FUENTE DE ALIMENTACIÓN

    La fuente de alimentación es la encargada de alimentar al ordenador, de adaptar la corriente de la toma eléctrica a los requisitos del PC. Para ello, no sólo transforma la corriente alterna en continua, sino que mediante diferentes cables , que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta ordenador, televisor, impresora, ROUTER, también la redirige a cada uno de los componentes, como el procesador y la tarjeta gráfica

    Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. 

    Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente.

   Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más complejo y por tanto más susceptible a averías.

 Diferencias entre las fuentes lineales y las fuentes conmutadas.

 Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación, mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación.

      Son más complejas en su arquitectura  tienen más ventajas que las fuentes lineales son las que actualmente se usan para televisores, radios receptores, computadores personales, equipos digitales de control de potencia.

n  Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.

        DIFERENCIAS ENTRE FUENTE CONMUTADA Y LINEAL:


· El transformador de baja frecuencia es varias veces más grande y más pesado que un transformador correspondiente de fuente conmutada.

· La fuente de alimentación conmutada es más versátil y mejor adaptada a voltajes de entrada variables que la fuente lineal. Igualmente la conmutada regulan la salida con un voltaje bajo mientras que las lineales lo hacen con un voltaje alto.

· La fuente lineal regula el voltaje de salida disipando el exceso de energía como calor, haciéndola más ineficaz, la conmutada usa una señal de control para variar el ancho de pulso, de esta manera toma de la alimentación solo la energía requerida por la carga.

· La fuente conmutada es más compleja debido al funcionamiento a altas frecuencias y pueden causar pérdidas importantes.

· La fuente lineales como trabaja con alta frecuencia puede generar interferencias electromagnéticas indeseables, mientras que las conmutadas generalmente no producen interferencia, puesto que estas se utilizan para proveer energía donde la interferencia no debe ocurrir.

· Las fuentes lineales al ser menos complejas y con pobre regulación, producen ruidos electrónicos leves o hasta pueden llegar a suprimir la ondulación mucho mejor, en cambio las conmutadas no exhiben generalmente la ondulación en la frecuencia de alimentación, sino salidas más ruidosas a altas frecuencias.

· Cuando la fuente conmutada está en funcionamiento incorrecto, emiten un sonido agudo ya que genera ruido acústico en la frecuencia del oscilador, de lo contrario su sonido no será audible por los seres humanos, este tipo de ruido en las lineales no es audible puesto que emiten es un zumbido débil en la baja frecuencia de alimentación.

· Las Fuentes lineales tienen bajo factor de potencia porque la energía es obtenida en los picos de voltaje de la línea de alimentación, mientras que en la conmutada se trabaja con mucha más potencia por lo mismo que sus usos son para cosas más grande.

     VENTAJAS FUENTES LINEALES

    Simplicidad de diseño, operación suave y capacidad de manejar cargas. Bajo ruido de salida y una respuesta dinámica muy rápida, para potencias menores a 10W, el costo de los componentes es mucho menor que el de las fuentes conmutadas.

    Las desventajas del regulador lineal es su límite de aplicación. Sólo pueden ser reductores de tensión, lo que significa que se necesitará una caída de tensión aceptable para poder controlar la polarización de la etapa de potencia lineal y la regulación en la línea. En aplicaciones de línea de 50Hz, deberán utilizarse transformadores de línea adicionales de gran volumen, condicionando su versatilidad y practicidad.

-  cada regulador lineal puede tener sólo una salida por esto, para cada salida regulada adicional necesaria, deberá incrementarse el circuito de potencia.

     VENTAJAS FUENTES CONMUTADAS

   Debido a que la tensión de entrada es conmutada en una forma de alterna y ubicada en un elemento magnético, se puede variar la relación de transformación pudiendo funcionar como reductor, elevador, o inversor de tensión con múltiples salidas.

   No es necesario el uso del transformador de línea, ya que el elemento magnético de transferencia de energía lo puede reemplazar, funcionando no en 50/60 Hz, sino en alta frecuencia de conmutación, reduciendo el tamaño del transformador y en consecuencia, de la fuente; reduciendo el peso, y el coste.

    Un transformador de energía de 50/60 Hz tiene un volumen efectivo significativamente mayor que uno aplicado en una fuente conmutada, cuya frecuencia es típicamente mayor que 15 kHz.

     Las desventajas de las fuentes conmutadas 

-   Un diseño de  una fuente conmutada puede llevar varias semanas o meses de desarrollo y puesta a punto, dependiendo de los requerimientos.

