La Fuente de Alimentación, es un montaje eléctrico/electrónico capaz de transformar la corriente de la red eléctrica en una corriente que el pc pueda soportar. Una fuente de alimentación es un dispositivo que nos convierte la corriente eléctrica alterna a corriente continua. La mayoría de dispositivos electrónicos necesitan una fuente de energía estable, consistente y pura para funcionar correctamente.
Cristian Martín Fernández
La fuente de alimentación:
Elemento fundamental de la caja y del computador en general.
La fuente de alimentación suele venir con la caja, excepto en algunas cajas de gama alta.
La fuente de alimentación es compatible con ciertos factores de forma.
En la actualidad, las fuentes de alimentación son habitualmente ATX, aunque también hay una versión ATX estrecha denominada SFX, pensada para cajas de dimensiones reducidas.
Las fuentes ATX se conectan a la placa base mediante un conector de 20 pines, marcado para evitar conexiones incorrectas.
Las fuentes ATX proporcionan todas ellas las tensiones +3,3 voltios, +5 voltios, +12 voltios y -12 voltios y algunas también la tensión -5 voltios.
Las tensiones de +3,3 voltios y +5 voltios la emplean típicamente los chips del computador.
La tensión de +12 voltios la emplean los motores (de los ventiladores, de la disquetera, discos duros, etc.). Además, la emplea el regulador de tensión que proporciona la tensión de alimentación de la CPU (del orden de 1,3 voltios).
La tensión de -12 voltios la emplean algunas implementaciones del puerto serie.
La tensión de -5 voltios la empleaba el bus ISA, el cual ya no se usa.
De hecho, hay fuentes de alimentación ATX que no generan esta tensión.
Las placas base actuales suelen usar un conector adicional de 4 pines que proporciona directamente al regulador la tensión de la CPU una tensión de entrada de +12 voltios.
La señal PWR_OK es una salida de la fuente que se pone a uno cuando la fuente proporciona las tensiones de alimentación dentro de las tolerancias. Cuando toma el valor cero, la placa base pone el sistema en un estado de bajo consumo, durante el cual la fuente genera únicamente una tensión de +5 voltios sobre el pin+5VSB, manteniendo las demás a cero voltios.
Pin nº8_color gris.
La señal PS_ON es una entrada de la fuente activada por la placa base, la cual pone a cero, cuando requiere que la fuente de alimentación se encienda. Cuando desea apagarla la pone a uno.
La señal PS_ON puede activarse arrancando el PC, por la pulsación del pulsador de encendido de la caja (conectado a la placa base), o por dispositivos capaces de forzar el arranque, como es una tarjeta Ethernet con WakeOnLan (WOL). Para ello la fuente de alimentación debe proporcionar un mínimo de corriente a través del pin+5VSD.
Pin nº14_color verde (Cortocircuitar pines 14 y 15)
Una característica muy importante de una fuente de alimentación es su potencia. Ésta típicamente oscila entre 200 vatios y 350 vatios, pudiendo alcanzar en servidores los 500 vatios. Es importante fijarse no sólo en la potencia, sino también en las corrientes que es capaz de suministrar para cada tensión de alimentación. Finalmente, otro parámetro a tener en cuenta es el flujo de aire del ventilador de la fuente, medido en CFM (Pies Cúbicos por Minuto), pues indica su capacidad para refrigerar la CPU.
Las fuentes ATX comerciales tienen Wattajes de: 300 Watts (W), 350 W, 400 W, 480 W, 500 W, 630 W, 1200 W y hasta 1350 W. Repasando algunos términos de electricidad, recordemos que la electricidad no es otra cosa mas que electrones circulando a través de un medio conductor. La potencia eléctrica de una fuente ATX se mide en Watts (W) y esta variable está en función de otros dos factores:
El voltaje: es la fuerza con la que son impulsados los electrones a través de la línea eléctrica doméstica. Se mide en Volts (V) y en nuestro caso es de 127 V. La corriente: es la cantidad de electrones que circulan por un punto en específico cada segundo. Su unidad de medida es el Ampere (A).
