaiskontakt ausgeführt sein. In der Praxis sollte stets ein Pull-up-Widerstand verwendet werden, um den Signalpegel auf die Logikspannung des Zielsystems zu bringen.

In dieser Schaltung erkennt der Spannungsregler den stabilen Zustand und gibt über den Power-Good-Pin ein High-Signal aus, sobald die Spannung im Soll liegt. Dieses Signal kann direkt an eine SPS oder einen Mikrocontroller-Eingang geführt werden, der den Start der Steuerung freigibt.

Zeitverhalten und Sequenzierung

Beim Einschalten wird Power Good erst aktiv, wenn die Spannungen stabil sind (T1). Beim Abschalten fällt es vorher ab (T2), sodass die angeschlossene Elektronik rechtzeitig reagiert. Das Zeitverhalten kann grafisch dargestellt werden:

Zeitdiagramm Power Good Signal:

Spannung (V)
│                 ┌─────────────── High (Power Good aktiv)
│                /                 
│───────────────/────────────────────────────── Zeit →
    ^100–500 ms Verzögerung beim Einschalten

In Systemen mit mehreren Netzteilen wird eine Sequenzierung verwendet, um sicherzustellen, dass die Versorgungsspannungen in der korrekten Reihenfolge aktiviert werden.

Praxisnahe Fehlersuche: Was tun, wenn das Signal nicht anliegt?

Wenn das System trotz laufender Spannungen nicht startet, können folgende Ursachen vorliegen:

Pull-up-Widerstand fehlt oder ist zu groß
Signal invertiert oder nicht richtig verbunden
Netzteil liefert kein Power Good
Fehlerhafte Masseverbindung oder Übergangswiderstände

Zur Diagnose:

Multimeter: prüfen, ob das Signal zwischen 0 V (Low) und 5 V (High) wechselt.
Oszilloskop: Verzögerungszeiten und Signalform prüfen.
Logikanalysator: Startsequenzen aufzeichnen und vergleichen.

So lassen sich Installationsfehler schnell erkennen – wie es auch in der Praxis häufig in Foren wie Mikrocontroller.net diskutiert wird.

Tipps und Best Practices

Häufige Fehler vermeiden

Signal wird nicht ausgewertet oder ignoriert
Kein Pull-up-Widerstand bei Open-Collector-Ausgang
Zu lange Signalleitungen ohne Abschirmung
Falsche Logikpegel (z. B. 12 V statt 5 V)
Keine Sequenzierungsprüfung bei Multi-Rail-Systemen

Signalprüfung und Dokumentation

Ein regelmäßiger Funktionstest des Power Good Signals sollte Bestandteil jeder Wartungsroutine sein. Dokumentieren Sie dabei Pegel, Verzögerungszeiten und das Verhalten bei Spannungseinbruch. Das verbessert die Nachvollziehbarkeit und Fehlersicherheit der Anlage.

Normen und Kompatibilität

Wichtige Standards:

IEC 62368, EN 61000, UL 60950 – allgemeine Sicherheitsanforderungen
ATX Design Guide – Definition von PWR_OK Signalen in IT-Netzteilen
EN 50155, IEC 60601 – branchenspezifische Anforderungen (Bahn/Medizin)

Infobox: Kennzahlen auf einen Blick

Parameter	Typischer Wert	Bedeutung
Signalpegel	3,3 V / 5 V	Logisches High = stabile Spannung
Verzögerung	100 – 500 ms	Wartezeit nach Start bis Freigabe
Abfallzeit	< 10 ms	Reaktion vor Spannungsabfall
Signalart	Open Collector / Relais	Anschlussart je nach Netzteil
Anwendung	Industrie, IT, Medizintechnik	Universell einsetzbar

Mehr Zuverlässigkeit durch intelligente Signalintegration

Das Power Good bzw. Power OK Signal ist ein unscheinbares, aber entscheidendes Element jeder Stromversorgung. Es erhöht die Zuverlässigkeit, Diagnosefähigkeit und Sicherheit von Anlagen. Wer das Signal korrekt integriert, vermeidet Fehlstarts, schützt Elektronik und schafft eine Grundlage für Predictive Maintenance und moderne Überwachungssysteme.