INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore AT-ATX Quick out connectors

Quick out connectors

Riguardo al problema di ottenere un cablaggio ordinato, già dettagliato nel capitolo riguardante le guaine, la soluzione ideale è unica : avere disponibili solo i conduttori necessarie e nella giusta lunghezza per raggiungere tutte le periferiche installate.

Evidentemente questo non è possibile e l' una cosa che l' utente può fare è adattare lunghezza e quantità di cavi e connettori : purtroppo, modificando cavi e connettori, si perde la garanzia dell' alimentatore.
Che fare ?

A qualche costruttore è venuta l' idea di rendere rimovibili i cavi, installando sul lato del contenitore una serie di connettori, cosicché i vari rami, ridotti a spezzoni volanti, possono :
- evitare di avere un groviglio di cavi inutilizzati, semplicemente non innestando i cavi non necessari, che potranno comunque essere utilizzati nel caso di future espansioni o modifiche
- tagliare, scorciare, allungare, modificare come si vuole senza infrangere la garanzia, perchè i cavi separati possono essere manipolati senza toccare la scatola dell' alimentatore.
Ovviamente questo richiede di disporre dei connettori, che, fortunatamente, è possibile trovare senza difficoltà anche sui cataloghi da Internet e di saldatore e simili attrezzature, presenti presso tutti gli hobbisti un poco evoluti.

Niente più palle di cavi e cablaggi perfetti.

Questa soluzione è apparentemente geniale, ma ha i suoi contro, principalmente il costo : l' aggiunta dei connettori intermedi, il cablaggio di questi sui cavi volanti, ecc, ha un costo che incide abbastanza sensibilmente su quello del prodotto. Un alimentatore di questo tipo è più costoso del suo equivalente "normale".
Il sistema prende nomi diversi a seconda del costruttore : alcuni lo chiamano Quick Connectors, altri Power Cable, altri ancora Modular Connectors o Plug-n-power e simili.

Da parte di alcuni opinionisti viene rilevato un altro problema ed questo : in un alimentatore comune, i cavi sono saldati direttamente sul circuito stampato; la resistenza tra alimentatore e periferiche è minima.
Nella versione con i connettori intermedi, questi aggiungono la loro resistenza a quella dei cavi, per cui si forma una caduta di tensione che nel primo caso non c' è.
Questo argomento è corretto e, per quanto piccola la resistenza di contatto, esiste e, date le forti correnti, una corrispondente perdita di potenza è certa. Questo dal punto di vista teorico.

All' atto pratico,però, se la realizzazione hardware è buona, questa perdita è totalmente trascurabile. Già una analisi teorica può dare ragione a questa affermazione.
Se prendiamo il catalogo di Molex, possiamo verificare che, per un connettore del genere usato per l' alimentazione PC ha una resistenza massima di 10 milliohm con una portata di 8 ampere massimi. Questo, per la legge di Ohm produce una caduta di tensione, alla massima corrente ammissibile, di :

V = R * I = 0,01 * 8 = 0, 08 V

ovvero 80 millivolt, un valore trascurabile, con una potenza persa di ben :

P = R * I *I = 0,01 *8 * 8 = 0,64 W

e questo nel peggiore dei casi, ovvero alla massima resistenza e alla massima corrente. Quando questi non sono, il valore della caduta di tensione sarà ovviamente minore.

Anche l' obiezione che la qualità del contatto si degrada con l' uso è priva di fondamento : non si tratta di connettori che vengono inseriti e disinseriti sovente, ma , una volta posizionati, restano così per lungo tempo, magari per l' intera vita del PC; quindi anche l' obiezione che può essere posta a riguardo del decadere della qualità del contatto dopo un certo numero di manovre non è applicabile.
Anche la supposizione di una corrosione dei contatti è completamente insensata : se si tratta di problemi di atmosfera, si corroderanno anche quelli della scheda madre, delle periferiche, della CPU, della memoria, ecc. Se si tratta di effetti ionici dovuti al riscaldamento per il passaggio della corrente, questo capiterà anche ai connettori in fondo alla catena, a quelli della CPU, che viaggia temperature ben più alte e con correnti intense su pin microscopici e comunque si presume che la portata dei pin sia proporzionata al loro impiego; da semplici calcoli sulle caratteristiche fornite dai costruttori dei connettori, non abbiamo ancora trovato un caso in cui in cui la corrente fornita su una presa superasse la portata dei contatti. Oltre a questo, per quanto fino ad ora visto, i costruttori scelgono le versioni dorate dei pin metallici, una ulteriore garanzia di qualità e durata del contatto.