Conector
Dispositivos
Tipo MOLEX
Disqueteras de 5.25", Unidades ópticas de 5.25" ATAPI y discos duros de 3.5" IDE
1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts)
Tipo BERG
Disqueteras de 3.5"
1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts)
Tipo SATA / SATA 2
Conector ATX versión 1 (20 terminales + 4)
Discos duros 3.5" SATA / SATA 2
Interconecta la fuente ATX con la tarjeta principal (Motherboard)
Interconecta la fuente Conector ATX ATX y la tarjeta versión 2 (24 principal (Motherboard) terminales)
Conector para procesador de 4 terminales
Alimenta a los procesadores modernos
Imagen de conector
Esquema
Líneas de alimentación
1.- V33 (3.3 Volts) 2.- V33 (3.3 Volts) 3.- V33 (3.3 Volts) (reservado) 4.- GND (tierra) 5.- GND (tierra) 6.- GND (tierra) 7.- V5 (5 Volts) 8.-V5 (5 Volts)
9.- V5 (5 Volts) 10.- GND (tierra) 11.- Reserved
1. Naranja (+3.3V) 2. Naranja (+3.3V) 3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5 Volts) 5. Negro (Tierra) 6. Rojo (+5 Volts) 7. Negro (Tierra) 8. Gris (Power Good) 9. Purpura (+5VSB) 10. Amarillo (+12V)
11. Naranja (+3.3V) 12. Azul (-12 V) 13. Negro (Tierra) 14. Verde (Power On) 15. Negro (Tierra) 16. Negro (Tierra) 17. Negro (Tierra) 18. Blanco (-5V) 19. Rojo (+5 Volts) 20. Rojo (+5 Volts)
1. Naranja (+3.3v) 2.Amarillo (+12V)
3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5V)
1. Naranja (+3.3V) 2. Naranja (+3.3V) 3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5 Volts) 5. Negro (Tierra) 6. Rojo (+5 Volts) 7. Negro (Tierra) 8. Gris (Power Good) 9. Purpura (+5VSB) 10. Amarillo (+12V) 11. Amarillo (+12V) 12. Naranja (+3.3V)
13. Naranja (+3.3V) 14. Azul (-12 V) 14. Negro (Tierra) 15. Verde (Power On) 16. Negro (Tierra) 17. Negro (Tierra) 18 Negro (Tierra) 19 Blanco (-5V) 20. Rojo (+5 Volts) 21. Rojo (+5 Volts) 22. Rojo (+5 Volts) 23. Negro (Tierra)
1. Negro (Tierra) 2. Negro (Tierra)
3. Amarillo (+12V) 4. Amarillo (+12V)
12.- GND (tierra) 13.- V12 (12 Volts) 14.- V12 (12 Volts) 15.- V12 (12 Volts)
CFM = Pies Cúbicos por Minuto
Se trata del flujo de aire que genera el ventilador de la fuente en la misma, y que se mide en Pies cúbicos por minuto (CFM)
Flujo de aire: 41 CFM (a 2000rpm) 48.5 CFM (2450rpm)
PFC = Corrección de Factor de Potencia
Las fuentes de alimentación con PFC (Power Factor Correction) principalmente reducen los harmónicos re-inyectados a la red mediante un filtro activo que corrige la forma de la onda de intensidad de entrada haciéndola senoidal en fase con la tensión.
Se define factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S, si las corrientes y tensiones son señales perfectamente sinusoidales.
