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Alimentatori AT e ATX

Introduzione
Gli alimentatori presenti nei nostri computer possono essere paragonati a quello che è il cibo per gli uomini, dal cibo traiamo il sostegno per vivere, si sopravvive sia con cibo scadente che con cibo scelto, e naturalmente con cibo scelto si vive meglio e con piu soddisfazione.... Questo apparecchio spesso sottovalutato è diventato negli ultimi anni un pezzo hardware molto stimato al fine del buon funzionamento del PC.
Le potenze impiegate per il funzionamento da un PC di fascia media sono notevolmente aumentate e questo per motivi diversi. La rapida evoluzione della tecnologia mette a nostra disposizione ogni giorno dei processori piu potenti e nonostante le tecniche costruttive migliorino notevolmente anche nel senso del risparmio di energia consumata, questo non basta assolutamente a compensare gli aumenti di energia necessaria. Ci troviamo infatti con i piu performanti processori INTEL operanti a oltre 3000 Mhz che sono in grado di consumare un centinaio di Watt. Anche gli altri componenti del personal sono divenuti col tempo sempre piu avidi di corrente, utilizziamo infatti tutti quanti parecchia memoria Ram, usiamo hard disc da 7200 giri, schede video 3D di notevole potenza, masterizzatori e lettori che arrivano a 10.000 giri e a volte schede aggiuntive a volontà.
Consumi reali
Nel 1998 su un computer medio equipaggiato da pentium l'alimentatore aveva la potenza di 200 W, con i pentium 2 siamo passati ad utilizzare i 235 W e di seguito con i pentium 3 i 250 W. Per gli AMD poi gia da tempo sono necessari i 300W e con le ultime versioni di processori si parla di alimentatori da 350 W ma sul mercato troviamo sempre piu spesso apparecchi da 500 w ed oltre. Da parte mia comunque in occasione di rilevazioni fatte sul campo tramite strumenti adatti, ho constatato che le potenze assorbite da un pc medio in funzione sono notevolmente minori, siamo intorno ai 100 W massimi per un Pentium 3 1000 ed intorno agli 80 w massimi per un pc con celeron 800. Non ho mai effettuato prove su pc AMD ma penso che nel peggiore dei casi non si va oltre ai 150 W effettivamente consumati nel peggior caso. Allora mi sono chiesto: come mai sono necessari alimentatori di così elevata potenza ?
La risposta piu sensata è che quei Watt dichiarati dal costruttore sono una potenza puramente illusoria o teorica oppure mantenibile per brevi istanti o picchi di assorbimento. Poi sicuramente da costruttore a costruttore vi saranno sicuramente differenze ma difficilmente potremo mai prelevare 300 W in corrente continua da un alimentatore dichiarato tale per un tempo indefinito.
Da alcune prove che ho effettuato posso dire che prelevando la massima potenza dichiarata già dopo qualche minuto esce della puzza di bruciato dall'alimentatore ed una notevole quantità di calore. E' lo stesso discorso che vale per le casse da pc per le quali vengono dichiarate potenze inaudite, se tali dati fossero veri le nostre casse avrebbero dimensioni e pesi molto diversi. Lo stesso succede per le autoradio, per certi amplificatori e per tante altre cose che ho avuto occasione di misurare...
Ecco una tabella che da una idea di massima dei picchi massimi di assorbimento delle singole periferiche:

