BLOG

Come evitare le insidie dell'alimentazione elettrica

Ultimo aggiornamento:

  Questa pagina è stata tradotta automaticamente da DeepL. Switch to English

Quando si valuta l'acquisto di un alimentatore, spesso lo si fa senza fare molte ricerche e utilizzando solo le informazioni di base disponibili. I consumatori potrebbero cercare solo le seguenti caratteristiche:

  • La presenza del marchio 80 PLUS, che è solo uno degli aspetti di un alimentatore, e questa classificazione può essere falsificata.
  • La potenza totale in watt stampata sulla confezione, che può rappresentare la potenza effettiva, ma potrebbe anche essere un numero fittizio.
  • Se l'alimentatore include i cavi che il cliente ritiene necessari per il proprio assemblaggio senza considerare la modularità, la qualità dei fili e altri aspetti relativi alla qualità dei cavi.

Per prendere una decisione informata, è utile comprendere meglio come è costruito un alimentatore. Questo documento illustra alcuni dei parametri che possono influire sulla qualità e sul costo di un alimentatore. Anziché approfondire complesse architetture di progettazione e i loro pro e contro, questa guida offre una spiegazione chiara dei termini comuni che si incontrano nelle recensioni e nei test, chiarendo come questi elementi influenzano le prestazioni reali, il livello complessivo di qualità e l'affidabilità di un alimentatore.

Problemi comuni relativi agli alimentatori e loro cause

Che cos'è il ripple e perché un ripple elevato è negativo

La tua casa fornisce corrente alternata (AC) dalla presa a muro, ma i componenti del tuo computer richiedono corrente continua (DC). Questo è lo scopo dell'alimentatore del tuo computer: convertire la corrente alternata in corrente continua. Quando si converte la corrente alternata in corrente continua, la corrente alternata diventa parte dell'uscita in corrente continua. In un alimentatore a commutazione (al contrario di un alimentatore lineare), il processo di conversione della CA in CC, poi di nuovo in CA e infine di nuovo in CC, può generare rumore ad alta frequenza e armoniche note come ripple.

Un'elevata ondulazione può causare il surriscaldamento dei condensatori presenti nei dispositivi (scheda madre, GPU, ecc.), provocando l'evaporazione dell'elettrolita all'interno dei condensatori utilizzati su questi dispositivi, con il rischio di causare guasti catastrofici.

I condensatori più piccoli sul lato di uscita di un alimentatore aiutano a filtrare il più possibile le ondulazioni. Tuttavia, aumentare la loro capacità per filtrare più ondulazioni aumenta anche la corrente di spunto, poiché tutti questi condensatori devono essere completamente carichi per raggiungere la tensione di uscita desiderata. La regolazione della tensione di uscita può essere influenzata quando le escursioni di potenza, note anche come transitori, scaricano parzialmente i condensatori, richiedendo loro di ricaricarsi per mantenere la tensione di uscita corretta. Ciò sollecita anche i componenti di commutazione. Quindi, è meglio avere il giusto equilibrio tra capacità e una quantità accettabile di filtraggio per le ondulazioni.

degraded capacitors

Anche i condensatori giapponesi sono soggetti a alimentazione scadente.

Scarsa risposta transitoria

La risposta transitoria si riferisce al comportamento della tensione di uscita quando l'alimentatore passa da un carico all'altro. È il modo in cui descriviamo la risposta di un alimentatore a improvvisi cambiamenti di carico prima di stabilizzarsi in uno stato stazionario. Ad esempio, un improvviso cambiamento di carico da basso ad alto può causare un calo della tensione di uscita. Questo può essere un comportamento normale, ma la domanda che ci poniamo è: per quanto tempo l'alimentatore rimane in questo stato prima che la tensione di uscita torni alla tensione nominale?

Una risposta transitoria inadeguata in un alimentatore può causare una serie di problemi, tra cui fluttuazioni di tensione, instabilità del sistema e potenziali danni ai componenti sensibili. Nello specifico, una risposta transitoria lenta o scarsamente regolata può causare cadute di tensione (undershoot) o picchi (overshoot) che superano i limiti operativi di un dispositivo, provocandone il malfunzionamento, il ripristino o il guasto.