Denominamos factor de potencia al cociente entre la potencia activa y la potencia aparente”. Es decir, cuando nos dicen que una FA es de 500W si realmente da 500W tendria un “factor de potencia” = 1
Comentar entonces que hay dos tipos de PFC, el activo y el pasivo. - PFC Pasivo: utiliza elementos pasivos para corregir la fase del voltaje y la corriente, como por ejemplo inductores con nucleo de ferrita. Son elementos muy sencillos de implementar en una FA y por lo tanto baratos. Aunque la “mejora” de la calidad no sea tanta como en los PFC activo. - PFC Activo: usa unos circuitos a base de ciertos elementos que permiten reducir los armónicos y ajustar el indice de entrada a la FA (es por ello que las fuentes con PFC activo no disponen del selector de 110-220v en la parte trasera)
El hecho de tener PFC activo o pasivo no repercute en la eficiencia de la FA, una FA sin PFC tiene menor “Factor de potencia” y una mayor cantidad de armónicos que una con PFC.
Transformación: el voltaje de la línea doméstica se reduce de 127 Volts a aproximadamente 12 Volts ó 5 V. Utiliza un elemento electrónico llamado bobina reductora.
Rectificación: se transforma el voltaje de corriente alterna en voltaje de corriente directa, esto lo hace dejando pasar solo los valores positivos de la onda (se genera corriente continua), por medio de elementos electrónicos llamados diodos.
Filtrado: esta le da calidad a la corriente continua y suaviza el voltaje, por medio de elementos electrónicos llamados capacitores.
Estabilización: el voltaje ya suavizado se le da la forma lineal que utilizan los dispositivos. Se usa un elemento electrónico especial llamado circuito integrado. Esta fase es la que entrega la energía necesaria la computadora.
Conectores:
Conectores para la placa base:
Conector P8/P9 (Placa AT). (6 Pin+6 Pin). Obsoleto. Conector P1 (Placa ATX) (20 Pin) Conector P4 (ATX 12V) (4 PIN)
Conectores para los dispositivos:
Conector Molex(Para HD, CD, ..) (4 PIN) Conector Mini (Para disqueteras) (4 PIN) Conector SATA
P8 / P9
P1
P4
IDC (Ventilador)
SATA
MOLEX
MINI (Floppy, lector de tarjetas…)
Conector
Dispositivos
Tipo MOLEX
Disqueteras de 5.25", Unidades ópticas de 5.25" ATAPI y discos duros de 3.5" IDE
1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts)
Tipo BERG
Disqueteras de 3.5"
1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts)
Tipo SATA / SATA 2
Conector ATX versión 1 (20 terminales + 4)
Discos duros 3.5" SATA / SATA 2
Interconecta la fuente ATX con la tarjeta principal (Motherboard)
Interconecta la fuente Conector ATX ATX y la tarjeta versión 2 (24 principal (Motherboard) terminales)
Conector para procesador de 4 terminales
Alimenta a los procesadores modernos
Imagen de conector
Esquema
Líneas de alimentación
1.- V33 (3.3 Volts) 2.- V33 (3.3 Volts) 3.- V33 (3.3 Volts) (reservado) 4.- GND (tierra) 5.- GND (tierra) 6.- GND (tierra) 7.- V5 (5 Volts) 8.-V5 (5 Volts)
9.- V5 (5 Volts) 10.- GND (tierra) 11.- Reserved
1. Naranja (+3.3V) 2. Naranja (+3.3V) 3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5 Volts) 5. Negro (Tierra) 6. Rojo (+5 Volts) 7. Negro (Tierra) 8. Gris (Power Good) 9. Purpura (+5VSB) 10. Amarillo (+12V)
