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Alimentatore

Cos'è?

È il dispositivo elettronico che ricarica e alimenta i nostri laptop, tablet, smartphone, TV, elettrodomestici e molto altro.

Cosa fa?

Converte la tensione alternata (AC), che scorre tra le mura di casa, in tensione continua (DC), abbassandola da 230V in Europa, e 110V negli USA, a livelli generalmente compresi tra i 48V e i 5V, a seconda della richiesta del dispositivo in carica. Inoltre, isola il circuito elettronico collegato al device (secondario) dal circuito primario collegato alla rete (isolamento galvanico).

Come?

Grazie ai componenti elettronici al suo interno, tra i quali segnaliamo, in particolare, il trasformatore e i semiconduttori.

Perchè?

Per garantire una tensione di uscita stabile, indispensabile al corretto funzionamento dei dispositivi, e per la sicurezza degli utilizzatori, che non rischiano il contatto diretto con la tensione di rete.

Esempi

Gli alimentatori di ultima generazione, detti switching, utilizzano transistor in materiali semiconduttori, quali Silicio o Nitruro di Gallio (GaN), che commutano a frequenze comprese tra i 100 kHz e 1 MHz.In virtù della loro particolarità chimico-fisica, i semiconduttori di cui sono costituiti i transistor agiscono come interruttori del segnale elettrico, consentendo o inibendo il passaggio della corrente elettrica in funzione di un segnale di controllo.

Alimenta e ricarica i dispositivi elettronici;

Converte la corrente alternata AC in corrente continua DC;

Abbassa la tensione elettrica da 230V a 5-48V;

Isola il circuito secondario dal circuito primario, garantendo la sicurezza dei dispositivi e dei loro utilizzatori.

c

Campo elettromagnetico

Cos'è?

È l’interazione tra campo elettrico (E) e campo magnetico (B) variabili nel tempo. Il campo elettrico statico è definito come il rapporto tra la forza elettrica generata da una carica Q su una carica di prova q e il valore di quest’ultima. Questo significa che la carica Q è in grado di trasferire allo spazio circostante la sua forza elettrica e che il valore di questa forza dipende strettamente dalla distanza tra la carica Q che la genera e la carica q che la subisce. La forza elettrica è repulsiva tra cariche dello stesso segno (Q+ q+, Q-, q-) e attrattiva tra cariche di segno opposto (Q+ q-, Q-, q+). Il segno e il verso del campo elettrico dipendono esclusivamente dalla carica Q: se è positiva, le linee del campo sono uscenti, mentre se è negativa sono entranti. Il meccanismo alla base del campo magnetico statico è molto simile: il magnete è una sostanza ferrosa capace di esercitare una forza attrattiva o repulsiva su un altro corpo ferroso. Anche questa forza si espande sotto forma di campo magnetico, le cui linee, però, contrariamente al campo elettrico, sono sempre chiuse, uscenti dal polo positivo ed entranti nel polo negativo. Inoltre, così come per la forza elettrica, la forza magnetica è inversamente proporzionale alla distanza tra i poli tra i quali si esercita.

Cosa fa?

Nell’Ottocento Oersted ha osservato che un ago magnetico sospeso nel vuoto e posto in prossimità di un filo percorso da corrente elettrica si orientava in funzione di quest’ultimo, e ne ha dedotto che il filo fosse quindi in grado di produrre un campo magnetico. Ampère ha poi constatato che nei magneti, così come in tutta la materia, sono presenti delle microcorrenti (dette appunto correnti amperiane), in grado di interagire con gli elettroni liberi di un conduttore. Maxwell, infine, ha provato che i campi elettrici variabili nel tempo danno origine a campi magnetici, giungendo alla conclusione che campo elettrico e campo magnetico possano essere unificati nell’unico concetto di campo elettromagnetico.

Come?

Una bobina, o coil, è un filo percorso da corrente elettrica e avvolto su se stesso in forma di spirale: due bobine poste in prossimità interagiscono in modo che quando la bobina trasmittente è percorsa da corrente elettrica genera un campo magnetico, che a sua volta induce una corrente elettrica nella bobina ricevente. La propagazione del campo magnetico avviene tramite le onde elettromagnetiche, caratterizzate da frequenza, ampiezza e lunghezza. La frequenza indica la quantità di creste dell’onda nell’unità di tempo e si misura in hertz (Hz); l’ampiezza indica l’altezza di una cresta; e infine la lunghezza d’onda, misurata in metri (m) — o sottomultipli —, descrive la distanza fra le creste dell’onda.

