Onde non sinusoidali: problemi

Onde non sinusoidali : problemi

Le forme d’onda non sinusoidali, purché periodiche, sono assolutamente equivalenti ad una serie infinita di sinusoidi (Armoniche) di frequenza multipla di quella originale e di ampiezze in genere decrescenti. In particolare le armoniche che danno origine a un’onda quadra sono quelle dispari, e quindi 150 Hz, 250 Hz, 350 HZ, e così via fino alle radiofrequenze.
I produttori affermano che un PC può funzionare regolarmente sia con un’onda sinusoidale che con una squadrata (Onda pseudo sinusoidale)

In maniera un po’ grossolana, si può pensare che l’alimentatore switching del PC preleva dei campioni della tensione di alimentazione (come se la “affettasse”) producendo, già all’origine, una serie d’impulsi squadrati. Questi impulsi saranno poi ridotti e spianati fino ad ottenere la voluta tensione continua. Dunque, da questo punto di vista, è indifferente la forma d’onda iniziale visto che il risultato finale è lo stesso.

Quest’argomentazione però è incompleta, perché non tiene conto di due aspetti.

Il primo aspetto è legato al fatto che spesso alcuni sottosistemi del PC o delle sue periferiche, come le ventole, ricavano la loro alimentazione direttamente dalla tensione di rete. Le componenti ad alta frequenza dell’onda quadra sovraccaricano le parti progettate per lavorare con tensioni sinusoidali a 50 Hz.

Il secondo aspetto, molto più importante, considera il fatto che le frequenze spurie possono qualche volta ad infiltrarsi anche nei circuiti del computer, sia per irradiazione elettromagnetica sia per possibili perdite d’isolamento. Possono quindi nascere disturbi imprevisti nel caso di installazioni critiche.

In questi casi è raccomandabile una forma d’onda sinusoidale. La generazione di una sinusoide per via analogica usata in passato, per quanto perfetta dal punto di vista qualitativo, comportava grandi dissipazioni di potenza, e quindi bassi rendimenti. Con l’uso di tecniche digitali invece si può arrivare ad una simulazione perfetta accostando senza soluzione di continuità innumerevoli impulsi elementari, d’ampiezza variabile progressivamente in modo sinusoidale. Il numero di impulsi elementari impiegati per ogni semionda definisce la bontà della soluzione. Si può arrivare alle migliaia di impulsi per ogni semionda. Il filtraggio finale restituisce una sinusoide perfetta.