11. Naranja (+3.3V) 12. Azul (-12 V) 13. Negro (Tierra) 14. Verde (Power On) 15. Negro (Tierra) 16. Negro (Tierra) 17. Negro (Tierra) 18. Blanco (-5V) 19. Rojo (+5 Volts) 20. Rojo (+5 Volts)
1. Naranja (+3.3v) 2.Amarillo (+12V)
3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5V)
1. Naranja (+3.3V) 2. Naranja (+3.3V) 3. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5 Volts) 5. Negro (Tierra) 6. Rojo (+5 Volts) 7. Negro (Tierra) 8. Gris (Power Good) 9. Purpura (+5VSB) 10. Amarillo (+12V) 11. Amarillo (+12V) 12. Naranja (+3.3V)
13. Naranja (+3.3V) 14. Azul (-12 V) 14. Negro (Tierra) 15. Verde (Power On) 16. Negro (Tierra) 17. Negro (Tierra) 18 Negro (Tierra) 19 Blanco (-5V) 20. Rojo (+5 Volts) 21. Rojo (+5 Volts) 22. Rojo (+5 Volts) 23. Negro (Tierra)
1. Negro (Tierra) 2. Negro (Tierra)
3. Amarillo (+12V) 4. Amarillo (+12V)
12.- GND (tierra) 13.- V12 (12 Volts) 14.- V12 (12 Volts) 15.- V12 (12 Volts)
TFX Tamaño: 177 x 70 x 86 mm
SFF Tamaño: 44 x 82 x 19 mm
FLEX Dimensiones: 40 x 82 x 150 mm
Rack Dimensiones: 84 x 83 x 220 mm Cristian Martín Fdez 2º STI
ATX Dimensiones 150 x 86 x 160 mm
SFX Tamaño: 92 x 63 x 155
Las dos tipos de fuentes que podremos encontrarnos cuando abramos un ordenador pueden ser: AT o ATX
Las fuentes de alimentación AT, fueron usadas hasta que apareció el Pentium MMX, es en ese momento cuando ya se empezarían a utilizar fuentes de alimentación ATX.
Las características de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varían de los utilizados en las fuentes ATX, y son más peligrosas, ya que la fuente se activa a través de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 220v, con el riesgo que supondría manipular el PC.
Las AT son un tanto rudimentarias electrónicamente hablando, si las comparamos tecnológicamente con las ATX
La fuente ATX, siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, siempre está alimentada con una tensión pequeña en estado de espera.
Las fuentes ATX dispone de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto nos permite el poder realizar conexiones/desconexiones por software.
En Fuentes AT, se daba el problema de que existían dos conectores a conectar a placa base, con lo cual podía dar lugar a confusiones y a cortocircuitos, la solución a ello es basarse en un truco muy sencillo, hay que dejar en el centro los cables negros que los dos conectores tienen, así no hay forma posible de equivocarse. Fuentes de Alimentación: tipos, características e instalación
Fabricante
Lian Li
Modelo
Silent Force 850 W (PS-S850GE)
Compatibilidad
ATX12V v2.3, EPS 12V v2.91
Dimensiones (Alto x Largo x Ancho)
86 mm x 176 mm x 150 mm
Peso
~ 2,1 Kg
Entrada
110-240 VAC @ 50-60 Hz / 11 A
Salida total
850 W
Salidas combinadas
180 W para +3,3V y +5V 750 W ( 100 A ) para todas las +12V 25 W para -12V y +5Vsb
Salidas máximas
+3,3V: 28A +5V: 30 A +12V1-V2: 20 A +12V3-V4: 30 A -12V: 0,8 A +5Vsb: 3 A
Eficiencia
> 80% ( 80 PLUS )
PFC
Activo
Protecciones
Sobrevoltaje (OVP) Bajovoltaje (UVP) Sobrecorriente (OCP) Cortocircuito (SCP) Sobrecalentamiento (OTP) Sobrecarga (OLP)
Ventilación
Inferior: 1 x 13,5cm / 105 CFM / 1.500 RPM / Rodamiento de bolas
MTBF
> 100.000 horas
Conectores y longitud de cables
Fijos 1 x ATX 20+4 pines 50 cm 1 x EPS12V 4+4 pines 50 cm 1 x EPS12V 8 pines 50 cm Modulares 1 x PCI-Express 6 pines 50 cm + PCIExpress 6 pines 15 cm 1 x PCI-Express 6+2 pines 50 cm + PCIExpress 6+2 pines 15 cm 2 x SATA 50 cm + SATA 15 cm + SATA 15 cm 2 x Molex 50 cm + Molex 15 cm + Molex 15 cm + Floppy 15 cm
