INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore AT-ATX
Il filtro EMI

 

Se il rischio di una eccessiva economia è sempre presente, è anche probabile che un prodotto di qualità elevata utilizzi circuiti di filtraggio più complessi, ad esempio sfruttando la disponibilità commerciale di prese VDE speciali che integrano un completo filtro anti disturbo.

A lato, un esempio del genere : parte del filtro è installata sul circuito stampato e parte è costituita dalla presa speciale (la scatoletta in metallo con la sigla 43461). Il costruttore si è particolarmente impegnato nell' attenersi alle normative più stringenti, aggiungendo  un ulteriore gruppo resistenza-condensatore (fissato sopra la presa con una fascetta), oltre ad altri condensatori e varistor saldati sulla presa ausiliaria.

Il cablaggio, che sembra parecchio confuso, è tipico di tutte le apparecchiature del genere di provenienza orientale. Ma, obiettivamente, non è facile fare meglio mantenendo i costi bassi.

Lo schema complessivo è circa il seguente :

Il filtro integrato nella presa è disegnato nel rettangolo tratteggiato. Ad esso fa seguito l' interruttore di rete, che isola entrambi i conduttori, poi, in serie, il fusibile e TR1, che è il limitatore di sovracorrente iniziale.  Da notare che questo filtro è posto direttamente sulla presa a cui si collega il cavo di alimentazione che proviene dalla rete, quindi, anche con l' eventuale interruttore posto su OFF, esso è sotto tensione.

Da osservar, sullo schema, i valori del fusibile a seconda della potenza dell' alimentatore (in quanto questa sezione di ingresso resta comune per diversi modelli da 250 a 350W).  Segue il filtro installato sul circuito stampato che abbiamo visto precedentemente, costituito da una doppia bobina e da due condensatori; questa parte anti disturbo precede il ponte raddrizzatore.

A lato, l' ingrandimento della presa VDE filtrata. Sul lato superiore è presente una etichetta con lo schema elettrico del filtro.
Da osservare i collegamenti alla terra e la coppia di bobine avvolta su un solo nucleo.

Questi componenti sono comuni nelle apparecchiature industriali e nella strumentazione; la ricca serie di loghi di normative europee e internazionali ne certifica la qualità.

A lato, fissata con una fascetta auto bloccante, c' è una ulteriore bobina, isolata con guaina termo  restringente nera, che costituisce un filtro ulteriore, di cui fa parte anche un condensatore e ed una resistenza non visibili, perchè si trovano sul lato opposto della presa. Questa aggiunta di una ulteriore sezione di filtro è evidentemente dovuta alla necessità di rientrare in qualche stringente normativa sulle emissioni elettromagnetiche.

E' evidente che esistono anche costruttori che lavorano con notevole serietà. 

Soluzioni "volanti" come queste sono abbastanza comuni in quanto lo spazio all' interno della scatola dell' alimentatore è limitato e lo è pure quello disponibile per il filtro cablato sul circuito stampato dello switching, mentre il progettista si trova a dover limitare maggiormente le emissioni per poter rientrare nei limiti imposti dalle varie normative EMI.

Ovviamente le soluzioni per aggiungere un filtro addizionale possono essere differenti

In questo caso sono stati aggiunti tre condensatori (gli elementi blu, 2, e quello giallo), saldati direttamente sulla presa della rete.

E' evidentemente una soluzione molto economica, di cui fa parte il cablaggio volante privo di qualsiasi isolamento sui fili scoperti dei condensatori.

Nonostante questo, i condensatori sono del tipo ad alta qualità e sicurezza richiesti dall' applicazione diretta sulla tensione di rete; sugli elementi blu, collegati tra i poli della tensione e la terra, si possono notare le numerose marchiature degli enti certificatori. Ugualmente per il condensatore giallo, solo che la stampe è sul lato rivolto verso il basso e quindi non visibile.

I cavi della rete in genere, all' interno degli alimentatori, non hanno uno standard per il colore della guaina (qui nero e rosso, ma possono essere anche bianco o marrone o grigio), ma lo ha invece il cavo della terra, che, secondo le specifiche internazionali, è verde/giallo. 

 

Si potrebbero porre alcuni problemi riguardo il collegamento a terra dei condensatori, ovvero : 

  • dato che i condensatori sono collegati ala tensione alternata, se manca il collegamento a terra, il contenitore metallico si troverà collegato alla rete attraverso i condensatori.   Questo è pienamente corretto, ma c'è da tenere presente che il valore di questi condensatori è molto piccolo e, alla frequenza di rete, l' impedenza presentata è molto elevata e di conseguenza la corrente che li attraversa è minima e del tutto non pericolosa; al massimo può essere percepibile da persone sensibili. Infatti lo scopo dei condensatori è di shuntare le frequenze elevate delle interferenze e delle armoniche, per le quali presentano una impedenza molto bassa, mentre alla frequenza di rete essa è elevata.
    Anche nel caso di guasto al condensatore, la struttura auto cicatrizzante e il doppio isolamento degli stessi impedisce lo stabilirsi di correnti pericolose per l' utente. 
  • Il secondo punto riguarda il fatto che, se la terra è collegata, una certa corrente viene fatta passare dai condensatori e costituisce una perdita rilevabile dai sistemi salvavita; in effetti, anche in questo caso, c'è da rilevare che la corrente alla frequenza di rete è così bassa da non essere rilevata da sistemi di protezione e quindi non costituisce alcun problema.

Nella pratica, quindi, il collegamento a terra, sia per motivi di sicurezza che di correttezza del funzionamento del filtro, DEVE essere presente : se toccando la carcassa metallica del PC essendo nel contempo  a terra, ad esempio toccando un termosifone, si "sente" una leggerissima "scossa", questo vuol dire che manca il collegamento a terra o è di pessima e insufficiente qualità. Va immediatamente ripristinato, se non si vogliono correre rischi personali o farli correre al computer. Vedremo più avanti di trattare ulteriormente questo argomento.

Va però considerato anche un altro fatto, ovvero che il collegamento a terra è comune, come già accennato, alla massa elettrica (0 volt) della bassa tensione. Pertanto farà parte di tutte le connessioni verso dispositivi esterni al computer, come stampanti, modem, box SCSI esterni, altri computer, sia come massa di ritorno dei segnali, sia come schermo dei cavi di collegamento. Se PC e dispositivo sono collegati a diverse reti di alimentazione oppure su uno dei due manca il collegamento alla terra, è indispensabile ricordarsi, di non effettuare alcuna manovra sui collegamenti con la tensione di alimentazione presente perchè questo potrebbe portare alla formazione di differenze di potenziale tali da danneggiare i componenti elettronici sul lato a bassa tensione.

Da qui, quindi, il senso della poco rispettata norma che prevede di effettuare connessioni e sconnessioni di periferiche al PC SOLO ED ESCLUSIVAMENTE a macchine spente.

 Il fatto che avendo già eseguito la manovra scorrettamente per alcune volte senza produrre alcun danno NON vuol dire che il danno non sia possibile e che questa precauzione sia superflua, anzi : l' esperienza insegna che il numero delle stampanti  e delle porte stampante assassinate in questo modo è sensibile.

Il problema non si pone sulle connessioni "hot plug" tipo USB e Firewire, quando la periferica è alimentata direttamente e solo dalla porta : il fatto di non avere una connessione propria alla rete di alimentazione impedisce lo stabilirsi del loop di corrente dannoso.

 


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Aggiornato il 08/01/08 .