Regolazione della tensione insufficiente

Quando un alimentatore non è in grado di mantenere una tensione di uscita stabile all'aumentare dei carichi, si parla di regolazione della tensione inadeguata. Una regolazione della tensione inadeguata può causare una serie di problemi, tra cui danni alle apparecchiature elettroniche, funzionamento inefficiente e instabilità del sistema. Può causare malfunzionamenti delle apparecchiature, ridurne la durata e potenzialmente portare alla corruzione o alla perdita dei dati.

Problemi relativi al controllo qualità

Pratiche di assemblaggio inadeguate e mancanza di controllo qualità possono causare guasti prematuri. La produzione di alimentatori rimane in gran parte manuale, con l'automazione riservata ai produttori di fascia alta. Prima di raggiungere la saldatrice di massa, i componenti devono essere posizionati manualmente sul PCB. Sebbene queste macchine eccellano nella saldatura di grandi volumi in modo costante, la qualità del risultato finale dipende interamente dalla corretta preparazione dei componenti in ingresso.

Quando dopo la saldatura emergono disallineamenti o errori di inserimento, i tecnici devono eseguire dei "ritocchi", un processo in cui gli operatori ispezionano visivamente ogni scheda e correggono manualmente i difetti utilizzando saldatori manuali. Questo lavoro delicato comporta numerosi potenziali problemi: un riscaldamento improprio crea connessioni fragili o danneggia i componenti, mentre l'errore umano porta a una saldatura eccessiva che crea cortocircuiti o a una saldatura insufficiente che causa collegamenti deboli. Particolarmente insidiosi sono i giunti di saldatura mal realizzati che inizialmente superano i test di burn-in, ma che pochi giorni dopo falliscono durante la spedizione, quando i componenti si staccano dai loro supporti a causa della saldatura scadente.

Correzione del fattore di potenza bassa o assente

La maggior parte degli alimentatori nell'Unione Europea e nel Nord America dispone di correzione del fattore di potenza, e per ottenere una certificazione di efficienza 80 PLUS o Cybenetics è necessaria una correzione del fattore di potenza elevata. Tuttavia, in alcune parti del mondo la correzione del fattore di potenza non è richiesta. Inoltre, alcuni marchi spesso "falsificano" i loro badge di efficienza (ad esempio quando si vedono badge che sembrano 80 PLUS ma riportano la dicitura "85 PLUS" o "90 PLUS", oppure quando il badge sembra un badge 80 PLUS ma non esiste un rapporto 80 PLUS corrispondente).

Il fattore di potenza è un parametro fondamentale nei sistemi elettrici, che funge da indicatore dell'efficienza con cui l'energia elettrica viene trasformata in lavoro produttivo. A differenza del semplice calcolo percentuale dell'efficienza ottenuto dividendo la potenza in uscita per quella in ingresso, il fattore di potenza rivela in modo specifico l'efficacia con cui la corrente prelevata dalla fonte viene utilizzata per svolgere un lavoro effettivo.

Per calcolare il fattore di potenza, è necessario comprendere tre termini utilizzati nel calcolo: potenza apparente, potenza reale e potenza reattiva.

La potenza apparente rappresenta la potenza totale fornita al circuito ed è misurata in Volt Ampere (VA).

La potenza reale è misurata in Watt (W) e rappresenta la potenza CA effettiva che svolge un lavoro tangibile, come alimentare un motore o illuminare una lampadina. Nel contesto di questo articolo, si riferisce alla potenza che viene infine convertita in CC.

La potenza reattiva è l'energia sfuggente che oscilla tra la fonte e i componenti reattivi, come gli induttori e i condensatori nell'alimentatore, senza svolgere alcun lavoro utile. La potenza reattiva è misurata in Volt Ampere Reattivi (VAR).

Dividendo la potenza reale per la potenza apparente si ottiene il fattore di potenza.

power factor calculation

La potenza reattiva è considerata problematica perché aumenta la corrente complessiva che attraversa l'alimentatore. Sebbene non fornisca energia utile al computer alimentato dall'alimentatore, aumenta comunque la corrente che le linee elettriche, i trasformatori e i generatori devono gestire. Questa corrente aggiuntiva comporta maggiori perdite resistive sulla rete elettrica, generando calore e spreco di energia.

beer analogy

L'analogia della birra è un modo molto diffuso per illustrare la differenza tra potenza reattiva e potenza reale.

