ETA550AWT-M, analisi Pt.3 - Protezioni
Un alimentatore, per essere di ottima qualitĂ , deve possedere un elevato numero di protezioni; analizziamo quali sono quelle principali e quali, tra queste, sono state utilizzate per questo modello.
Meccanismi di protezione e PCB
Il Thriathlon FC ha tutta una serie di protezioni che Enermax raccoglie sotto il nome di SafeGuard.Generalmente queste sono le protezioni piĂš diffuse ed a sinistra ne riportiamo, o meno la presenza.:
- OCP, si
- OPP, si
- OTP, si
- OVP, si
- SCP, si
- UVP, si
Molti di voi però si staranno chiedendo cosa significano queste sigle, scopriamolo insieme:
âOCPâ- LâOver Current Protection è un meccanismo che impedisce lâarrivo di una corrente eccessiva sulla singola linea di alimentazione. Questo sistema porta a far si che non ci siano sovraccarichi dellâalimentatore, che potrebbero causare danni anche alla rete elettrica. Questa protezione è richiesta dallo standard di produzione ATX12V. Eâ una protezione molto importante, che possiamo trovare dâaltronde persino nei contatori delle nostre abitazioni; basa il proprio funzionamento su uno strumento chiamato âCircuit Breakerâ, che è la moderna evoluzione dei fusibili, su piccola e larga scala. I padri ispiratori sono stati Joseph Henry ed un certo sconosciuto ââMichael Faradayââ (uno dei pionieri nel campo dellâelettrochimica e dellâelettromagnetismo), anche se poi venne brevettato per la prima volta da Thomas Edison nel 1879 ( anche se poi lui stesso, commercialmente, utilizzò il sistema dei fusibili ); i moderni sistemi invece traggono origine dal progetto dellâingegnere tedesco Hugo Stotz. Il âNational Electrical Safety CodeÂŽâ riporta la seguente dicitura: âany current in excess of the rated current of equipment or the ampacity of a conductor. It may result from overload, short circuit, or ground fault (Article 100-definitions)â.
âOPPâ â Chiamata comunemente Overload Protection oppure Over Power Protection, si intende il meccanismo di protezione contro il sovraccarico dell'alimentatore (senza il limite per le singole rail). In sostanza spegne lâalimentatore qualora la tensione dovesse andare fuori specifica per un tempo superiore ad 80ms, grazie ad un circuit breaker (o peggio un fusibile) che agisce in base alla tipologia di OPP utilizzata ovvero istantanea oppure a tempo (TOC). Eâ definita quindi come un carico di corrente che eccede un dato ammontare a causa di un evento inatteso, appunto quindi il sovraccarico. In una buona parte dei casi lâalimentatore dovrebbe, e si usa il condizionale, attivare questa protezione qualora fosse necessario, ma dato che in linea teorica potrebbe essere attivata anche solo tramite la semplice transizione tra stato attivo e stato di riposto, viene attivata solo dopo un certo lasso di tempo, per discerne tra situazioni transienti oppure derivanti da un sovraccarico propriamente detto.
âOTPâ â La protezione da sovra-temperatura ovviamente agisce contro il riscaldamento dellâunitĂ , ed è una specifica richiesta nella normativa ââ12Vââ. Lâ Over Temperature Protection è anche spesso associata a OLP(OverLoadProtection/OverPowerProtection). A tal fine vengono utilizzati sensori chiamati termistori, applicati sia sul PCB che su dissipatori passivi in alluminio.
âOVPâ â Lâ Over Voltage Protection è unâaltra delle specifiche richieste dalla normativa â12Vâ ed è un meccanismo che fondamentalmente protegge lâalimentatore, e conseguentemente il sistema annesso, da una tensione eccessiva su una determinata rail. Ciò accade per via di un malfunzionamento nel secondario, e quindi in questi casi è necessario abortire le operazioni per evitare danni strutturali, derivanti da una corrente eccessiva che fa aumentare sensibilmente la tensione sul singolo canale, che potrebbe andare oltre quella da specifica. Eâ proprio qui che dovrebbe agire il controllo.
âSCPâ - La Short Circuit Protection è una protezione contro i cosiddetti corto-circuiti, e quando ne viene rilevato uno viene immediatamente interrotta l'alimentazione allâunitĂ . Questa è una delle protezioni piĂš diffuse negli SMPS.
"UPVâ â Questa è invece lâ Under Voltage Protection, che al contrario protegge da una bassa tensione sulle linee di uscita. Si è visto, con frequenza molto minore, che sebbene basse tensioni non riescano a danneggiare i componenti dellâalimentatore, sarebbe possibile invece che possano pregiudicarne la stabilitĂ . Come è possibile osservare dal grafico, tramite lâanalisi mediante un oscilloscopio, grazie allâausilio di uno specifico circuito di protezione è possibile limitare di molto la stabilitĂ di una determinata rail. Nella prima situazione possiamo osservare il repentino aumento della corrente nel finale, nella seconda invece il conseguente abbassamento di tensione senza un circuito UVP, mentre infine nella terza il comportamento qualora fosse presente. Questo circuito permette di non andare sotto i 5mV, grazie ad un supplemento di voltaggio addizionale qualora si dovesse scendere sotto questa soglia.
Oltre a queste è presente la protezione SIP ovvero la âSurge&Inrush Currentâ protection. Quando un dispositivo elettrico si accende per la prima volta câè un picco di corrente in entrata, istantaneo. Questo porta alla necessitĂ , da parte dei circuiti di protezione OCP, di reagire immediatamente per sovraccaricare o cortocircuitare, ma non interrompere il circuito quando la corrente, generalmente inoffensiva, fluisce. Questa protezione è possibile tramite lâadozione di dispositivi contenenti ossidi di metallo ceramici, capaci di sopprimere larghe correnti in entrata.
Riassumendo, il massimo che si poteva chiedere !
