INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore del PC 
La scossa !!!

 

E' assolutamente necessario spendere alcune parole attorno ad un fatto che viene misconosciuto o frainteso : la scossa !!!

Toccando il PC, si sente la tensione.....

Toccando una parte metallica del PC o di un connettore collegato, si avverte la presenza di tensione di rete. Ora, visto che la tensione di rete, se non c'è collegato nient' altro, non può che arrivare attraverso l' alimentatore, la conclusione a cui si giunge è che l' alimentatore è guasto. E si corre urlando dal fornitore e bisogna cambiarlo immediatamente, visto un alimentatore deve dare la scossa...

Ma è così ?

Forse no ...

Certamente un alimentatore PC non deve "dare la scossa", ma solo se è collegato ed utilizzato correttamente; se non lo è....
Sfortunatamente, la causa del "sentire la scossa" toccando il metallo del PC è molto semplice : 

MANCA IL COLLEGAMENTO A TERRA 

nella presa della corrente a cui è connesso il PC oppure il cavo tra il PC e la presa non ha il filo di terra o la qualità della terra dell' impianto elettrico è assolutamente inadeguata.

Punto e basta !

Dettagli tecnici

Dalle precedenti analisi dello schema elettrico dell' alimentatore si è evidenziato che all' ingresso della tensione di rete è posto un filtro, come in moltissimi altri apparecchi elettronici, che ha la funzione di abbattere le componenti ad alta frequenza (filtro EMI) prodotte dall' alimentatore stesso e gli impulsi rapidi presenti sulla rete

Tipicamente il filtro primario ha lo schema a lato.

Si tratta di un filtro LC, composto cioè da bobine (L) e condensatori (C) che ha lo scopo principale di ridurre l'emissione sulla linea di alimentazione delle componenti ad alta frequenza generate dallo switching, oltre a servire anche in qualche modo da limitatore per i disturbi presenti in rete.  Parte essenziale sono i due condensatori CY : si tratta, come già visto, di condensatori di qualità speciale e di piccolo valore, la cui funzione è quella fornire una via di scarica verso la terra per queste componenti ad alta frequenza. 

Come si vede dallo schema, il capo comune dei due condensatori è appunto collegato al simbolo della "terra" che, nel PC, corrisponde a tutte le masse metalliche, a partire dalla scatola dell' alimentatore, per passare allo chassis, al corpo dei CD/DVD, degli hard disk, ecc .  A questa massa comune è collegato il cavo della terra della presa di alimentazione alternata ed anche il GND dell' alimentazione in corrente continua (cavi neri dell' alimentatore) e funge da massa-schermo per i cavi entranti e uscenti dal computer e da gabbia di Faraday contro le emissioni elettromagnetiche..

Solitamente questo filtro fa parte del circuito stampato dell' alimentatore, ma, come abbiamo già visto, se ne può trovare un' altro analogo inserito sulla presa della rete.

Questo è comune negli alimentatori di alta qualità, dove la riduzione delle interferenze elettromagnetiche è veramente messa in atto e non solo disegnata sulla serigrafia dei circuiti stampati e le omologazioni internazionali sono reali e non solo disegnini sull' etichetta.

Di nuovo, come si vede sull' etichetta del filtro, la struttura è del tutto analoga alla precedente e anche qui comprende i due condensatori con il comune collegato alla "terra" e che, quindi,  si trovano praticamente in parallelo ai precedenti, il che aumenta la corrente di fuga verso terra.

Infatti dovrebbe essere noto che un condensatore, in corrente alternata, si esprime come una impedenza ; quindi esso è attraversato da una corrente alternata proporzionale al valore della capacità e a quello della frequenza della tensione. La sua reattanza Xc è data dalla formula :

dove f è la frequenza della tensione di alimentazione (in Hertz) e C è la capacità del condensatore (in Farad). Con la frequenza della rete, che è di valore molto basso, 50Hz, la reattanza sarà molto alta e di conseguenza la corrente che passa attraverso  i condensatori CY molto piccola, perchè essi hanno una piccola capacità. Invece, di fronte alle alte frequenze delle componenti di disturbo EMI, l' impedenza dei condensatori si abbassa quanto più la frequenza è maggiore e questi impulsi sono shuntati verso la terra. Se la terra c'è ....
Perchè se la terra non è collegata si ottiene solamente di far circolare delle correnti nelle parti metalliche collegate ! 
E la funzione del filtro è ampiamente ridotta.

Anche in assenza di EMI, comunque, una piccola corrente a frequenza di rete passa comunque attraverso i condensatori del filtro che sono collegati alla terra-massa comune. Se la terra è presente, queste correnti "fuggono" attraverso il collegamento a terra. Se la terra non è presente, quando si toccano queste parti metalliche, il corpo costituisce il collegamento a terra mancante ed è possibile che si avverta la sensazione tipica della presenza di tensione alternata.
La presenza di tensione è tanto più evidente quanto più sarà assente il collegamento a terra e quanto maggiore sarà il numero dei condensatori CY dei filtri e quindi la loro corrente "di fuga".  Va detto che, se non ci sono pasti guaste, questa corrente di dispersione a frequenza di rete è di valore estremamente piccolo. Il valore tipico dei condensatori è dell' ordine dei 2200pF per cui la corrente alla frequenza di rete è una frazione di milliampere, valore molto basso, tanto da non influire minimamente su sistemi salvavita e solo persone molto sensibili lo rilevano. Chiaramente, se il filtro è composto condensatori di valore diverso o da più elementi, la corrente aumenterà in proporzione, ma sempre mantenendosi a livelli bassissimi e non pericolosi. 




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Aggiornato il 15/01/08 .