Cooler Master V1000 80Plus Gold

Componentistica & Layout - Parte 2

 

 

Il filtro EMI che costituisce, come oramai siamo abituati a vedere, il primo stadio dell'alimentatore è in parte alloggiato sul retro della presa di alimentazione ed in parte sul PCB adiacente.

I componenti (numero e tipologia non confermati) disposti a ridosso del connettore d'ingresso vengono completati da una coppia di induttori ed una doppia coppia di condensatori.

Non abbiamo evidenza diretta della presenza di un fusibile d'ingresso, probabilmente disposto sul retro della presa stessa, mentre il MOV (Metal Oxide Varistor) è posizionato in prossimità degli innesti per i cavi di alimentazione.

Ricordiamo che lo scopo del filtro d'ingresso è quello di impedire alle componenti in alta frequenza, generate dai transistor di switching, di ritornare sulla rete elettrica e di evitare che eventuali disturbi esterni possano influenzare le tensioni d'uscita.

Il varistore (MOV) ha, invece, la funzione di proteggere, entro certi limiti, l'alimentatore dalle scariche elettriche. 

 

Â	Particolare del doppio ponte raddrizzatore con relativo dissipatore;  GBJ 1506 15A @ 80°C con dissipatore

 

La tensione, successivamente, arriva al doppio ponte raddrizzatore in cui la componente negativa della tensione sinusoidale viene ribaltata in valori positivi, generando un doppia semionda a 100Hz.

I due componenti utilizzati per il V1000 di Cooler Master consentono di erogare complessivamente ben 30A lasciando, quindi, un ampio margine per fornire la corrente necessaria a sviluppare i 1000W dichiarati.

Â	Condensatori primari Nippon Chemi-con 2 x 390uF 420V 105°C

 

I due condensatori primari mettono a disposizione 780uF; una quantità adeguata alla potenza erogata che, di certo, contribuirà a ridurre al minimo le oscillazioni alla frequenza di rete che, inevitabilmente, affliggono la tensione d'uscita.

Gli stessi sono certificati per operare sino a 105°C garantendo, in tal modo, un'elevata longevità del componente. 

 

Â	Particolare del diodo e dei Mosfet riservati al sistema di controllo del fattore di potenza: 2 x Mosfet 6R125P 1 x diodo SCS108AG

 

I Mosfet facenti parte del sistema PFC sono due e vengono dissipati tramite un elemento in allumino dedicato.

Tali componenti, controllati da un apposito circuito, agiscono sull'induttore toroidale adiacente e sui condensatori primari alterandone il funzionamento.

In questo modo si riesce a compensare lo sfasamento tra l'onda di tensione e quella di corrente, riducendo al minimo gli "sprechi" ed alleggerendo, quindi, il conto per l'energia elettrica utilizzata a tutto vantaggio dell'efficienza.

I transistor di switching che incrementano la frequenza della tensione di alimentazione a diverse decine di KHz sono quattro, in configurazione Full-Bridge.

Tale configurazione, tralasciando quella a doppia fase di alcuni modelli, è al momento la migliore soluzione impiegata sugli alimentatori di fascia alta.

 

Â	Particolare dello stadio primario di switching. 4 x Mosfet 5R250P 9A @ 100°C

La tensione in alta frequenza consente, a questo punto, l'utilizzo di un trasformatore di piccole dimensioni che abbassa la tensione dai circa 300V dello stadio primario a poco più di 12V. 

 

 

Una volta ridotta la tensione a valori compatibili con gli stadi successivi, è necessario filtrare le forti oscillazioni prodotte dai transistor di switching.

L'operazione viene affidata ad un numero non precisato di Mosfet ancorati alla daughter-card posta a ridosso del trasformatore.

 

Â	Data la presenza di un dissipatore in alluminio che copre completamente la circuiteria sottostante, non siamo in grado di fornire indicazioni sul numero ed il modello dei rettificatori utilizzati.

 

I regolatori d'uscita sono tutti elettricamente collegati tra di loro, così come i cavi di collegamento che trasferiscono la corrente al PCB delle connessioni modulari.

Siamo quindi di fronte ad un alimentatore single rail che consente di veicolare tutta la potenza sulle porte disponibili senza restrizioni, se non il limite massimo sostenibile dalle singole connessioni.

La sezione di filtraggio finale è distribuita tra il pannello delle connessioni modulari (per le tensioni inferiori) ed il PCB principale (per la tensione da 12V), utilizzando un discreto numero di condensatori sia elettrolitici che allo stato solido.  

 

Â	Particolare della sonda di temperatura ancorata al dissipatore dello stadio secondario. Grazie a tale elemento, il sistema di controllo riesce a regolare la velocità di rotazione della ventola in funzione della temperatura raggiunta.

 

Le tensioni da 5 e 3,3V sono generate da moduli DC-DC ricavati su entrambe le facce del pannello delle connessioni modulari.

I transistor utilizzati per ogni modulo DC-DC sono tre.

 

Â	Particolare del circuito DC-DC per la generazione delle tensioni da 5 e 3,3 Volt. 3 x K0332 35A @ 25°C Controller APW7159

 

I componenti utilizzati consentono, comunque, di erogare senza alcuna difficoltà i 25A dichiarati.

 

Â	Particolare del controller dei transistor di switching. CM6901

 

L'integrato che gestisce lo stadio primario di switching è posizionato sulla daughter-card dei rettificatori d'uscita.

 

Â	Il chip preposto ai sistemi di protezione: Weltrend WT7527V

 

L'integrato che si occupa dei sistemi di protezione è il WT7527V che integra gran parte dei controlli necessari ad un alimentatore di fascia alta.

Mancano all'appello solo l'OPP (Over Power Protection) compensato dall'OCP (Over Current Protection) e l'OTP (Over Temperature Protection), funzione che, con tutta probabilità, è gestita dall'unità di controllo della ventola.

 

Â	Particolare del controller PWM per la tensione di stand-by (5Vsb). 2QR4765

Concludiamo con il controller per la tensione di stand-by, posizionato a ridosso dei trasformatori.

Tale integrato consente la generazione della tensione da 5Vsb indispensabile al funzionamento dell'alimentatore quando non è attivo.