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- ELETTRONICA OGGI 431 - OTTOBRE 2013
POWER
TUNING
caso sia destinato al mercato europeo, sarà sufficiente un
alimentatore in grado di supportare una tensione di ingres-
so di 230 VAC. Un alimentatore capace di gestire un inter-
vallo di tensione di ingresso più ampio – da 115 a 230 VAC
– garantirà un livello di flessibilità maggiore. Un alimenta-
tore di quest’ultimo tipo sarà leggermente più costoso, ma
il maggior costo sarà compensato da una semplificazione
dell’inventario. Anche i costi di assistenza saranno inferiori.
Anche la qualità dell’alimentazione da rete avrà un impatto
sulla scelta dell’alimentatore. Un alimentatore in grado di
tollerare un’oscillazione compresa entro ±5% sarà meno
costoso di uno in grado di gestire un intervallo di variazione
di ±10% che a sua volta sarà più economico rispetto a un
alimentatore progettato per supportare variazione di valore
più ampio (±20%) rispetto al valore nominale. Il numero
di produttori in grado di realizzare dispositivi in grado di
gestire escursioni così ampie è abbastanza ristretto.
Nel caso sia richiesta una tolleranza molto ampia rispetto
all’alimentazione da rete, potrebbe risultare più economico
ricorrere a un pre-regolatore separato in grado di mantene-
re le variazioni dell’ingresso della linea in AC all’interno di
un intervallo più ristretto.
Un altro elemento che concorre a determinate il costo di un
alimentatore è il range dei valori di uscita. Per molti alimen-
tatori è possibile ricorrere alla regolazione in fabbrica del
valore di uscita nominale. Quindi l’alimentatore dovrebbe
fornire un’uscita il cui valore è molto prossimo a quello
di uscita nominale. Il livello di tolleranza avrà comunque
un impatto sul costo del sistema: una tolleranza più stretta
comporterà un costo maggiore che potrebbe non essere
giustificato nel caso non sia richiesto un livello di presta-
zioni così spinto, come nel caso di sistemi che utilizzano
architetture di alimentazione a più stadi.
Parecchi sistemi, in particolare quelle destinati in applica-
zioni quali data center o telecomunicazioni, ora utilizzano
più stadi di erogazione della potenza al fine di minimizzare
le perdite. La potenza viene distribuita al valore più elevato
di tensione possibile ai convertitori POL (Point Of Load)
che forniscono le tensioni effettive richieste dai circuiti
logici digitali e dai circuiti analogici presenti su ciascuna
scheda o blade. Alcuni sistemi utilizzano convertitori IBC
(Intermediate Bus Converter) per distribuire la potenza a un
gruppo di convertitori POL al fine di ridurre la differenza tra
la tensione di ingresso dei convertitori POL e le loro uscite.
Spesso questi convertitori intermedi possono supportare
modeste variazioni proveniente dall’alimentatore AC/DC ai
loro ingressi DC, rendendo così possibile l’impiego di pro-
dotti AC/DC di costo inferiore.
Parecchi costruttori di alimentatori caratterizzati da un alto
grado di affidabilità mettono a disposizione circuiti di pro-
tezione contro sovratensioni o corto circuiti. Alcuni modelli
assicurano protezione contro fenomeni transitori di linea,
compresi guizzi (spike) e sovratensioni (surge) prodotti da
fulmini. Nel caso risulti improbabile che un prodotto possa
sperimentare questi fenomeni – oppure il prodotto stesso
è protetto mediante componenti discreti esterni – è possi-
bile ricorrere a un alimentatore conforme alle specifiche
comunemente adottate in ambito industriale relativamente
ai transitori piuttosto che a uno che prevede funzioni pro-
tettive specifiche.
Un’opzione spesso adottata nei sistemi di più ampie dimen-
sioni prevede l’integrazione di un certo grado di intelligenza
nell’alimentatore in modo da consentire allo stesso di cam-
pionare il suo stato di funzionamento e inoltrare un rapporto
a un monitor di sistema. Quest’ultimo potrebbe addirittura
essere in grado di variare i parametri all’interno dell’alimen-
tatore. Solitamente i comandi vengono inviati sfruttando un
bus seriale come I
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C o PMBus. Nel caso non sia disponibile
un monitor di sistema, è possibile conseguire qualche
risparmio scegliendo una versione che non preveda tale
funzionalità. In maniera del tutto analoga alcuni alimentatori
supportano la ridondanza N+1: in questo caso una serie di
alimentatori è connesso in parallelo in modo tale che, in
caso di guasto di uno di essi, gli altri possano subentrare
e far rientrare il malfunzionamento. Per i sistemi che pre-
vedono un solo alimentatore AC/DC, questa caratteristica
aggiuntiva non è necessaria.
Un alimentatore può essere sovra-specificato in base a
diversi elementi – efficienza, prestazioni, funzioni di comu-
nicazione. In ogni caso, i costruttori di prodotti di fascia
alta offrono modelli che coprono un’ampia gamma di valori
di potenza nominale e con una vasta scelta in termini di
funzionalità aggiuntive così da consentire la scelta di un ali-
mentatore ottimizzato in termini sia di costi sia di efficienza
complessiva a livello di sistema.
Q
Fig. 2 - a) L’alimentatore AC/DC XL125 da 125W b) l’alimentatore XL160
da 160W di N2Power differiscono essenzialmente in termini di potenza
nominale: ingombri, dimensioni fisiche, connettore e molte altre speci-
fiche sono assolutamente identiche