Esempi

Le onde elettromagnetiche della ricarica wireless sono onde a bassa frequenza (onde radio) e trasmettono principalmente potenza; non si propagano nell’aria, perché si originano nella bobina trasmittente e finiscono direttamente nella bobina ricevente, grazie alla loro prossimità. Le telecomunicazioni, invece, sfruttano onde elettromagnetiche con frequenze più elevate, perché devono coprire distanze di decine e decine di chilometri: in questo caso si trasmettono essenzialmente segnali, mentre la potenza è decisamente ridotta. Per approfondire tutto ciò che riguarda il wireless e le onde elettromagnetiche, vi consigliamo di leggere l’articolo ad hoc sul nostro blog.

È l’interazione tra campo elettrico e campo magnetico e quindi tra corrente elettrica e onde elettromagnetiche;

Le onde elettromagnetiche sono caratterizzate da frequenza, ampiezza e lunghezza;

Una delle manifestazioni del campo elettromagnetico è l’induzione elettromagnetica, alla base della ricarica wireless.

e

Efficienza energetica

Cos'è?

Negli alimentatori, corrisponde al rapporto percentuale tra la potenza di uscita fornita al dispositivo e la potenza di ingresso assorbita dalla rete.

Cosa fa?

Adoperando tecnologie di conversione elettrica che ottimizzano le prestazioni dei dispositivi. Ad esempio, la tecnologia di conversione EcoVoltas™, brevettata da Eggtronic, consente di raggiungere efficienze superiori al 94%. Esprime la capacità di ottenere il massimo risultato con il minimo consumo di energia.

Come?

Adoperando tecnologie di conversione elettrica che ottimizzano le prestazioni dei dispositivi. Ad esempio, la tecnologia di conversione EcoVoltas™, brevettata da Eggtronic, consente di raggiungere efficienze superiori al 94%.

Perchè?

Attualmente, in Italia, solo il 37% dell’energia elettrica proviene da fonti rinnovabili; di conseguenza, utilizzare dispositivi elettronici altamente efficienti significa limitare il consumo di energia elettrica e l’impatto che la sua produzione ha sull’ambiente e sulla salute dei cittadini.

Esempi

Il nostro Sirius raggiunge il 93% di efficienza energetica, contro una media dell’80% per i più comuni alimentatori presenti sul mercato. Un generico alimentatore 65W con efficienza all’85% assorbe una potenza di ingresso pari a 65W/ 0,80 = 76,5W; quindi, la potenza persa nella conversione è di 11,5W. Sirius, invece, con un’efficienza del 93%, assorbe una potenza di ingresso di 65W/ 0,93 = 69,8W, corrispondente a una perdita di soli 4,8W: la tecnologia Eggtronic permette quindi di dimezzare le perdite!

È il rapporto percentuale tra potenza in output e potenza in input;

È sinonimo di ecologia e minor consumo energetico;

Sirius è estremamente efficiente: 93% di efficienza energetica contro l’80% dei più comuni alimentatori, e dunque perdite energetiche dimezzate.

m

MFi

Cos'è?

È una certificazione creata da Apple.

Cosa fa?

Certifica la compatibilità dei prodotti Apple con quelli di altri brand.

Come?

Si ottiene attraverso la verifica di requisiti specifici e il superamento di test qualitativi molto rigidi. Una volta ottenuta, il prodotto è contraddistinto dall’etichetta Made for iPhone | iPad | iPod.

Perchè?

Accoppiare due dispositivi non compatibili ne comprometterebbe il funzionamento e la sicurezza.

Esempi

Il Power Bar è certificato MFi e quindi compatibile con iPhone, MacBook, Apple Watch, iPad e iPod.

È una certificazione di compatibilità con i dispositivi Apple;

È caratterizzata dall’etichetta Made for iPhone | iPad | iPod.

p

Power delivery (PD)

Cos'è?

È un protocollo di ricarica veloce, applicabile su dispositivi con porta USB-C.

Cosa fa?

Può trasmettere fino a 100W di potenza (contro i 18W del protocollo Quick Charge); consente la bidirezionalità della trasmissione di potenza e di segnali tra alimentatore e dispositivo; inoltre gestisce in modo intelligente la trasmissione della potenza, fornendo diverse tensioni di uscita (rispettivamente 5V, 9V, 12V, 15V o 20V) in funzione del valore richiesto dal dispositivo in carica.

Come?

Tramite un apposito protocollo di comunicazione tra l’alimentatore e il dispositivo in ricarica, che si serve dei canali di configurazione CC1 e CC2 all’interno della porta USB-C.

