Asignatura: Hardware I
Curso: 4° Informática
Profesora: Evangelina Rivero - e-mail: evange_rivero@hotmail.com
FUENTES DE ALIMENTACION
Actividades
1) ¿Qué es la fuente de alimentación? ¿Cómo funciona?
2) ¿Cómo es el proceso de transformación de la corriente eléctrica? Explica los procesos.
3) ¿Qué tensiones son las que transforma la fuente?
4) ¿Qué tipos de fuentes existen? Realizar un breve resumen de cada una, explica sus características.
5) ¿Qué partes componen una fuente AT y ATX?
6) ¿Qué tipos de conectores hay?
7) Escribe los consejos para el uso de las fuentes
8) ¿Qué debo tener en cuenta a la hora de elegir una fuente de alimentación?
1. DEFINICIÓN.  La fuente de alimentación (Power supply en inglés) es la encargada de suministrar energía eléctrica a los distintos elementos que componen nuestro sistema informático.Se trata de un transformador en el que entran 125v 0 220v en alterna y salen hacia el ordenador transformados en 12v, 5v y 3.3v en continua. Es un elemento al que no se le suele prestar demasiada atención, pero que es fundamental para el buen funcionamiento y conservación de nuestro ordenador. 2. PROCESO DE TRANSFORMACIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA DENTRO DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN. 1. Transformación. Este paso es en el que se consigue reducir la tensión de entrada a la fuente (220v o 125v) que son los que nos otorga la red eléctrica.  Esta parte del proceso de transformación, como bien indica su nombre, se realiza con un transformador en bobina. La salida de este proceso generará de 5 a 12 voltios. 2. Rectificación. La corriente que nos ofrece la compañía eléctrica es alterna, esto quiere decir, que sufre variaciones en su línea de tiempo, con variaciones, nos referimos a variaciones de voltajes, por tanto, la tensión es variable, no siempre es la misma.  Eso lógicamente, no nos podría servir para alimentar a los componentes de un PC, ya que imaginemos que si le estamos dando 12 voltios con corriente alterna a un disco duro, lógicamente no funcionará ya que al ser variable, no estaríamos ofreciéndole los 12 voltios constantes.Lo que se intenta con esta fase, es pasar de corriente alterna a corriente continua, a través de un componente que se llama puente rectificador o de Graetz. Con esto se logra que el voltaje no baje de 0 voltios, y siempre se mantenga por encima de esta cifra. 3. Filtrado.  Ahora ya, disponemos de corriente continua, que es lo que nos interesaba, no obstante, aun no nos sirve de nada, porque no es constante, y no nos serviría para alimentar a ningún circuitoLo que se hace en esta fase de filtrado, es aplanar al máximo la señal, para que no hayan oscilaciones, se consigue con uno o varios condensadores, que retienen la corriente y la dejan pasar lentamente para suavizar la señal, así se logra el efecto deseado. 4. Estabilización.  Ya tenemos una señal continua bastante decente, casi del todo plana, ahora solo nos falta estabilizarla por completo, para que cuando aumenta o descienda la señal de entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma.Esto se consigue con un regulador.   Las tensiones de la fuente sirven para: 12 V.- Motores y para transformar a otros niveles de tensión. 5 V.- Procesos de datos, algunos motores de ventilación y alimentación en general (USB). 3.3 V.- Procesamiento de datos y transformar.
Como se diferencia en la imagen la corriente continua describe una línea recta en el tiempo respecto al voltaje, la CA o corriente de uso domestico describe una señal senoidal en el tiempo respecto al voltaje en el tiempo que coincide con 50 herzios que es la frecuencia con que se repite este fenómeno en el tiempo, en Europa tenemos una red de 220v y 50hz que no tiene por qué coincidir en otros países. Para diferenciar estas dos señales de red podremos ver dos imágenes parecidas a estas en todos nuestros aparatos, en CC cargadores de móviles de PC portátiles… y para la CA cafeteras lámparas y nuestro PC de sobremesa.
