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INFORMAZIONI TECNICHE |
L'alimentatore
AT-ATX
Il trasformatore |
Il trasformatore
La corrente ad alta
frequenza passa attraverso il trasformatore. La sua funzione, oltre a
quella di fornire un isolamento completo tra primario e secondario, è
quella di rendere disponibili diversi avvolgimenti per i vari rami
delle basse tensioni.
Generalmente il trasformatore è del tipo a presa centrale, con
secondari simmetrici per permettere una rettificazione a doppia
semionda con due soli diodi invece che con un ponte; questo aumenta
costo e dimensioni del trasformatore, ma migliora decisamente il
rendimento. La presa centrale è comune alle varie tensioni che hanno
tutte il ritorno su una sola massa.
Nell' esempio schematizzato qui sotto, la maggior parte della potenza è
concentrata sul secondario relativo al 5V, dal quale si deriva anche il
+3.3V, che è avvolto con filo di grossa sezione e dispone di più pin
(8,9 e 10,11) per ridurre la resistenza .
La fotografia consente di comparare le dimensioni del
trasformatore (un modello non troppo recente proveniente da un alimentatore da 300W)
con una moneta da 20cent. L' immagine è ripresa dal lato secondario ed in
primo piano è posto il cavo di grossa sezione del comune.
Il rettangolo rosso sullo schema elettrico evidenzia il collegamento a terra
di alcuni pin del trasformatore dal lato del primario, che corrispondono allo schermo
necessario a ridurre il campo elettromagnetico disperso.
Il collegamento comune solitamente non è riportato alla base del
trasformatore, ma fuoriesce come fascio di cavi dalla parte superiore;
questo permette di ridurre la resistenza di contatto della saldatura ai
pin (che dovrebbero essere più di quanto le dimensioni della base
permettono) e di portare nel contempo il capo comune molto vicino ai
gruppi LC di filtro finali ed ai cavi di uscita. Una simile manovra ha
senso in relazione alle intense corrente che rientrano nella massa comune
e che posso superare tranquillamente i 50 ampere; in queste
condizioni, viene sfruttato ogni possibile trucco per ridurre cadute
di tensione e riscaldamenti corrispondenti.
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Tipicamente
il trasformatore
principale è posto tra il
radiatore dei transistor dello switch (a sinistra) e quello dei
diodi di raddrizzamento (a destra).
Da notare (indicato dalla freccia rossa) il fascio dei conduttori,
isolato con una guaina bianca, corrispondente al centro comune.
Dietro al trasformatore ed ai radiatori, le feritoie aperte nella
lamiera del coperchio servono a far passare l' aria di
raffreddamento mossa dalla ventola.
In basso si vede il trasformatore (T2) di isolamento e pilotaggio
dei transistor di potenza. |
Ovviamente altre soluzioni circuitali avranno
trasformatori con caratteristiche differenti, In particolare quelli
utilizzati con sistemi di raddrizzamento sincrono, ma, in generale, l'
esempio presentato è abbastanza significativo.
Il nucleo del trasformatore non è in lamierini di ferro
come i normali trasformatori di rete, ma in ferrite, ovvero un materiale
sintetico formato da polvere di ferro e composti ceramici. Le
dimensioni del trasformatore sono molto contenute : un elemento in grado
di trattare 400W misura x x mm e non
pesa più di grammi. Questo è possibile grazie alla elevata frequenza di
lavoro del PWM; un equivalente
trasformatore a 50Hz sarebbe grande varie volte di più e peserebbe oltre
un chilo. Le dimensioni, quindi, sono in funzione anche della
frequenza di lavoro, per cui, ad una maggiore frequenza, corrispondono
dimensioni minori.
Per migliorare l' isolamento e per evitare vibrazioni, i trasformatori
sono impregnati con resine che bloccano i vari componenti.
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