Come scegliere un alimentatore

Un alimentatore converte la tensione di rete elettrica alternata (AC) a 230 V in tensione continua più debole (DC), massimo alcune decine di volt, più adatta ai dispositivi elettronici presenti in casa. Esistono diverse tecnologie ma il principio è sempre lo stesso: adattare la tensione all'apparecchio rendendola più stabile possibile, qualunque sia la potenza richiesta dal dispositivo e nonostante le variazioni della rete che lo alimenta.

La tensione di uscita e l'intensità massima sono due caratteristiche essenziali di un alimentatore.

Un buon alimentatore è in grado di mantenere la tensione di uscita al suo valore nominale per ogni intensità inferiore o uguale all'intensità massima dell'alimentatore, e questo con un rendimento più elevato possibile. Un rendimento elevato significa che la potenza massima è restituita in uscita dall'alimentatore, senza che questo si scaldi troppo. Ciò rappresenta un vantaggio per l'ambiente e permette anche di risparmiare!

Alimentatore lineare 

È la tecnologia più datata. È chiamato anche alimentatore dissipativo ed è composto dai seguenti elementi collegati in cascata:

• un trasformatore che provvede a ridurre (o ad aumentare) la tensione proveniente dalla rete elettrica per avvicinarla ai valori richiesti dall'apparecchio in uso;

• un raddrizzatore che trasforma la corrente alternata proveniente dal trasformatore in corrente unidirezionale pulsata (sempre positiva);

• un filtro livellatore o capacitivo, in genere costituito da uno o più condensatori, che livella la corrente unidirezionale che esce dal raddrizzatore in corrente continua;

• uno stabilizzatore, che serve per garantire che la tensione prodotta dall'alimentatore si mantenga costante nel tempo ed entro una stretta tolleranza rispetto al valore richiesto, quando la tensione della rete elettrica o il carico applicato variano.

Questi alimentatori sono piuttosto pesanti, costosi e hanno un rendimento medio che va dal 25% al 50%. La potenza consumata, e quindi pagata, può andare dal doppio al quadruplo di quella necessaria al dispositivo. Questo tipo di alimentatore è ideale per i piccoli apparecchi che consumano poco. Gli alimentatori sono più compatti e le perdite sono trascurabili. Gli alimentatori lineari si preferiscono anche per apparecchi particolarmente sensibili alle interferenze elettromagnetiche.

Alimentatore switch trimmer o a commutazione

Gli alimentatori switch trimmer, chiamati anche alimentatori switching o a commutazione, sono apparsi negli anni 70. Sono allo stesso tempo compatti, economici ed efficienti, con un rendimento che va dal 75 al 95%. Queste qualità spiegano quindi il loro successo.

Il principio di funzionamento è relativamente semplice. La tensione di rete viene trasformata in un'alta tensione continua, da circa 300 V. Un transistor interrompe poi questa tensione aprendosi e chiudendosi diverse migliaia di volte al secondo. Questa successione di impulsi poi viene ritrasformata in tensione continua (quella che ci interessa). Il periodo durante il quale il condensatore è acceso permette di regolare il livello di tensione in uscita. Questa tensione è ovviamente regolata elettronicamente per essere più stabile possibile. Questi alimentatori a commutazione tendono a creare delle perturbazioni elettromagnetiche sulla rete elettrica, cosa che può disturbare altri apparecchi. Bisogna quindi scegliere alimentatori d'alta gamma con filtri efficaci che proteggano la rete dalle perturbazioni create dall'alimentatore e, viceversa proteggano il dispositivo dai disturbi della rete.