Perché alcuni alimentatori sono "solo 230 V"?

Secondo la legge di Watt, una tensione più bassa richiede una corrente più alta a parità di potenza, quindi le regioni con tensioni comprese tra 100 e 127 V, come il Nord America, il Giappone, Taiwan e altre aree, necessitano di raddrizzatori più ingombranti e resistenti al calore, il che aumenta i costi. Se si progetta per paesi in cui la tensione residenziale è di 220 V o superiore, non è necessario un raddrizzatore in grado di gestire una corrente così elevata. Tuttavia, i cali di tensione possono ridurre la tensione in modo significativo al di sotto di quella considerata normale. Pertanto, è fondamentale disporre di protezioni adeguate per evitare che l'alimentatore si guasti in modo catastrofico se la corrente in ingresso supera la capacità del raddrizzatore a ponte.

Perché non riesci a trovare un alimentatore da oltre 2000 W che funzioni nella tua casa americana

Le tensioni residenziali variano notevolmente: il Giappone utilizza 100 V; Taiwan, Cuba e molte prese degli Stati Uniti misurano circa 115 V (nominalmente 120 V); alcune zone del Sud America e dei Caraibi utilizzano 127 V.

Ad esempio: negli Stati Uniti, le prese NEMA 5-15 sono limitate a 15 A continui (120 V × 15 A = 1800 W CA, ovvero ~1620 W CC con un'efficienza del 90%). I carichi reali e la regola dell'80% sui disgiuntori da 20 A limitano tipicamente la potenza utilizzabile dell'alimentatore a circa 1,6 kW. Sebbene esistano circuiti NEMA 5-20 da 20 A, sono poco comuni nelle abitazioni.

Su una rete elettrica a 220-240 V, un circuito da 10 A eroga 2200 W CA (quasi 2000 W CC con un'efficienza del 90%). Le prese britanniche supportano fino a 13 A e quelle Schuko fino a 16 A, quindi in questi paesi sono più pratiche le alimentazioni con potenza maggiore.

Problemi relativi ai tempi di attesa

Il tempo di mantenimento è una specifica che indica per quanto tempo l'alimentatore può continuare a fornire una potenza in uscita CC stabile e regolata dopo un'interruzione dell'alimentazione CA, che può verificarsi in caso di calo di tensione.

Le specifiche relative al tempo di mantenimento variano a seconda dei diversi alimentatori. Secondo lo standard ATX12V originale, gli alimentatori dovevano mantenere l'alimentazione per 17 ms al 100% del carico, con durate più lunghe possibili a carichi inferiori. Il nuovo standard ATX 3.1 ha ridotto questo requisito a 12 ms a pieno carico.

Indipendentemente dalle specifiche a cui è conforme un alimentatore, esso deve mantenere livelli di tensione adeguati durante questo periodo di mantenimento (mantenendo le uscite a +12 V al di sopra di +11,4 V, ad esempio) per proteggere i componenti collegati da potenziali danni.

Progettazione e controllo adeguati dei ventilatori

Le ventole utilizzate negli alimentatori devono avere una pressione statica più elevata (misurata in mmH2O, ovvero "millimetri di colonna d'acqua"), proprio come le ventole dei radiatori con pale fitte e ravvicinate, rispetto alle tipiche ventole dei case con un design più ampio e ampio che si concentrano sul CFM (aria misurata in piedi cubi al minuto).

HXi_SHIFT_BLACK_1500_28_FAN

Il layout del circuito stampato dell'alimentatore è progettato per sfruttare i flussi d'aria vorticosi e turbolenti all'interno dell'alloggiamento ristretto dell'alimentatore. Una ventola con elevata pressione statica, solitamente dotata di un deflettore in plastica per dirigere parte dell'aria in movimento dove necessario, spinge le correnti di raffreddamento verso specifici componenti che generano calore e che tendono a surriscaldarsi pericolosamente rispetto alle parti adiacenti.