Esempi

Il Sirius, il Laptop Power Bank e il Power Bar hanno una porta USB-C Power Delivery, che consente loro di erogare rispettivamente 65W, 45W e 30W di potenza massima in uscita, per ricaricare tutti i dispositivi USB-C compatibili.

Adottato su dispositivi USB-C;

Può trasmettere fino a 100W di potenza;

Consente un trasferimento di potenza bidirezionale tra alimentatore e dispositivo;

In base alle richieste del dispositivo in carica, può fornire le tensioni di 5V, 9V, 12V, 15V o 20V.

q

Qi

Cos'è?

È uno standard sviluppato dal Wireless Power Consortium per la trasmissione di energia elettrica attraverso l’induzione elettromagnetica.

Cosa fa?

Definisce le regole per la trasmissione dai 5 ai 15W di potenza a tutti i dispositivi compatibili, indipendentemente dalla marca.

Come?

Sfruttando il principio dell’induzione elettromagnetica: la trasmissione di energia avviene per effetto dell’interazione magnetica tra una bobina trasmittente, presente all’interno del caricatore wireless, e una bobina ricevente, presente all’interno del dispositivo compatibile.

Perchè?

Questo standard è stato adottato dalle principali compagnie elettroniche, come Apple, Samsung, Philips e, ovviamente, Einova. Se non ci fosse, ogni telefono dovrebbe avere il suo specifico caricatore wireless. In più, la trasmissione della potenza è regolata o interrotta in base alle richieste del dispositivo di ricarica; di conseguenza, l’alimentazione avviene in modo completamente sicuro ed efficace.

Esempi

Tutti i nostri caricatori wireless sono conformi allo standard Qi: Stones, Dual Stones, Valet Tray, Invisa-Qi, Mundus, Mundus Pro e Power Bar.

È uno standard di ricarica wireless;

Consente di trasferire dai 5W ai 15W di potenza a tutti i dispositivi compatibili;

Sfrutta il principio dell’induzione elettromagnetica;

È lo standard dei caricatori wireless Einova by Eggtronic.

s

Semiconduttori

Cosa sono?

Sono degli elementi della tavola periodica, aventi la particolare proprietà chimico-fisica di potersi comportare sia come conduttori che come isolanti, a seconda di come vengono alterati tramite specifici trattamenti (drogaggio). In elettronica, i semiconduttori sono impiegati nella fabbricazione dei transistor.

Cosa fanno?

Il transistor funge da interruttore e costituisce l’elemento cardine dell’elettronica. Nell’alimentatore, questo dispositivo consente o blocca il passaggio della corrente all’interno del circuito, in funzione di un segnale di controllo, secondo una modalità di funzionamento chiamata switching. Questa commutazione avviene di solito a frequenze comprese tra i 100kHz e 1MHz.

Come?

Per poter lavorare come un interruttore ideale, il semiconduttore deve essere drogato, ovvero contaminato con impurità che possano modificarne le proprietà elettriche.

Esempi

Il più famoso, oltre che il primo a essere stato impiegato, è il Silicio (Si). Negli ultimi anni, migliori prestazioni sono state ottenute tramite l’unione di due diversi semiconduttori, come il GaN (Nitruro di Gallio) e il SiC (Carburo di Silicio), che stanno via via trovando sempre maggiori applicazioni all’interno degli alimentatori switching.

Sono elementi chimici che possono comportarsi come conduttori e come isolanti;

Costituiscono il pilastro fondamentale dell’elettronica;

I semiconduttori maggiormente adoperati nell’elettronica di potenza sono il Si (Silicio), il GaN (Nitruro di Gallio) e il SiC (Carburo di Silicio).

t

Tensione elettrica o differenza di potenziale

Cos'è?

È il dislivello di potenziale elettrico tra i due poli di un circuito. Si misura in volt (V).

Cosa fa?

Consente di generare un flusso di corrente elettrica all’interno di un conduttore.

Come?

L’energia potenziale elettrica è legata al lavoro esercitato su una carica elettrica, immersa in un campo elettrico, da un punto A a un punto B dello spazio. La differenza di potenziale è la tensione che si viene a creare tra i punti A e B rispetto alla forza elettrica esercitata. Questa differenza tende ad annullarsi, nel momento in cui, all’interno di un conduttore, le cariche elettriche si spostano dal punto in cui il potenziale è maggiore a quello in cui il potenziale è minore, generando una corrente elettrica. Per mantenere la corrente, però, bisogna ripristinare la tensione iniziale tra i due poli del circuito, sfruttando un generatore di tensione.