Anche la considerazione che apparecchiature professionali non usano contatti intermedi è del tutto priva di fondamento. Ecco un esempio di connettori intermedi sul backplane di un alimentatore ridondante di grande potenza. La scelta di questo sistema è dovuta alla possibilità di disporre di un solo alimentatore per una ampia gamma di applicazioni, OEM compresi, conservando identica la base e sostituendo i blocchi  cavi/connettori con quelli adatti ad ogni diversa situazione.

Si può anche notare che in generale il fascio di cavi alla scheda madre, che è il dispositivo più sensibile alla qualità della tensione :
- o non è interrotto dai connettori, vuoi per preservare in ogni caso da questa caduta di tensione addizionale, vuoi perchè il costo aggiunto da una connessione volante a 20 o 24 poli peserebbe troppo sul prezzo dell' alimentatore
- o, se su connettore, è dotato di remote sensing per cui la caduta di tensione, per quanto minima, introdotta dai connettori, viene compensata.

Per tutti gli altri, ovvero, i cavi che vanno alle periferiche e che portano semplicemente la tensione +5V e +12V il problema del valore della tensione è limitato : queste periferiche hanno per loro natura una ampia tolleranza ai valori di alimentazione, come i dischi e CD/DVD e simili, oppure hanno a bordo VRM che convertono il 12V in altri valori, per cui sono altrettanto tolleranti con il suo discostarsi percentuale (mentre lo possono essere meno rispetto ad esigenze di disaccoppiamento, che dipendono più che altro dalla struttura del circuito interno dell' alimentatore).
La correttezza di questa affermazione è provata dal fatto che le ultime specifiche ATX prevedono la possibilità del remote sensing per la scheda madre, principalmente legata alla tensione del 3.3V, su cui una caduta anche di millivolt piccola si riflette percentualmente in modo sensibile, mentre nulla è previsto per le altre periferiche, che non ne necessitano per i motivi sopra elencati.

Pertanto le critiche mosse in questo senso a questi alimentatori, sono anche reali, ma paiono ben poco pressanti. Anche perchè, da una breve indagine, gli opinion maker che la sostengono per la maggior parte ben poco competenti, si limitano a dare pareri del tutto privi di un qualsiasi supporto di conferma, in sostanza solo parole vuote, sentite in giro e memorizzate. Ne deriva che o i costruttori  che producono alimentatori con connettori intermedi sono degli incompetenti (ma tra di essi ci sono diversi nomi noti) o che, invece, le preoccupazioni riguardo i connettori intermedi sono effettivamente poco importanti e le critiche sono un po' sul tema dell' apro bbocca e je do' fiato.

Questo può essere sostenuto dal fatto che poco si parla a riguardo di un'altra tipologia similare di caduta di tensione, ovvero quella che si avrebbe nel caso si usassero adattatori, ad esempio per adeguare un connettore da 20 a 24 o per l' 8 poli dell' EPS12V o del 4 poli del P4-12V oppure per cavi a Y con cui collegare più periferiche su uno stesso ramo dell' alimentatore.
Nel caso dell' adattatore sulle tensioni alla scheda madre, il problema sarebbe molto più sensibile che non sui connettori modulari dell' alimentatore : abbiamo fatto notare che il remote sensing corregge la caduta di tensione sui connettori, ma, nel caso di adattatori, questo segnale NON ESISTE, per cui la caduta di tensione non viene compensata !!!
Quindi è molto meno consigliabile usare un adattatore che non un sistema a connettori modulari. D' altra parte abbiamo già evidenziato in un' altra sezione che l' uso degli adattatori è un falso problema e che, a meno di questioni meccaniche di interferenza tra le parti, a volte è del tutto fuori luogo usarli.  E per quanto riguarda i cavi a Y, nessuno ha mai rilevato problemi di alimentazione su hard disk o CD sia perchè le correnti assorbite sono basse (e quindi la caduta di tensione è bassa) sia perchè, come detto, queste periferiche sono in grado di funzionare anche con tensioni che si discostano abbastanza da quelle nominali, basta che stiano nei limiti delle tolleranze.

Il fatto, poi, che VGA PCIExpress che consumano vari ampere funzionino regolarmente alimentate con adattatori che derivano il 12V da normali prese tipo 5.25" e che parimenti funzionino migliaia di schede madri alimentate con adattatori, nonostante la caduta di tensione sul 3.3V, è la prova migliore che queste cadute di tensione indotte da contatti aggiuntivi lungo i cavi non influiscono per nulla sul regolare funzionamento del sistema. A voler essere proprio pignoli, si potrà al massimo dire che, i n ogni caso, anche dove la tensione è compensata dal remote sensing, una sia pur piccola perdita di potenza c' è. Vedere quello detto più sopra a riguardo dei VRM.