Componenti di marca cinese e specifiche discutibili

Non è un segreto che, per motivi di convenienza della catena di approvvigionamento, la maggior parte dei componenti degli alimentatori sia prodotta in Cina. Non solo i prodotti finiti, ma anche i componenti effettivamente utilizzati per fabbricarli. Condensatori giapponesi? Prodotti in Cina. MOSFET tedeschi? Prodotti in Cina. Circuiti integrati coreani? Prodotti in Cina. E questo va bene, poiché questi componenti sono sottoposti a rigorosi controlli di qualità. Tuttavia, ultimamente abbiamo visto una serie di marchi con sede in Cina produrre prodotti con schede tecniche che corrispondono a quelle dei loro omologhi internazionali, ma nei nostri test abbiamo spesso riscontrato che le specifiche di questi marchi cinesi non corrispondono alle loro schede tecniche.

Questo è particolarmente problematico con i transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido metallico (MOSFET). Abbiamo scoperto che a volte si surriscaldano, nonostante abbiano lo stesso RDS (on) (maggiori informazioni in seguito) dei loro omologhi più costosi. Ciò mette alla prova la nostra capacità di raffreddare adeguatamente il dispositivo, mantenendo al contempo un prodotto a basso rumore. Una temperatura di esercizio più elevata aumenta anche il rischio di surriscaldamento.

Il surriscaldamento termico è un ciclo di riscaldamento che si autoalimenta. Quando un MOSFET conduce corrente, dissipa calore dalle perdite di conduzione e commutazione. Con l'aumentare della temperatura di giunzione, cambiano i parametri chiave (come RDS (on), tensione di soglia, corrente di dispersione). Questi cambiamenti aumentano ulteriormente la perdita di potenza, causando un maggiore riscaldamento. Inevitabilmente, il MOSFET può superare la sua area di funzionamento sicuro (SOA), portando alla distruzione.

RDS (on) è la resistenza drain-source di un MOSFET quando è completamente acceso (saturato). Determina la resistenza del MOSFET al flusso di corrente durante la conduzione. Più alto è il valore EFFETTIVO di RDS (on), più caldo sarà il transistor.

Il mancato utilizzo di MLCC a terminazione morbida in posizioni "ad alto rischio" può causare guasti prematuri.

Il condensatore ceramico multistrato (MLCC) è un condensatore a montaggio superficiale (SMT) ampiamente utilizzato nei dispositivi elettronici. Questi componenti passivi immagazzinano energia elettrica e vengono utilizzati principalmente per operazioni di disaccoppiamento, filtraggio, bypass e temporizzazione all'interno dei circuiti.

Quando un MLCC è posizionato a meno di 2 mm dal bordo di un circuito stampato (PCB) o a meno di 3 mm da un foro per vite del PCB, è necessario utilizzare un MLCC con terminazione morbida. In caso contrario, questi piccoli componenti potrebbero rompersi o staccarsi dal PCB, causando connessioni intermittenti.

Per gli alimentatori con PCB modulari che utilizzano MLCC, si raccomanda di utilizzare esclusivamente MLCC con terminazione morbida. Questa precauzione è necessaria perché l'inserimento e la rimozione dei cavi modulari possono causare la flessione del PCB, danneggiando potenzialmente l'MLCC o il suo collegamento alla scheda.

soft termination vs regular termination

Scarsa qualità del cavo

Un aspetto spesso trascurato degli alimentatori sono i cavi in dotazione, i materiali utilizzati per la loro realizzazione e la qualità della loro costruzione. I tre punti seguenti rappresentano le principali insidie che abbiamo riscontrato quando vengono forniti "cavi più economici".

Fili di alluminio

Il filo di alluminio rivestito di rame (CCA) è un filo di alluminio con un rivestimento in rame, mentre il filo di rame puro è realizzato interamente in rame. Il rame puro è superiore in termini di conduttività elettrica, flessibilità e resistenza al calore e alla corrosione. Il CCA è più economico, ma non è consigliato per molte applicazioni, specialmente dove la sicurezza elettrica e le prestazioni sono fondamentali, a causa della sua maggiore resistenza (dal 55 al 60% in più rispetto al filo di rame dello stesso calibro) e del suo punto di fusione più basso. Il rame è anche più flessibile e meno soggetto a rotture dopo ripetute piegature.

