L´ alimentatore

L’ alimentatore, chiamato anche PSU (Power Supply Unit, Unità di alimentazione), è uno dei componenti fondamentali di un calcolatore.
Infatti, è l’ unità che si occupa di erogare energia elettrica a tutti gli altri componenti (e ovviamente, senza energia elettrica un personal computer non funziona…),

Come è fatto esternamente

Figura 1: Un classico alimentatore ATX economico

In figura 1 possiamo vedere come si presenta esternamente un classico alimentatore ATX, il tipo più "semplice" di solito installato su pc di fascia bassa.
Come possiamo notare ha una porta IEC tripolare (fase-neutro-terra) per l’ alimentazione 230VAC, una ventola per il raffredamento dei circuiti integrati, una porta IEC tripolare femmina per l’ alimentazione del monitor (se si vuole utilizzare questa porta, di solito non viene utilizzata).

Lo standard oramai maggiormente utilizzato è l’ ATX, praticamente usato dal 99,99% dei personal computer in commercio.
In passato si usavano altri standard come ad esempio l’ AT.

Come funziona

Un alimentatore ATX non è altro che un alimentatore switching ad elevata potenza.
Ma… cosa significa appunto "switching" ?
Di solito noi immaginiamo un alimentatore come un trasformatore (per ridurre la tensione) e un livellatore (per rendere continua la corrente alternata), un alimentatore di questo tipo è piuttosto semplice, ma ben poco stabile e sopratutto di bassa potenza.
Perchè un alimentatore normale non raggiunge le potenze di uno switching? Un alimentatore normale, oltre al trasformatore e al livellatore ha anche un circuito integrato che stabilizza corrente e tensione, comportandosi praticamente come una resistenza un pò particolare, e trasformando quindi la tensione e corrente in eccesso sotto forma di energia termica. Si capisce subito che non è economicamente utile avere un alimentatore di questo tipo per grandi potenze, in quando scalderebbe moltissimo e avrebbe bisogno di dissipatori enormi.

Un alimentatore switching invece non trasforma la corrente/tensione in eccesso in calore, ma non la consuma proprio… in che senso?
Un alimentatore switching è come un interruttore che si apre e si chiude tantissime volte al secondo, in modo da lasciar passare solo la giusta quantità di corrente. Questo sistema si chiama PWM (Pulse-Width Modulation, Modulazione dell’ ampiezza dell’ impulso), ovvero modulare la durata dell’ impulso, lasciando inalterata la frequenza.

Le alimentazioni

Gli alimentatori ATX erogano diverse tensioni, ovvero, +12V; -12V, +5V, -5V, +3,3V. Di solito non sono tutte indispensabili, come ad esempio le tensioni negative che non vengono utilizzate nei moderni pc.

I +12V e i +5V sono utilizzati principalmente per le unità ottiche, per gli hard disk, per le ventole e per le alimentazioni aggiuntive (ad esempio per la scheda video), la scheda madre invece utilizza un pò tutte le tensioni, inoltre i 3,3V servono per l’ alimentazione del processore. Infatti, mediante dei circuiti PWM della scheda madre, questi 3,3V vengono trasformati nella tensione corretta di alimentazione del processore, molto spesso è regolabile anche tramite il BIOS, infatti, nella pratica dell’ overclock è utile aumentare di poco la tensione di funzionamento del processore per aumentare la stabilità dell’ overclock.Ogni processore ha una sua tensione di lavoro classica, nei processori normali è solitamente sui 1-1,5V; mentre, nei processori per computer portatili, si arriva anche a 0,8V in modo da consumare meno e aumentare la durata della batteria.

Esistono diversi tipi di connettori per alimentare i vari componenti, il più conosciuto è sicuramente il molex 4 pin che porta le tensioni +5V, +12V e due masse (GND); questo connettore porta alimentazione agli hard disk, unità ottiche, ecc…
Poi vi è il molex per la scheda madre, che può essere a 20pin o 24pin (esistono anche in versioni particolari ad esempio da 8pin per le schede madri dei server), e porta diverse alimentazioni, come +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V, oltre alle varie masse (GND), i +5VSB (corrente di stand-by, usata per il Wake-On-Lan, Wake-On-Ring ecc… porta max 500mA ed è attiva anche ad alimentatore spento. il colore del filo è solitamente viola.) e il filo di PWR-ON(il filo verde), e grazie a questo si può comandare l’ accensione e lo spegnimento dell’ alimentatore.
Infine vi sono i connettori molex S-ATA, i molex 6pin(per le schede PCI-E), i connettori molex 3pin(per le ventole) ecc…

Ecco lo schema delle varie alimentazioni del connettore classico molex 20pin:

Funzione	Nome	Colore		Pin		Pin	Colore		Nome	Funzione
+3.3V	3.3V	Arancio		11		1		Arancio	3.3V	+3.3 V
-12 V	-12V	Blu		12		2		Arancio	3.3V	+3.3 V
Ground	COM	Nero		13		3		Nero	COM	Ground
Power On	/PS_ON	Verde		14		4		Rosso	5V	+5 V
Ground	COM	Nero		15		5		Nero	COM	Ground
Ground	COM	Nero		16		6		Rosso	5V	+5 V
Ground	COM	Nero		17		7		Nero	COM	Ground
-5 V	-5V	Bianco		18		8		Grigio	PWGD	Power Good
+5 V	5V	Rosso		19		9		Viola	5VSB	+5 V Standby
+5 V	5V	Rosso		20		10		Giallo	12V	+12 V