3. TIPOS DE FUENTES DE ALIMENTACIÓN (AT Y ATX) Hay 2 tipos de fuentes utilizados en las computadoras, la primera liga es la más antigua y la segunda la más reciente: 3.1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN AT. Definición de fuente AT:  AT son las siglas de ("Advanced Technology") ó tecnología avanzada, que se refiere a una nuevo estándar de dispositivos introducidos al mercado a inicios de los años 80´s que reemplazo a una tecnología denominada XT ("eXtended Technology") ó tecnología extendida.La fuente AT actualmente está en desuso y fue sustituida por la tecnología de fuentes de alimentación ATX. Características generales de la fuente AT:
Partes que componen la fuente AT: Internamente cuenta con una serie de circuitos encargados de transformar la electricidad para que esta sea suministrada de manera correcta a los dispositivos. Externamente consta de los siguientes elementos:  1.- Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos.2.- Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe doméstico. 3.- Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje americano de 127V ó el europeo de 240V. 4.- Conector de suministro: permite alimentar cierto tipo de monitores CRT. 5.- Conector AT: alimenta de electricidad a la tarjeta principal. 6.- Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas. 7.- Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras. 8.- Interruptor manual: permite encender la fuente de manera mecánica. Conectores de la fuente AT: Para alimentarse, tiene un conector de 3 contactos, este a su vez recibe alimentación desde la red eléctrica doméstica.   Conector macho integrado de tres terminales para alimentar la fuente AT. Conector hembra del cable con tres terminales hacia la clavija de 3 patas.  1.- Fase (127 Volts)2.- Tierra Física. 3.- Neutro. Terminales del conector para alimentar la fuente AT. Para alimentar los circuitos cuenta con básicamente 3 tipos de conectores:
Potencia de la fuente AT: Las fuentes AT comerciales tienen Wattajes de 250 W, 300 W, 350 W y 400 W. Repasando algunos términos de electricidad, recordemos que la electricidad no es otra cosa más que electrones circulando a través de un medio conductor. La potencia eléctrica de una fuente AT se mide en Watts (W) y esta variable está en función de otros dos factores:
Usos específicos: Se utilizan para suministrar la energía eléctrica necesaria para el correcto funcionamiento de los dispositivos, encontrándose en gabinetes horizontales, gabinetes minitorre y torres duplicadoras. Dependiendo la cantidad de dispositivos a alimentar, deberá ser mayor la capacidad de la fuente. Actualmente es difícil encontrar fuentes de alimentación AT nuevas, así como equipos modernos que las utilicen. 3.2. FUENTE DE ALIMENTACÍON ATX. Definición de fuente ATX:  ATX son las siglas de ("Advanced Technology eXtended") ó tecnología avanzada extendida, que es la segunda generación de fuentes de alimentación introducidas al mercado para computadoras con microprocesador Intel® Pentium MMX.ATX es el estándar actual de fuentes que sustituyeron a las fuentes de alimentación AT. Características generales de la fuente ATX:
Partes que componen la fuente ATX: Internamente cuenta con una serie de circuitos encargados de transformar la electricidad para que esta sea suministrada de manera correcta a los dispositivos. Externamente consta de los siguientes elementos:  1.- Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos.2.- Interruptor de seguridad: permite encender la fuente de manera mecánica. 3.- Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe doméstico. 4.- Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje americano de 127V ó el europeo de 240V. 5.- Conector SATA: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos SATA. 6.- Conector de 4 terminales: utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador. 7.- Conector ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principal. 8.- Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas. 9.- Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras. Conectores de la fuente ATX Pinout: Para alimentarse, tiene un conector de 3 contactos, este a su vez recibe alimentación desde la red eléctrica doméstica. Conector macho integrado de tres terminales para alimentar la fuente AT. Conector hembra del cable con tres terminales hacia la clavija de 3 patas. 1.- Fase (127 Volts)2.- Tierra Física. 3.- Neutro. Terminales del conector para alimentar la fuente AT. Para alimentar cuenta con básicamente 4 tipos de conectores:
Fuentes SLI / XFire: Las tecnologías SLI/X-Fire implementadas en las tarjetas de video, requieren un alto consumo de energía eléctrica, por lo que la placa base ya no es un medio efectivo para transmitir la electricidad necesaria para alimentarlas, por ello se han integrado conexiones directas entre la fuente ATX y las tarjetas de video tipo PCI-E. Cabe mencionar que no es necesario el uso de fuentes especiales con estos conectores, ya que se han introducido al mercado adaptadores que permiten a cualquier fuente ATX, pueda alimentar las tarjetas de video mencionadas. Fuentes ATX externas: Algunos equipos debido a su reducido tamaño, tienen la necesidad de recibir la alimentación por medio de fuentes externas tipo adaptador AC/DC, diseñado en específico para la marca y el modelo. Estas tienen un conector especial hacia el gabinete y por lo regular son muy resistentes, cable robusto y selladas, ya que están expuestas a líquidos, movimientos bruscos, caídas etc. Un ejemplo de ello es la fuente que alimenta los modelos de computadora de la serie GX620 / SX620 de la marca DELL®.