Evidentemente nel funzionamento di un pc esistono dei picchi di assorbimento istantaneo che giustificano questa classe di potenze da adottare, ma non è il caso di preoccuparsi troppo per la bolletta della luce.
A titolo puramente sperimentale ho misurato la curva di rendimento di un alimentatore ATX da 250 W e come rilevato dagli strumenti ho fatto una interessante scoperta che ci farà sicuramente piacere. Di che si tratta ? Eccovi i dati.
Consumo a vuoto dell'alimentatore circa 14 W
Consumo con un carico di 5 W, circa 19 W
Consumo con un carico di 30 W, circa 44 W
Consumo con un carico di 60 W, circa 60 W !!!!
Consumo con un carico di 110 W, circa 120 W
Consumo con un carico di 200 W, circa 240 W
Queste interessanti rilevazioni ci fanno capire come tali alimentatori siano ottimizzati per fornire il massimo rendimento con potenze di fra i 60 e i 100 w di assorbimento, campo entro il quale offrono un rendimento praticamente del 100 %. La maggior parte dei nostri PC ha un consumo praticamente compreso fra valori di 60 e 100 W, quindi rallegriamocene !
Manutenzione
Non è necessaria una particolare manutenzione per un alimentatore da pc, per prima cosa infatti non è possibile aprirlo senza perdere la garanzia ad esso associata ed in secondo luogo perchè non ci sono parti usurabili. Le uniche cose che possono causare problemi sono la polvere che si potrebbe accumulare all'interno e peggiorare lo scambio termico e l'usura della ventola che se di tipo sleeve potrebbe diventare rumorosa. All'interno è anche presente un fusibile generale di protezione che in certe occasioni potrebbe saltare, in caso va sostituito ASSOLUTAMENTE con un modello identico, pena pericolo di incendio. A volte anche sostituendo questo fusibile puo capitare che il pc non riparta, disconnettiamo l'alimentatore dalla rete e dal pc ed attendiamo un giorno o 2, in molti casi torna a funzionare. In ogni caso è consigliabile lo scadere della garanzia per aprirlo ed intervenire noi stessi. RICORDIAMO CHE ALL'INTERNO DI UN ALIMENTATORE DA PC SONO PRESENTI TENSIONI PERICOLOSE PER LA NOSTRA VITA ANCHE DOPO DIVERSO TEMPO DAL DISTACCO DALLA LINEA quindi intervenire solo in caso di reale necessità e di provate capacità nel farlo.
Utilizzo per altri scopi
Personalmente io utilizzo questi alimentatori per gli scopi piu diversi. Il loro costo infatti molto irrisorio rispetto ai normali alimentatori a trasformatore in commercio. Se qualcuno di voi ha visto uno di questi alimentatori aperto avrà sicuramente notato la grande quantità di componenti contenuti, un giorno mi misi a calcolare il costo dei componenti e rimasi stupito da come fosse possibile che tali apparecchi costassero così poco. Molto spesso in caso di rottura non conviene farli riparare in quanto gia da soli i 2 condensatori piu grossi costano quanto un alimentatore nuovo. Per i piu esperti è possibile anche variare la tensione di uscita in rapporto alle spire di composizione del trasformatore stesso. Questa è una cosa molto difficile da realizzare, infatti lo smontaggio ed il rimontaggio del trasformatore principale che è incollato in maniera molto tenace puo spesso non andare a buon fine. Con una buona dose di pazienza e di tempo lavorando su tali trasformatori è possibile ottenere i voltaggi desiderati, alimentatori con 14-15 volt di uscita da usarsi come carica batterie o altri usi. Oltre a rifare il trasformatore lasciando comunque gli avvolgimenti a 5 volt (vanno solo rifatti con filo piu piccolo) pena la mancata accensione, occorre aumentare poi il limite di corrente erogabile e la partitura di tensione altrimenti il circuito pensa che ci sia un guasto di overvolt. Esiste inoltre la possibilità di impiegare questi alimentatori in serie per ottenere tensioni multiple di quelle rese da questi disponibili, per esempio multipli di 3,3 volt, di 5 volt, di 12 volt. Questi alimentatori risultano ottimi per pilotare le celle di peltier e sono sicuramente il mezzo piu economico per farlo. Per ottenere un funzionamento stabile occorre caricare l'usita a 5 volt con una resistenza da qualche ohm, questo ci stabilizzerà anche le altre uscite. Un piccolo trucco per aumentare seppur di poco la tensione dei 12 volt è quello di applicare una resistenza in parallelo alla controreazione dello stabilizzatore, ma questa puo non essere una operazione alla portata di tutti. Chi vuole alimentare apparecchiature a 5 volt non ha problemi, fotocamere, telecamere palmari e tutte quelle apparecchiature funzionanti a 4 batterie sono perfettamente compatibili con tali alimentatori.

l'interno di un 250 W

Come accendere gli AT - ATX senza PC
Può risultare molto conveniente utilizzare questi alimentatori per scopi diversi dall'alimentazione di un computer. Il rapporto prezzo/ampere di questa soluzione è indubbiamente la più economica del mercato, a patto di utilizzare tensioni di alimentazioni fisse non regolabili. Ci sono 2 tipi di alimentatori denominati rispettivamente AT e ATX a seconda dello standard costruttivo delle tensioni che rendono disponibili e del modo di accensione da essi adottato.
Accendere un alimentatore AT è molto semplice in quanto dispone di un proprio interuttore che abilita tutte le tensioni disponibili. Le potenze rese disponibili e sfruttabili sono comunque inferiori a quelle di targa, i produttori riportano infatti dati molto "gonfiati" a volte....e se intendiamo prelevare una corrente con continuità è molto salutare limitarsi almeno alla metà della massima dichiarata. Lo standard ATX per quanto riguarda l'accensione dei circuiti interni prevede un interuttore posto sull'alimentatore stesso, il quale abilita a fornire solo una tensione di 5 volt alla scheda madre, la quale a sua volta commuta (dopo la pressione del pulsante di accensione) a massa (qualsiasi filo Black) il pin "14" del connettore ATX che farà partire tutte le tensioni disponibili. Quindi volendo prelevare tensione da questi alimentatori utilizzandoli fuori da un personal, dovremo oltre che ad accendere l'interuttore sul retro (non sempre presente invero) e cortocircuitare a massa il pin "14". Ricordo comunque che avviare l'alimentatore dall'interuttore comporta un notevole picco di assorbimento sull'impianto elettrico a 220 volt di casa, quindi in caso di utilizzo di diverse di queste unità sarebbe meglio provvedere alla loro accensione in maniera temporale differenziata.

Le modifiche trattate negli articoli possono provocare danni notevoli all'hardware e alla persona qualora chi le esegue non abbia una certa familiarità con l'elettricità, la meccanica, l'elettronica ecc.. ci si astenga quindi eventualmente dal metterle in pratica qualora non si abbia affinità con le materie predette. In ogni caso lo scrivente non si ritiene responsabile di eventuali danni provocati dai progetti e dal loro utilizzo a cose e/o persone.

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