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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
POWER
TUNING
“Mettere a punto”
un alimentatore
per migliorare l’efficienza
L’
efficienza energetica è, a ragione, uno dei principa-
li problemi che molti progettisti di sistemi devono
affrontare. Negli ultimi anni è stato introdotto un certo
numero di standard, sia volontari sia vincolanti, aventi
come obbiettivo la riduzione dello spreco di energia nei
sistemi elettronici. Iniziative quali Energy Star 80, che nelle
successive edizioni ha assunto le declinazioni di Bronze,
Silver, Gold, Platinum e Titanium, hanno contribuito ad
aumentare l’efficienza degli alimentatori utilizzati nei server.
Ma gli incrementi di efficienza legati alla conformità a questi
standard possono essere vanificati nel caso in cui l’alimen-
tatore non sia adattato in maniera ottimale al sistema target.
Si tratta di uno dei problemi con cui i progettisti si devono
confrontare nel caso le specifiche dell’alimentatore siano
sovradimensionate.
L’idea di sovra-specificare i componenti è senza dubbio
allettante in quanto ciò assicura che il sistema sarà in grado
di soddisfare gli obbiettivi di progetto senza il rischio che
periodi di attività molto intensa possano condurre a un
guasto. In ogni caso è bene sottolineare che più le speci-
fiche dell’alimentatore sono sovradimensionate, più risulta
difficile raggiungere gli obbiettivi prefissati in termini di
efficienza energetica del progetto.
Per ogni alimentatore è disponibile un grafico che riporta
l’efficienza in funzione del carico che evidenzia le prestazio-
ni dell’alimentatore per tutte le possibili condizioni di cari-
co. Nella figura 1 è riportata la curva tipica di un alimenta-
tore a commutazione progettato in maniera adeguata. Il più
elevato livello di efficienza è raggiunto in corrispondenza
dell’80-95% del massimo carico nominale. Per livelli di
carico più bassi, l’efficienza diminuisce notevolmente.
Se si considera ad esempio il caso di un data center, esiste
una forte possibilità che per la maggior parte del tempo
il carico sia solamente una frazione di quello massimo.
Durante questi periodi l’alimentatore genera un calore
eccessivo prodotto dalla corrente elettrica sprecata. Un
alimentatore sovra dimensionato ne dissiperà in misura
ancora maggiore.
A causa di questo calore addizionale il progettista di siste-
ma si troverà costretto a sviluppare un design ancora più
complesso in grado di garantire un flusso d’aria maggiore.
Nel caso non fosse possibile ricorrere al raffreddamento
per convezione si dovrebbero utilizzare ventole o dissipa-
tori di calore, con conseguente aumento dei costi. Oltre ai
Don Knowles
VP engineering
N2Power
Per garantire migliori prestazioni e maggiore
efficienza degli alimentatori bisogna tener
conto di parecchi fattori
Fig. 1 – L’efficienza di un alimentatore varia in funzione del carico e il
valore di picco si ottiene in corrispondenza dell’80-95% della capacità
nominale massima: il grafico in figura rappresenta la curva di uscita
dell’alimentatore XL280 di N2Power