Potencia de la fuente ATX: 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:
Usos específicos: Se utilizan para suministrar la energía eléctrica necesaria para el correcto funcionamiento de los dispositivos, encontrándose en gabinetes horizontales, gabinetes minitorre y torres duplicadoras. Dependiendo la cantidad de dispositivos a alimentar, deberá ser mayor la capacidad de la fuente. Actualmente todos los equipos modernos incluyen una fuente de alimentación ATX, de igual modo los sistemas operativos son capaces de controlar las fuentes ATX (anteriormente al apagar el sistema desde el botón "Inicio" de Microsoft® Windows, se cerraba el sistema y se quedaba en pantalla un mensaje de apagar el sistema desde el botón del gabinete). 4. CONSEJOS.
 5. ¿CÓMO ELEGIR LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN? ¿Qué potencia debe tener la fuente? Primera regla: Lo recomendable es elegir una fuente de alimentación de marca conocida. En la actualidad, algunas marcas comerciales, respetan más sus especificaciones que otras. Antec, Corsair, Enermax, Fortron (FSP Group), Seasonic: son marcas reconocidas de fabricantes de fuentes de alimentación (excepto Antec y Corsair, basados en Seasonic), sus fuentes son conocidas por proporcionar los watts indicados por un largo periodo de tiempo y sin un calentamiento excesivo. La mayoría de fuentes de alimentación de estas marcas pueden ofrecer más de los valores indicados, garantía de una larga vida (por ejemplo 575W en el caso de la Antec Earthwatt 500W). Existen otras posibilidades, como las marcas de distribución (el fabricante de la fuente de alimentación suele no ser mencionado) pero ofrecen productos con una calidad irregular: se tratan de fuentes que por lo general respetan todas las normas en cuanto al suministro de corriente (rendimiento, etc.), a precios competitivos, pero cuya potencia en la mayoría de los casos es exacta (ningún margen para sobrepasarse) y con una calidad de fabricación mediocre. Finalmente, existen otras marcas a bajo precio que deben ser evitadas, sus fuentes de alimentación no respetan las normas europeas sobre la perturbación electromagnética y por lo general no tiene ninguna protección en caso de sobrecarga. Para no llevarse malas sorpresas, es bueno ver los test efectuados en sitios especializados. Segunda regla: No adquirir una fuente de alimentación muy exacta, ya que calentará mucho y el ventilador hará ruido, ni muy potente, ya que el rendimiento no será bueno. El rendimiento de una fuente de alimentación es óptimo entre el 20% y 100% de carga, con un máximo en el 50% aproximadamente. Para calcular la potencia que necesita el PC, puedes utilizar un pequeño programa: Power Supply Calculator (PSC). Dando un pequeño margen, optimizamos el rendimiento, disminuimos el ruido del ventilador y tenemos reserva si más adelante queremos montar una tarjeta gráfica más potente. Otros criterios a tener en cuenta. Respetando estas sencillas reglas, deberías ser capaz de seleccionar una buena fuente de alimentación para tu PC. Las fuentes de alimentación tiene como características los siguientes datos: Potencia: la capacidad de suministro de nuestra fuente medida en vatios. Tensión: voltaje de entrada a nuestra fuente de alimentación. PFC pasivo o activo: esto nos indica que nuestra fuente aumenta su rendimiento compaginado con el nuestro, esto es un dato importante cuando nuestra red no es muy estable. Ventilación: la ventilación muy importante porque está relacionada con el ruido en nuestro ordenador, tenemos ventiladores catalogados por su velocidad en rpm y otro apartado de ultra silenciosos. Conectores: Dato importante para poder conectar todos nuestros componentes de nuestro PC como por ejemplo: placa base disco duro…  Los criterios a tener en cuenta deben ser los rendimientos eléctricos (rendimiento, PFC activo, ondulación residual,...), pero además: el ruido que hace el ventilador de la fuente... Rendimiento: Una fuente de alimentación certificada "80 Plus" (logo blanco sobre fondo negro) es una garantía de buen rendimiento: certifica que la fuente de alimentación es capaz de superar 80% de rendimiento en un rango de carga que va de 20 a 100% de su potencia máxima. Nuevos logos hacen su aparición: Estos son los 80 Plus de Bronce, Plata y Oro, que certifican que la fuente de alimentación es capaz de alcanzar el 82, 85 y 87% respectivamente de rendimiento como mínimo entre