Esempi

Per capire meglio il concetto di potenziale elettrico, possiamo pensare al percorso di un fiume che scorre da cima a valle: l’energia potenziale posseduta dal corso d’acqua, in virtù della differenza di quota, si converte in energia cinetica, legata al flusso dell’acqua. Alla stessa maniera, all’interno di un conduttore, un movimento di cariche (energia cinetica) è possibile solo se si applica una differenza di potenziale (energia potenziale) ai suoi capi.

È il dislivello di potenziale elettrico tra i due poli di un circuito;

Si misura in volt (V);

Genera corrente elettrica all’interno di un conduttore;

Deve essere costantemente mantenuta tramite un generatore di tensione affinché la corrente possa circolare.

Trasformatore

Cos'è?

E’ un dispositivo che permette di trasferire energia elettrica da un lato, collegato al circuito primario, ad un altro, collegato al circuito secondario, grazie al fenomeno fisico dell’induzione elettromagnetica.

Cosa fa?

In un alimentatore, consente di abbassare la tensione di linea da 230V fino a un livello compreso tra i 48V e i 5V, garantendo l’isolamento galvanico tra il circuito primario (lato rete) e il secondario (lato uscita).

Come?

Sul trasformatore ci sono spire collegate al lato primario e spire collegate al lato secondario. La tensione sulle spire è proporzionale al numero di avvolgimenti: per abbassarla, dunque, bisogna che le spire del circuito secondario siano numericamente inferiori a quelle del circuito primario. Inoltre, il trasferimento di energia avviene tramite induzione elettromagnetica: non essendoci, dunque, contatto elettrico diretto tra i due circuiti, essi si dicono galvanicamente isolati.

Perchè?

L’abbassamento dei livelli di tensione e l’isolamento galvanico sono indispensabili al corretto funzionamento dei dispositivi e alla sicurezza degli utilizzatori: il contatto diretto con la tensione di rete, infatti, sarebbe mortale per l’uomo e distruttivo per il dispositivo in carica.

Esempi

Il compito del trasformatore è quello di trasferire energia, e le sue dimensioni e prestazioni dipendono dalla frequenza di lavoro. Possiamo immaginare il trasformatore come un secchio impiegato per drenare l’acqua (l’energia elettrica) da un pozzo (il circuito primario) verso l’esterno (il circuito secondario). In un alimentatore lineare — vecchia tecnologia ingombrante e poco efficiente, adoperata negli anni 70 — il trasformatore lavora alla frequenza di rete (50/60Hz): è come se un singolo, grande secchio dovesse drenare in un colpo solo tutta l’acqua del pozzo, compiendo, di conseguenza, una grandissima fatica (bassa efficienza energetica). In un alimentatore switching, invece, il trasformatore lavora a frequenze più elevate, tra i 100 kHz e 1 MHz: è come se per drenare il pozzo utilizzassimo un secchio molto più piccolo, che si immerge e riemerge più volte, a velocità elevata e con minor fatica (quindi con un’alta efficienza energetica). Ecco perché gli alimentatori switching moderni, come il Sirius, sono piccoli, compatti e molto efficienti!

Abbassa la tensione elettrica da 230V a 5-48V;

Consente il trasferimento di energia elettrica dal circuito primario al circuito secondario per mezzo dell’induzione elettromagnetica;

Isola il circuito secondario da quello primario, garantendo la sicurezza dei dispositivi e dei loro utilizzatori.

u

Certificato USB

Cos'è?

È la certificazione ufficiale dell’USB-IF (Implementers Forum), l’associazione che promuove e commercializza l’USB.

Cosa fa?

Certifica l’efficacia e la sicurezza dei dispositivi USB.

Come?

Si ottiene attraverso la verifica di requisiti specifici e il superamento di test qualitativi e quantitativi molto rigidi. Una volta ottenuta, il prodotto è contraddistinto dal logo USB.

Perchè?

I prodotti non certificati possono danneggiare in modo permanente i dispositivi elettronici e le porte USB, oppure possono non alimentarli in modo efficace.

Esempi

Il nostro Cavo USB-C Fast Charging, con Chip E-Mark integrato, riesce a trasmettere fino a 100W di potenza, proteggendo i dispositivi in modo ottimale. Anche Sirius e Power Bar sono certificati USB-IF.

È la certificazione ufficiale dell’USB-IF, che è l’associazione che promuove e commercializza l’USB;

Certifica l’efficacia e la sicurezza dei dispositivi USB.

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