Ovviamente il discorso è valido se, e solo se, la qualità dei connettori non è scadente, perchè allora si possono verificare problemi consistenti. Solo una verifica del modello/fabbricante dei connettori usati può dissipare o confermare questo dubbio. 
In effetti, un altro degli argomenti usati dagli oppositori dei connettori modulari riguarda il fatto che raddoppiando il numero dei contatti, si raddoppia la probabilità di guasto. Ovviamente questo principio fordiano è corretto, ma sorvola sull' enorme quantità di altri "contatti" presenti in un PC, dalle memorie allo zoccolo del processore alle schede sui bus. Il fatto è che un contatto si deteriora per due ragioni principali :
- la presenza di atmosfera contenente sostanze che agiscono chimicamente sui metalli oppure perchè i contatti sono stati sporcati con qualche cosa (liquidi, grassi, ecc)
- la cattiva qualità del contatto che ne aumenta la resistenza, con il conseguente aumento della potenza persa in calore per effetto Joule
In più possiamo aggiungere che il manovrare il contatto con ripetute inserzioni e disinserzioni ne abbrevia la vita, soprattutto se queste sono effettuate in modo poco coretto, forzando le parti.

Se il contatto è di buona qualità, inserito correttamente e non è in contaminato da sostanze che possono dare origine ad un qualche effetto elettrochimico, non ha ragione alcuna per danneggiarsi. Si cita allora la differente corrente che passa in un contatto di una DIMM e in quello dell' alimentazione principale. Ma si sorvola sul fatto che (si spera) il progettista abbia scelto il contatto adatto per quel particolare uso : basta vedere la differente sezione dei pin del cavo di alimentazione e quella dello zoccolo della memoria per rendersi conto che sono previsti per correnti ben diverse. E se pensiamo alla minuscola superficie di contatto dei pin della CPU nello zoccolo ZIF, si dovrebbe restare stupiti di come ci possano passare decine di ampere senza fare un macello.
Se il contatto è male inserito o danneggiato o forzato oppure è di qualità scadente o lavora in atmosfera inadeguata o è stato sporcato, allora ci saranno problemi. Se questo non è, è ragionevole aspettarsi dei guasti, ma se non è pure non c'è ragione perchè ne succedano.

Ultimo appunto riguarda proprio la possibilità di connettere e sconnettere i cavi : i contatti hanno un limite di operazioni, oltre le quali perdono di elasticità e la qualità si deteriora. 
Il limite di operazioni che i costruttori danno come sicuro è di centinaia se non migliaia e, anche a voler fare un' ampia tara, sono proprio molte. Se il numero elevato di operazione che i costruttori dei pin garantiscono non si raggiungono in alcun caso, anche a volere assemblare e disassemblare il PC due volete alla settimana, quante volte pensate di collegare e scollegare i cavi nella vita del vostro sistema ?  Una volta costruito il PC, si tratterà al massimo di fare una aggiunta di una periferica, magari usando una terminazione di un ramo già installato, ma certamente si lontani anni luce dai limiti suddetti. E' molto più probabile che si connettano e sconnettano o si forzino i terminali verso le unità da 5.25" che non quelli dei vari rami verso l' alimentatore. Certamente se uno pensa di passare la giornata giocando intensivamente a collega-e-scollega-il-cavo fino a che gli resta qualche pezzo in mano, qualche problema ci potrà essere, ma questo non è molto probabile. Più possibile è un danno che venga indotto forzando malamente la connessione delle due parti del connettore, ma, visto le sagome meccanicamente polarizzate, anche questo è ben difficile.

E, tanto per concludere, big names producono alimentatori con connettori modulari : ad esempio l' osannato (e certificato da Intel) Antec NeoPower 480 è, guarda caso, proprio un modular connector ! Per questo va scartato ? Cosa dicono di questo modello i detrattori dei sistemi modulari ?

Update : un sito mantenuto da una persona certamente capace, nelle FAQ, ribadisce quanto abbiamo ora detto e supporta pienamente conclusioni identiche alle nostre, che, peraltro, sono ovviamente le uniche cose sensate che si possano dire in merito. I vari detrattori dei cavi modulario per sentito dire, probabilmente cloni di un sito che intende "demitizzare" varie cose, sono privi di qualsiasi giustificazione (come, peraltro, nella generalità delle loro altre affermazioni). 
 
Quindi, in conclusione, le connessioni modulari non sono un miglioramento dal punto di vista elettrico, ma nemmeno sono un peggioramento e  se ricercate la possibilità di un cablaggio ad hoc, non ci sono altre vie.
Se la qualità dei connettori è confermata, i contro saranno solo derivati dalla necessità di quel plus di denaro per compensare il maggior costo; avendo questo, gli alimentatori con i cavi inseribili possono essere la scelta ottimale quando si ritenga più importante degli eventuali milliwatt persi il realizzare un cablaggio che meglio di così non si può o superare con eleganza problemi di lunghezze o quantità eccessive o insufficienti che altrimenti non sarebbe possibile risolvere.