5. Componentistica & Layout - Parte seconda
Il primo stadio che si incontra sul PCB è quello relativo al filtraggio, in parte distribuito sul retro del blocco presa/interruttore.
Oltre agli induttori e condensatori si nota all'estrema destra, avvolto nel termorestringente, il MOV (Metal Oxide Varistor) che ha lo scopo di proteggere, entro determinati limiti, l'alimentatore da eventuali scariche elettriche.
Il filtro complessivamente fa uso di un buon numero di componenti di ottima qualità riuscendo, in tal modo, ad evitare che disturbi esterni possano influenzare le tensioni d'uscita e che le componenti in alta frequenza generate nel suo funzionamento possano tornare sulla rete elettrica, il tutto nel pieno rispetto delle normative vigenti in materia di interferenze elettromagnetiche.
| Particolare del doppio ponte raddrizzatore dissipato. |
Lo stadio successivo prevede il raddrizzamento della semionda negativa in modo da consentire agli stadi seguenti di lavorare solo su tensioni positive.
Il risultato è quindi una tensione che passa dai -230/+230V con frequenza di 50Hz ad una variabile tra 0 e 230V con frequenza di 100Hz.
La scelta di adottare due elementi in parallelo consente di stressare meno il componente, soprattutto nell'uso fanless.
| Particolare dei due condensatori primari prodotti dalla giapponese Nippon Chemi-Con.
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I condensatori principali utilizzati da Seasonic sono due e sono ovviamente progettati per operare ad una temperatura massima di 105 °C.Â
Il PRIME 600 Titanium Fanless può contare su una capacità complessiva di 840uF, prossima a quella osservata sul modello da 650W (900uF).
| Particolare del dissipatore dedicato ai componenti del sistema di controllo del fattore di potenza (APFC). |
Gli elementi mediante i quali il controller altera il funzionamento dell'induttore adiacente e dei condensatori dello stadio primario sono tre, tutti ancorati ad un dissipatore dedicato.
I due mosfet ed il diodo all'estrema sinistra consentono di rifasare l'onda di tensione e di corrente, a seconda del carico applicato così da ridurre lo "spreco" di energia, a tutto vantaggio dell'efficienza complessiva e del costo in bolletta.
Anche in questo caso, il dissipatore è stato abbondantemente sovradimensionato per consentire il funzionamento ininterrotto con la sola ventilazione naturale.
| Particolare dello stadio primario di switching. |
I transistor di switching, che hanno il compito di alzare la frequenza della tensione d'ingresso a diverse decine di kHz, sono quattro in configurazione full-bridge.
Il dissipatore non ha subito modifiche, segno che i quattro elementi godono di un'efficienza tale da garantire il funzionamento anche a pieno carico con un'esigua produzione di calore.
La tensione d'ingresso ad elevata frequenza può ora essere ridotta a valori compatibili con gli stadi successivi mediante un "semplice" trasformatore dalle ridotte dimensioni.
Non ci sono differenze con gli elementi utilizzati dagli altri modelli della serie PRIME di potenza comparabile.
| Particolare dello stadio secondario di rettifica. |
I rettificatori d'uscita sono disposti sul retro del PCB principale: si tratta di quattro elementi, sebbene lo stesso sia in grado di ospitarne il doppio.
Per agevolare il raffreddamento di questi componenti, interessati da elevate correnti, Seasonic ha previsto un dissipatore sull'altro lato del PCB e un pad termico che trasferisce una parte del calore allo chassis.
| Particolare del dissipatore dedicato al raffreddamento dei regolatori d'uscita. Nell'immagine si notano anche le guide metalliche che si occupano di veicolare la corrente e diversi condensatori allo stato solido. |
Il filtraggio delle tensioni d'uscita viene affidato ad un buon quantitativo di condensatori sia elettrolitici che allo stato solido; questi ultimi sono in parte nascosti dal dissipatore ed in parte ospitati sul PCB delle connessioni modulari.
Il compito di tali elementi, insieme agli induttori, è quello di assistere i rettificatori d'uscita per eliminare quasi del tutto le fortissime oscillazioni della tensione in uscita al trasformatore; per sommi capi, più questa capacità è grande tanto più la tensione d'uscita sarà costante e priva di fluttuazioni.
| Particolare del chip preposto ai sistemi di protezione.
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L'integrato che si occupa dei sistemi di protezione è il WT7527V che implementa al suo interno 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), comunque indicato dal produttore e probabilmente integrato in altro controller.
| Particolare degli isolatori. |
Anche gli isolatori integrati sono rimasti gli stessi della precedente generazione, in luogo dei classici optoisolatori, per consentire all'elettronica di controllo di rilevare parametri provenienti dalla sezione in alta tensione.
In realtà questi due componenti non fungono solo da tramite, ma sono una parte attiva nella gestione dello stadio primario.