Podemos arrancar una F.A. Fácilmente si hacemos un puente en el conector P1 entre el cable verde (Power On) con uno de los negros (Masa), de esta forma:
Primero
procederemos a realizar el puente para arrancar la Fuente:
A
continuación mediremos el voltaje de cada contacto del conector P1: Patilla
Valor V
1
3,45
2
3,45
4
5,15
6
5,15
8
5,15
9
5,07
10
12,08
11
3,34
12
-11,73
19
5,15
20
5,15
Seguidamente
comenzaremos a medir los voltajes de los siguientes conectores: Floppy
P4
MOLEX
Pin
Voltaje Pin
Voltaje
3
12,08
1
12,08
4
12,08
4
5,16
FLOPPY P4
MOLEX
Pin
Voltaje
3
12,09
4
15,16
*Las patillas no incluidas en la tabla son comunes (masa)
A
continuación mediremos la Corriente y el Voltaje al mismo tiempo del Molex añadiéndole las siguientes cargas: 6Ω 12 Ω 18 Ω 24 Ω
Los
resultados obtenidos son los siguientes: Molex Patilla 1 (5 Voltios)
Resistencia de carga (Ω)
Voltaje (V)
Corriente (A)
6
4,84
0,92
12
5,01
0,44
18
5,05
0,29
24
5,08
0,22
Molex Patilla 4 (12 Voltios) Resistencia de carga (Ω)
Voltaje (V)
Corriente (A)
6
11,08
2,20
12
11,42
1
18
11,62
0,66
24
11,70
0,52
Para
medir la Corriente que pasa con un disco duro necesitaremos el siguiente puente:
Desoldamos el cable Rojo (5v) y colocamos las puntas del polímetro en los extremos (en serie) para medir la Intensidad (corriente). Repetimos con el cable amarillo (12v).
Los
resultados obtenidos son los siguientes:
Cable / Voltaje
Corriente
Rojo (5v)
0,55 A
Amarillo (12v)
0,34 A
SAI = Sistema de Alimentación Ininterrumpida
Es un dispositivo que gracias a sus baterías, puede proporcionar energía eléctrica tras un apagón a todos los dispositivos que tenga conectados. Otra de las funciones de los SAI es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar Corriente Alterna.
Potencia: La unidad de potencia para configurar un SAI es el voltiamperio (VA) , que es la potencia aparente, o el vatio (W) que es la potencia activa, también denominada potencia efectiva o eficaz, consumida por el sistema.
Tipos: •
UPS de continua (Activo) Las cargas conectadas a los UPS requieren una alimentación de corriente continua, por lo tanto éstos transformarán la corriente alterna de la red comercial a corriente continua y la usarán para alimentar a la carga y almacenarla en sus baterías. Por lo tanto no requieren convertidores entre las baterías y las cargas. •
UPS de corriente alterna (Pasivo) Estos UPS obtienen a su salida una señal alterna, por lo que necesitan un inversor para transformar la señal continua que proviene de las baterías en una señal alterna.
Conectamos los cables de corriente del monitor y la torre al SAI (OUT), y la entrada de corriente (IN) al enchufe que suministrará la corriente al SAI:
Encendemos el PC y comprobamos como el SAI suministra corriente al PC: Desconectamos la fuente de electricidad (en este caso la mesa) dandole al botón rojo, y comprobamos que el PC continúa encendido y el SAI emite pitidos para avisar de que no recibe corriente eléctrica.
Una vez instalado el software incluido en el CD del Sai, para visualizar el monitor del SAI haremos click derecho en su icono de tareas y a «Start Monitor»