CCA wires in PCIe cables

Questo utente ha trovato fili CCA nei suoi cavi PCIe. Temperature più elevate e tensione più bassa. https://www.bilibili.com/video/BV1kWgkzAESU/

Calibro del cavo non corretto per l'applicazione prevista

Il rame non è economico. Più spesso è il rame, più costoso è il cavo. Il problema è che il rame più sottile ha una resistenza maggiore rispetto a quello più spesso. Purtroppo, il calibro dei cavi non è spesso indicato sui cavi stessi e un cliente potrebbe percepire un cavo con un calibro più piccolo come un cavo di qualità migliore perché ha una maggiore flessibilità.

Temperatura nominale inferiore per una giacca in PVC

Il cloruro di polivinile (PVC), noto anche come polimero plastico, è un materiale isolante che si ammorbidisce e può deteriorarsi nel tempo se esposto a temperature superiori al limite nominale. La rottura dell'isolamento in PVC può compromettere la capacità del cavo di trasportare corrente elettrica in modo sicuro. Nel tempo, ciò può causare crepe, cortocircuiti e potenzialmente anche incendi elettrici.

Un esempio è il cavo 12V-2x6. I connettori sono generalmente classificati a 105 °C, eppure occasionalmente si verificano casi di fusione. Abbiamo riscontrato che in alcuni cavi 12V-2x6 viene utilizzato un isolamento dei fili con una temperatura nominale compresa tra 80°C e 85°C. Il PVC, essendo un materiale termoplastico, si ammorbidisce a temperature elevate, il che può aumentare la sua suscettibilità alla deformazione e ai danni meccanici. Questo ammorbidimento può portare alla separazione della guaina del cavo dal connettore o al suo danneggiamento, esponendo i conduttori a potenziali pericoli.

Componenti migliori significano meno rumore

Bobine toroidali Induttori vs. Bobine a bastoncino

Un induttore a bobina toroidale è costituito da un anello ferromagnetico avvolto con filo di rame. Un induttore a bobina a barra utilizza un nucleo cilindrico avvolto lungo la sua lunghezza. L'unico vero vantaggio di un nucleo a barra è il minor costo dei materiali e della manodopera.

I nuclei toroidali, al contrario, generano meno rumore udibile. Le forze magnetiche al loro interno non causano flessioni nel nucleo, ma solo compressione o tensione, e il loro design circolare offre una migliore stabilità meccanica.

rod coils on secondary side

Esempio di bobine a toroide utilizzate sul lato secondario di un alimentatore di fascia bassa.

Gli effetti delle bobine a bastoncino tendono a non essere evidenti in laboratorio. CORSAIR ha lavorato in passato a un progetto che utilizzava bobine a bastoncino nella fase di uscita. I test di laboratorio sul nostro Chroma non hanno rilevato rumori udibili. Ma l'utilizzo nel mondo reale ha raccontato una storia diversa: sono arrivate numerose lamentele e CORSAIR è passata rapidamente alle bobine toroidali.

Utilizzo del Sendust come materiale ferromagnetico per induttori

Sendust è una lega magnetica creata come alternativa alla polvere di ferro e ad altri materiali magnetici utilizzati negli induttori e nei trasformatori. È composta per l'85% da ferro, per il 9% da silicio e per il 6% da alluminio.

Il Sendust è molto apprezzato perché presenta minori perdite per correnti parassite e non produce vibrazioni meccaniche quando esposto a campi magnetici. Nel nostro settore, lo svantaggio principale è il suo costo. Inoltre, essendo un composto sinterizzato, il Sendust tende ad essere più fragile rispetto ad altri materiali. Di conseguenza, gli induttori in Sendust potrebbero dover essere leggermente più grandi per eguagliare la capacità di accumulo di energia di un nucleo in ferro, quindi è necessario tenere conto dei limiti di spazio nei progetti più piccoli.

CORSAIR utilizza Sendust quasi esclusivamente da circa 10 anni. Abbiamo riscontrato che il piccolo investimento effettuato per migliorare il rumore udibile è stato ampiamente ripagato, poiché i reclami dei clienti sono diminuiti in modo significativo.

Utilizzo di avvolgimenti separati anziché avvolgimenti singoli per l'induttore di correzione del fattore di potenza

Ancora una volta, abbiamo una soluzione ottimale che richiede spazio aggiuntivo. Tuttavia, se lo spazio lo consente, consigliamo vivamente di utilizzare avvolgimenti separati.