Alimentatore da laboratorio 

Come suggerisce il nome, si tratta di un tipo di alimentatore utilizzato nei laboratori per alimentare i circuiti elettronici sperimentali e fare dei test su gamme di tensioni e intensità varie. Un alimentatore da laboratorio fornisce una o più uscite alle quali si può impostare una tensione che va da 0 V ad alcune decine di volt. Anche l'intensità massima può essere regolata. Ci possono essere tensioni stabili per alimentare diverse tecnologie di transistor (2.7 V per la tecnologia TTL, 5,5V per i transistor CMOS, ecc.). Un alimentatore da laboratorio dispone di strumenti di misura per monitorare in tempo reale la tensione ed eventualmente l'intensità erogata. Gli alimentatori da laboratorio sono protetti contro i cortocircuiti. Anche in caso di installazione difettosa, il tuo alimentatore non andrà in fumo!

Alimentatore per quadro elettrico 

Numerosi apparecchi e impianti domotici necessitano di un'alimentazione a bassa tensione, che non supera in generale i 20 V. Se questi apparecchi devono essere collegati al quadro elettrico, opta per un alimentatore modulare che si inserisce direttamente nel quadro elettrico. Anche se più costoso, il risultato sarà decisamente più pulito. Consulta il catalogo del tuo fornitore e troverai sicuramente il trasformatore per il videocitofono o una scatola di connessione per il tuo quadro elettrico.

Potenza

La potenza P fornita dall'alimentatore, espressa in watt, si calcola semplicemente moltiplicando il prodotto della tensione U, in volt, per l'intensità I, in ampere. Ovvero:

• P = U x I.

Questa è la potenza massima teorica che l'alimentatore può fornire. È meglio scegliere una potenza superiore, con un margine di sicurezza del 20%. Un alimentatore a potenza massima si riscalda e si consuma prematuramente. Non è raro che i produttori di adattatori di fascia bassa siano molto ottimisti sulle prestazioni dei loro prodotti. Un comodo margine di sicurezza è quindi essenziale. Attenzione però a non sovradimensionare la potenza. Se acquisti un alimentatore dieci volte più potente rischi di pagare un sacco di soldi per un alimentatore che funziona a un regime di rendimento basso.

Tensione

L'alimentatore deve fornire la tensione prevista dal dispositivo da alimentare. Se la tensione fornita è troppo elevata, l'apparecchio si brucerà sicuramente. È un rischio che giustamente non vorrai correre! Al contrario, se la tensione è troppo bassa, l'apparecchio potrebbe non funzionare. Se è leggermente più debole, puoi provare. Gli spinotti di collegamento hanno due punti di connessione all'apparecchio: uno all'interno, e l'altro all'esterno. Ti devi assicurare quindi che ci sia la giusta polarità. Se la polarità è invertita, cioè il (–) al posto del (+) e viceversa, l'apparecchio connesso rischia ancora una volta di farne le spese e di bruciarsi. In breve, assicurati che la tensione e la polarità dell'apparecchio e dell'alimentatore siano le stesse.

Intensità

Come abbiamo appena visto, la tensione viene fissata dal dispositivo e la potenza si ottiene con la formula P = U x I. La scelta della potenza di un alimentatore, con un margine di sicurezza più o meno elevato, determina il valore di intensità massima dell'alimentatore. Questo deve essere ovviamente superiore all'intensità massima prevista dal dispositivo.

La scelta di un alimentatore è una questione di:

• determinare la sua tensione;

• calcolare la sua potenza, in base all'intensità massima consumata, con un margine di circa il 20%.

Non bisogna comunque dimenticare che:

• per i dispositivi a bassa potenza, come gli apparecchi a pile, conviene un alimentatore lineare;

• per potenze elevate, un alimentatore switching si impone per il suo rendimento superiore;

• un alimentatore di buona qualità, quindi più costoso, regge meglio il carico e produce meno interferenze;

• se hai bisogno di un alimentatore da laboratorio, devi considerare quante e quali tipi di uscite ti servono. Altrimenti, determina il tipo di spinotti che collegano l'apparecchio all'alimentatore e la loro polarità;

• se si tratta di un alimentatore di emergenza o di riserva, tieni conto dei tuoi bisogni e valuta se ti possono essere utili diverse tensioni o prese per spinotti diversi.

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