el 20 y 100% de la carga. Algunos fabricantes ponen el logo "82+" para el 80+ Bronce, como es el caso de Enermax. Corrección del factor de potencia (PFC): Es un componente obligatorio para respetar las normas europeas de perturbación eléctrica. Una fuente de alimentación con PFC activo es preferible a un PFC pasivo, ya que con un PFC activo: -la forma de la onda es muy cercana a la sinusoidal, y las armónicas muy débiles: las perturbaciones sobre los equipos que se encuentran próximos será imperceptible. -el desfase tensión/corriente es nulo: el consumo en un inversor será más bajo, aumentando su autonomía. Ondulación residual (ripple): En teoría las fuentes de alimentación deberían suministrar una corriente perfectamente continua; en la práctica, existe una ondulación residual a alta frecuencia, llamada "ruido" o "ripple" (en inglés). Este ripple es nocivo para los equipos electrónicos, por lo que debe ser reducido al máximo. La norma ATX prevé 120mV max a plena carga en la tensión +12V, pero en las mejores fuentes este valor es de 30mV. La contaminación sonora: Algunas fuentes de alimentación son silenciosas incluso en carga, otras no tanto... Lo mejor es permanecer debajo de 45dB, se debe evitar las fuentes que superan los 50dB en carga. Cuidado con tus odios: una fuente con una potencia exacta para tu PC hará que el ventilador trabaje a plena potencia para refrigerarla. ¿Mi fuente de alimentación actual es suficiente para mi nueva configuración? Por lo general, cuando queremos cambiar la tarjeta gráfica o el procesador, nos preguntamos si nuestra fuente de alimentación actual será suficiente. Para saberlo, debemos leer la información que aparece en la etiqueta pegada en uno de los lados de la fuente. Allí podemos ver la cantidad de corriente que suministra, especialmente en la tensión de +12V, ya que un PC moderno consume 90% de su potencia de la tensión de +12V.  Sobre esta etiqueta podemos ver que esta fuente es capaz de suministrar 33A en la tensión de +12V. Más abajo podemos ver la verdadera potencia de esta fuente: "Max Combined Wattage" = 396W en +12V y 450W en total. De acuerdo al cálculo proporcionados por PSC citado más arriba, podemos saber si la alimentación será suficiente para la nueva configuración. 6. VARIEDADES DE SUMINISTRO DE ENERGÍA (ESTÁNDAR O MODULAR). Hay dos variedades principales de alimentación: modulares y no modulares (que es más común). Son muy similares y tienen los mismos conectores, pero con una diferencia importante. 6.1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN ESTÁNDAR (NO MODULAR). La fuente de alimentación estándar es generalmente bastante más barata que una fuente modular. Son también mucho más comunes. En una fuente de alimentación estándar, todos los cables están cableados en la unidad principal. Si bien esto es más barato y quizás ofrece un rendimiento ligeramente mejor que una fuente de alimentación modular (debido a la menor resistencia), tienes, inevitablemente, los cables que no necesita. Esto hace que le enrutamiento del cable es más difícil, se ve desordenado y puede afectar al flujo de aire dentro de la caja.  6.2. FUENTE DE ALIMENTACIÓN MODULARES. Fuentes de alimentación modulares tienen conectores de potencia desmontables. Esto tiene el beneficio adicional que usted puede tener exactamente los conectores que usted necesite, y nada más. Esto hace que el recorrido del cable y el almacenamiento mucho más fácil y, obviamente, se ve mucho más prolija, pero que tendrá que pagar una importante prima por el privilegio.   7. FABRICANTES. Las marcas que se deben tener en cuenta CORSAIR (tanto en sus fuentes de alimentación estándar y modular) siempre han recibido críticas muy favorables en todo internet. Fabricantes que tienden a producir un buen suministro de energía ANTEC, SILVERSTONE, FRACTAL DESIGN y COOLER MASTER hacen los suministros de energía de muy alta calidad. Otras buenas marcas a tener en cuenta son HIPER y NEXUX. Si el dinero no es un problema –ENERMAX y SEASONIC. La mayor parte de sus fuentes de alimentación se han valorado en 80 Plus Silver o Gold, y son más silenciosas y fiables que se pueda conseguir. Como referencia en el mercado podemos encontrar muchos tipos de fuentes, pero siempre tomaremos la más adecuada a la potencia necesaria de nuestro PC que estará en relación de la cantidad de dispositivos que tenga instalados.
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