Come suggerisce il termine, un induttore a bobina singola è costituito da una singola bobina di filo di rame continuo avvolta attorno al nucleo. Un induttore a doppia avvolgimento, chiamato anche induttore bifilare o induttore di modo comune, divide il filo di rame in due avvolgimenti separati attorno al nucleo. Questa configurazione blocca efficacemente il rumore di modo comune, rendendolo perfetto per l'uso come induttore PFC poiché aiuta a ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI) e le interferenze in radiofrequenza (RFI). Il rumore di modo comune spesso deriva dalle capacità parassite tra i MOSFET e la terra.

Sebbene l'induttore a bobina divisa sia più grande, il suo costo non dovrebbe superare in modo significativo quello di un induttore a bobina singola, a condizione che lo stabilimento di produzione utilizzi un processo automatizzato per la loro produzione.

Abbiamo iniziato a utilizzare l'induttore a bobina divisa per i nostri induttori PFC quando abbiamo riscontrato alcuni risultati RFI ad alta frequenza in alcuni dei nostri progetti. Purtroppo, a causa delle dimensioni leggermente maggiori, non possiamo utilizzarli in formati più piccoli come SFX.

Utilizzo dell'RTV per silenziare i componenti magnetici

La vulcanizzazione a temperatura ambiente (RTV) è un tipo di sigillante o adesivo siliconico che indurisce a temperatura ambiente. Le bobine magnetiche possono vibrare ad alte frequenze a causa delle forze elettromagnetiche, provocando un rumore sibilante udibile. L'applicazione di silicone RTV alla bobina può smorzare queste vibrazioni e ridurre il rumore.

È fondamentale utilizzare un silicone RTV a polimerizzazione neutra. I siliconi RTV standard, come quelli utilizzati per la produzione di guarnizioni, spesso emettono acido acetico durante la polimerizzazione e possono corrodere i componenti elettronici, causando un odore di aceto nell'alimentatore. Gli RTV a polimerizzazione neutra, come quelli a base di ossima o alcool, sono sicuri per i componenti elettronici. Cercate RTV etichettati come "a polimerizzazione neutra" e "sicuri per i componenti elettronici".

Quando si applica l'RTV, occorre tenere conto della dissipazione del calore dei componenti vicini. L'RTV normale non è molto termoconduttivo e applicarlo a componenti come diodi e MOSFET può intrappolare il calore, come se li si coprisse con una coperta. La persona che applica l'RTV deve essere ben addestrata per applicarlo solo dove necessario.

Esistono materiali con eccellente conducibilità termica utilizzati per incapsulare i componenti elettronici, noti come composti di riempimento, ma sono significativamente più costosi. I composti di riempimento vengono solitamente utilizzati quando i componenti devono essere protetti dai fattori ambientali. Un processo noto come "incapsulamento". Questo processo può tenere lontana l'umidità, ridurre le vibrazioni e proteggere dal reverse engineering, poiché la rimozione dei composti di riempimento può danneggiare i componenti sul PCB. Abbiamo utilizzato materiali di riempimento con una conducibilità termica pari a 2 W/m-k o 3 W/m-k per creare alimentatori completamente passivi, dissipando il calore in modo uniforme all'alloggiamento dell'alimentatore. Tuttavia, questi composti sono molto costosi, anche in Cina. Pertanto, fino a quando non diventeranno più accessibili, CORSAIR continuerà a utilizzare il tipico RTV a indurimento neutro monocomponente per i suoi alimentatori.

Spiegazione delle protezioni PSU

Gli alimentatori dovrebbero essere dotati di quelle che vengono definite "protezioni". Queste protezioni sono monitorate da circuiti integrati all'interno dell'alimentatore. Che i circuiti integrati siano analogici o digitali, le protezioni che forniscono possono variare da alimentatore ad alimentatore. In definitiva, sarebbe auspicabile un alimentatore che offrisse tutte le protezioni possibili. Di seguito è riportato un elenco delle protezioni che dovrebbero essere presenti in un alimentatore.

can i replace the fan in my PSU

Protezione da sovracorrente (OCP)

Questa protezione si attiva quando la corrente ferroviaria supera soglie prestabilite. Molti produttori di alimentatori impostano punti di attivazione OCP più elevati per far fronte ai picchi di potenza provenienti da componenti come le schede grafiche. L'implementazione dell'OCP richiede due elementi chiave: resistori shunt ad alta precisione e bassa resistenza e un circuito integrato di supervisione compatibile. Questi resistori shunt misurano la corrente di uscita dell'alimentatore rilevando le cadute di tensione al loro interno.

