INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore AT-ATX
VRM


Nelle foto seguenti sono visibili alcune soluzioni VRM attorno alla CPU, che è il componente a maggior consumo e tensione minore.  Da notare che le sezioni dello switch possono essere anche multiple, a 3 o più fasi, a seconda della potenza richiesta. Questo è opportuno perchè, suddividendo il carico della commutazione su diversi gruppi MOSFET-diodo, si migliora il rendimento e la qualità della tensione, mentre si riduce la necessità di dispositivi di raffreddamento per i semiconduttori (può capitare di trovare tiepidi i transistor di commutazione e calde le bobine).

Nell' immagine a lato, un VRM a canale singolo per alimentare il core di una CPU socket A. 

Data l' efficienza del circuito che lavora a frequenze dell' ordine del centinaio di kiloherz, sia il MOSFET che il diodo non necessitano di dispositivi di raffreddamento e sono saldati direttamente sul circuito stampato (surface mount).

Le bobine sono di dimensioni molto ridotte, dal caratteristico colore giallo che indica la gradazione della ferrite toroidale su cui sono avvolte e rosso del filo di rame smaltato.

Il condensatore di filtraggio, per ridurre l' induttanza e aumentare la disponibilità di corrente è costituito da un gruppo di quattro pezzi in parallelo : questo riduce l' induttanza e migliora le prestazioni.

Questo, invece, è un VRM a 4 fasi che alimenta il core di una CPU socket 478. 
Osserviamo come ogni gruppo di switching, costituito come nel caso precedente da MOSFET, diodo e bobina, è ripetuto quattro volte; questa soluzione, necessaria data la maggior richiesta di potenza delle CPU P4, permette di avere un alto rendimento ed una bassa perdita in calore, tanto che, come nel caso precedente, i semiconduttori non necessitano di radiatore.

Anche qui, il condensatore è in realtà un gruppo (nel rettangolo rosso) di ben sei unità. 
La necessità di posizionarli fisicamente quanto più vicino possibile al processore è limitata dalle dimensioni standardizzate della sagoma in plastica per il fissaggio del dissipatore.
Il controller PWM è il circuito integrato surface mount indicato con una piccola freccia rossa. Appena sopra si vede la presa a 4 poli che porta la tensione a 12V per alimentare il VRM.


Dunque, attualmente, la tensione primaria sta diventando il +12V, usata a larghe mani in tutte le parti del PC, tanto da richiedere la progettazione di circuiti con più di una sezione, in modo da poter gestire le grosse correnti (anche 15/20 ampere a sezione) ed evitare il sorgere di inneschi che bloccherebbero l' alimentatore.

Questa struttura ha preso così piede da spingere l' introduzione da parte di Intel di una presa specifica per portare al VRM della CPU la tensione +12V. Ne è nata la presa a 4 poli per alimentare tipica prima delle schede Pentium 4, estesasi poi a tutte le altre e poi all' 8 poli (per portare maggiore corrente) dello standard EPS 12V, pensato per sistemi a due processori. Entrambi contengono solo la tensione +12V (fili colore giallo) e il ritorno comune (fili colore nero)

Connettore 4 poli P4 Connettore 8 poli EPS 12V
Anche l'alimentazione delle VGA PCIExpress è del tutto analoga : 6 poli con il +12V (giallo) e il ritorno (nero) : sulla VGA sarà presente uno o più VRM che si occupano di produrre le base tensioni richieste dall GPU e dalla relativa RAM.

Da notare, per tutti questi connettori, la forma delle plastiche isolanti che sono sagomate in modo tale da impedire l' accoppiamento meccanico se non in una unica posizione : questo prende il nome di polarizzazione e serve ad evitare la possibilità di una inserzione errata (e distruttiva per i circuiti alimentati) tra la parte maschio e quella femmina. Inoltre, tutti questi connettori dispongono di un sistema di aggancio che serve ad evitare la separazione involontaria della connessione.

Altre informazioni su connettori, colori ecc le trovate qui

 

 


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Aggiornato il 08/01/08 .