Sul banco di prova cinque modelli. I criteri da considerare per un acquisto ponderato
Ottobre 2006 L’alimentatore è un componente essenziale per
il buon funzionamento di un computer, spesso molti dei blocchi di sistema o difetti
di periferiche che non funzionano come dovrebbero sono da imputare ad alimentatori
che non svolgono adeguatamente il loro compito. Tranne qualche eccezione, gli
alimentatori che sono venduti insieme ai telai hanno caratteristiche scadenti
e mancano di qualsiasi certificazione che ne comprovi la sicurezza di funzionamento.
Qui di seguito spieghiamo perché l’alimentazione è diventata
un fattore critico e cosa considerare nell’acquisto di un alimentatore;
vi presentiamo anche la prova di cinque alimentatori per desktop con potenze comprese
tra 400 e 550 W per fornire una panoramica di quello che il mercato offre.
A cosa serve un alimentatore
Il compito dell’alimentatore di un computer è fornire una tensione
stabile e pulita ai componenti. L’esigenza di queste caratteristiche è
aumentata nel tempo a causa della progressiva diminuzione delle tensioni di
alimentazione dei componenti dovuta a motivi di dissipazione termica. Mentre
i primi processori Pentium funzionavano ad una tensione di 3,8 V, ai nuovi modelli
bastano 1,7 V, o anche meno nei modelli speciali a basso consumo.
Il computer lavora in logica binaria, elabora i dati sotto forma di sequenze
di zero e uno combinati in modo da avere un significato comprensibile per l’unità
di elaborazione. Zero ed uno sono due simboli che indicano l’assenza o
presenza di una tensione. In termini di tensione corrispondono rispettivamente
ad un intervallo di tensione tra 0 e 0,5 e 1,2 e 1,7 V (valori di esempio).
La differenza tra i due segnali nel peggiore dei casi è di appena 0,7
V, è quindi sufficiente una piccola fluttuazione di tensione per trasformare
un segnale 0 in un 1 e mandare in tilt il computer.
Gli attuali alimentatori in tecnologia switching non hanno problemi nel tenere
la tensione a livelli costanti, la tensione in uscita è controllata da
un sistema a retroazione il quale corregge rapidamente le variazioni modificando
il segnale in ingresso.
Il principio di funzionamento degli switching è spiegato dettagliatamente
nel numero di ottobre 2005 a pagina 22. Il reale problema è nella qualità
del segnale di corrente.
I disturbi da evitare
La trasformazione da corrente alternata in continua è ottenuta con un
ponte di diodi che divide le semionde negative e positive della corrente alternata,
l’uscita del ponte è collegata ad alcuni condensatori che migliorano
il segnale. Alla fine della conversione rimane sempre una componente d’alternata
che si sovrappone alla tensione continua, (in gergo tecnico si chiama ripple)
e che disturba il segnale. Un esempio di ripple lo potete vedere nella figura
qui sopra in cui abbiamo visualizzato su un oscilloscopio l’alimentazione
12 V del processore. Un segnale perfetto sarebbe una sottile linea orizzontale
Il ripple ha la caratteristica di peggiorare quando aumenta il carico, e la
conseguente richiesta di corrente, all’alimentatore.
Compagno del ripple è il noise, definito in italiano come “rumore”.
Sotto il nome noise si raggruppano i disturbi elettrici introdotti dalla commutazione
dei transistor o da altri componenti che possono provenire dalla linea elettrica.
La minore quantità di ripple e noise presenti sono la migliore prova
della qualità costruttiva dell’alimentatore. Gli alimentatori economici
sono abbastanza soggetti a questi fenomeni in quanto utilizzano dei componenti
elettrici sottodimensionati e di qualità inferiore.
Guida all’acquisto
La prima cosa da determinare nell’acquisto è quanta potenza serva
realmente. È inutile spendere di più per acquistare un alimentatore
da 600 W di potenza quando se ne utilizza al massimo due terzi.
La cosa è abbastanza facile quando si tratta di aggiornare un computer
funzionante, basta leggere la potenza dell’alimentatore attuale ed acquistarne
uno di potenza uguale oppure superiore per avere un margine di riserva per espansioni
future. Nel caso dei computer assemblati la potenza andrebbe determinata sommando
il consumo dei singoli componenti.
Di massima per un computer di tipo desktop è sufficiente un alimentatore
con una potenza compresa tra 400 W per le configurazioni più semplici,
e 550 W per le più esigenti di potenza, con processori dual core, dischi
fissi in RAID e schede video SLI.
I migliori alimentatori hanno un circuito di correzione del fattore di potenza
(PFC Power Factor Correction) che riduce lo spreco di energia. L’innalzamento
del fattore è richiesto da una direttiva europea per il risparmio dell’energia
elettrica, basata sullo standard 61000-3-2 dell’International Electrotechnical
Commission (IEC) standard. Il fattore di potenza è il rapporto tra la
potenza consumata e quella effettivamente utilizzata, indicata con un numero
compreso tra 0 e 1, i valori più alti sono i migliori. Il fattore non
è fisso ma varia in base al carico collegato.
Esistono due metodi di correzione, passivo ed attivo, il fine di entrambi è
intervenire sulla forma e fase dell’onda di corrente per riportarla approssimativamente
in fase con l’onda di tensione. Il metodo attivo utilizza un circuito
di transistor che modula l’onda di corrente. Il metodo passivo impiega
dei filtri composti da induttanze, resistenze, diodi e condensatori, i componenti
sono tarati per una media del carico. La differenza tra i due metodi è
che il PFC attivo corregge dinamicamente la forma e fase dell’onda causate
dalle variazioni del carico mentre il passivo esegue una correzione media generale
fissa che non tiene conto delle modifiche dell’onda. Il PFC attivo è
più costoso rispetto al passivo ma è molto più efficiente.
Gli alimentatori migliori riescono a rimanere sopra il 90 per cento in qualsiasi
condizione. Attenzione poi a non confondere l’efficienza, indicata da
molti produttori nelle specifiche del prodotto, con il fattore di potenza: si
tratta di due cose diverse. L’efficienza indica quanta della potenza alternata
in ingresso è trasformata in potenza in uscita a corrente continua. La
perfezione sarebbe il 100 per cento ma è impossibile raggiungerla, una
parte della potenza è immancabilmente sprecata in calore dai circuiti
di conversione.
La silenziosità è un elemento da considerare, spesso in una stanza
si è infastiditi dal rumore delle varie ventole presenti nel PC. Ma la
rumorosità non dipende dal loro numero. Gli alimentatori di buon livello
hanno delle ventole silenziose con la velocità di rotazione regolata
automaticamente dall’alimentatore stesso in base alle necessità
di raffreddamento. I modelli più economici dispongono di un regolatore
manuale, scavalcato dall’elettronica di gestione quando la temperatura
interna dell’alimentatore arriva vicino ai limiti di sicurezza.
La rumorosità è indicata in bel, tenete contro che 0,3 bel significano
il raddoppio del rumore. Un alimentatore che riporta 2 bel è due volte
più rumoroso rispetto a uno da 1,7 bel.