Protezione da sovratensione (OPP)

Quando un alimentatore viene spinto oltre la sua capacità nominale, questa protezione si attiva come misura di sicurezza. La maggior parte dei produttori integra una zona cuscinetto, impostando la soglia OPP a circa 50W-100W (a volte anche di più) al di sopra della potenza massima dichiarata dell'alimentatore. Per gli alimentatori con un singolo rail +12V, dove la protezione da sovracorrente entra raramente in gioco, il meccanismo OPP funge da difesa primaria, spegnendo automaticamente l'unità se il rail +12V assorbe una potenza eccessiva.

Protezione da cortocircuito (SCP)

Questa protezione funge da guardiano vigile del vostro alimentatore, controllando continuamente i binari di uscita per individuare livelli di impedenza pericolosamente bassi (inferiori a 0,1 Ω). Quando viene rilevata questa condizione, l'SCP attiva immediatamente uno spegnimento di emergenza per prevenire potenziali danni o rischi di incendio.

Una cosa interessante dell'SCP nella maggior parte degli alimentatori è che in genere funziona solo in caso di cortocircuito a terra. In molti alimentatori, se due fili sotto tensione con voltaggi diversi entrano in contatto, l'SCP non si attiva affatto. Gli appassionati di computer hanno sfruttato questa limitazione per creare riduttori di tensione improvvisati per le ventole di raffreddamento, collegando le linee +12V e +5V per produrre +7V. Sebbene sia possibile modificare un alimentatore per adattarlo in modo sicuro a tali trucchi, rimane una pratica rischiosa che è meglio evitare. Gli alimentatori moderni e di qualità superiore hanno risolto questa vulnerabilità; i loro sistemi SCP ora si attivano ogni volta che due linee di tensione entrano in contatto tra loro o con la terra.

Protezione da sovratensione (OVP)

Se l'uscita scende al di sotto di una tensione considerata sicura per i componenti a cui fornisce alimentazione, l'OVP dovrebbe spegnere il PC per evitare potenziali danni ai componenti.

Protezione da sottotensione (UVP)

Se la tensione di uscita aumenta fino a raggiungere un valore considerato pericoloso per i componenti alimentati, l'UVP dovrebbe spegnere l'alimentatore per proteggere i componenti da potenziali danni.

Protezione da sovratemperatura (OTP)

Gli alimentatori dotati di questa protezione sono generalmente provvisti di un termistore, ovvero un resistore termosensibile, montato sul raddrizzatore +12V, spesso nella stessa posizione in cui si trova il termistore dell'unità di controllo della ventola. Questo componente monitora la temperatura del MOSFET +12V, del diodo o del dissipatore di calore secondario (a seconda del modello) e attiva lo spegnimento quando i valori rilevati superano le soglie di sicurezza. Questa protezione è essenziale, poiché temperature eccessive, dovute al sovraccarico dei componenti o al guasto della ventola, possono causare danni permanenti.

In conclusione...

Il livello complessivo di qualità e affidabilità di un alimentatore non può essere ridotto a badge di efficienza, dichiarazioni di potenza o numero di cavi. L'affidabilità deriva dalla disciplina di progettazione, dalla selezione dei componenti, dalle pratiche di produzione e dal rispetto di rigorosi standard di prestazione elettrica.

In definitiva, l'alimentatore è la base dell'intero sistema. Risparmiare qualche euro acquistando un prodotto economico può sembrare allettante, ma i rischi nascosti, come l'instabilità dell'alimentazione, i guasti dei componenti o la perdita totale del sistema, possono costare molto di più nel lungo periodo. Un alimentatore di qualità non è solo una questione di potenza indicata sulla confezione. È una questione di sicurezza, stabilità e tranquillità. Consideralo un investimento nella salute e nell'affidabilità dell'intero PC.