    -El ruido es mayor que el de las fuentes lineales en la salida y entrada, radia interferencia electromagnética y de radiofrecuencia. Esto puede dificultar el control y no deberá ser ignorado durante la fase de diseño. Por éste motivo se deberán agregar de protección, de arranque suave, y filtros de línea adicionales como etapas previas.

-    la fuente conmutada toma proporciones de energía de la entrada en pulsos de tiempos limitados para transferirlo a la salida en otras condiciones de corriente y tensión, por lo que le llevará mayor tiempo de restablecimiento al circuito para soportar variaciones en la entrada. 

      Etapas de la fuente de alimentación conmutada.

     FUNCIONES DE ETAPAS:

En el bloque del inicio se rectifica y filtra la tensión alterna de entrada para convertirla en una tensión continua pulsante.

· El segundo bloque convierte la tensión continua obtenida en una onda cuadrada de alta frecuencia  10 a 200 kHz, esta será aplicada a un transformador o a una bobina, este bloque es el alma de la fuente.

· El tercer bloque rectifica y filtra la salida de dicha frecuencia entregando de esta manera una continua pura.

· El cuarto bloque está compuesto por un oscilador de frecuencia fija, una tensión de referencia, un comparador de tensión y un modulador de ancho de pulso (PWM). Además de todo este bloque está encargado de comandar la oscilación del bloque anterior, el modulador recibe el pulso del oscilador y modifica su ciclo de trabajo según la señal del comparador, el cual coteja la tensión continua de salida del tercer bloque con la tensión de referencia. 

   Un oscilador es un dispositivo capaz de convertir la energía de corriente continua en corriente alterna de una determinada frecuencia, estas oscilaciones pueden ser SENOIDALES, cuadradas, triangulares, dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores sólo a los que funcionan en base al principio de oscilación natural que constituyen una bobina la inductancia  y un condensador Capacitancia, mientras que a los demás se le asignan nombres especiales.

         TIPOS DE FUENTES DE PC

ATXAT

 La fuente AT es un dispositivo que se monta en el gabinete de la computadora que se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica del enchufe doméstico en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora. Otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. Se le puede llamar fuente de poder AT, fuente de alimentación AT, fuente analógica, fuente de encendido mecánico, entre otros.

 La fuente ATX: es un dispositivo que se monta internamente en el  gabinete de la computadora , la cual se encarga básicamente de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora, otras funciones son las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje. A la fuente ATX se le puede llamar fuente de poder ATX, fuente de alimentación ATX, fuente digital, fuente de encendido digital, fuentes de pulsador, entre otros.

     FUENTES:

Las lineales utilizan un transformador para disminuir el nivel de tensión a nuestras necesidades del circuito. 

Las conmutadas utilizan circuitos basados en transistores y bobinas trabajando en conmutación para reducir la tensión

    TIPOS DE  TENSIONES Y CORRIENTES EN UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN:

CORRIENTE ALTERNA: Es aquella que es variable periódicamente y cambia una vez el sentido de la circulación de las cargas cada cierto tiempo.  

   

CORRIENTE CONTINUA: Es aquella que permanece constante e invariable y con el mismo valor a  lo largo del tiempo tiene dos polos uno positivo y el otro negativo.

      CÓDIGO DE COLORES DEL CABLEADO DE LA FUENTE DE PODER

•    CÓDIGO DE COLORES DE LOS CONECTORES: Las placas AT no distinguen, mediante colores, los distintos conectores de la placa madre. Sin embargo, en las placas ATX se ha estandarizado un código de colores que identifica a los distintos conectores de la placa madre, entre los que destacan los siguientes:

•    Morado: Teclado.

•    Verde: Ratón.

•    Azul: Conexión del monitor.

•    Naranja: Puerto de Juegos/Midi.

•    Granate: Puerto de Impresora.

     Azul y Blanco: Conectores IDE.

     Diferencia entre el conector de alimentación AT y ATX

      Fuentes AT

-  Tiene dos conectores de alimentación de la fuente que son de 6 pines cada uno.

-   Se prende por una tecla, es decir, que el contacto con una llave es de forma permanente no es un botón, sino un SWITCH.

    -No se apaga por software sino que en la pantalla del monitor aparece el siguiente mensaje: “Ahora puede apagar el equipo”, la podemos apagar desde el botón de la fuente.

-   La fuente AT no trae incorporado un conector para la alimentación del microprocesador.

-   No traen un conector para alimentar el zócalo PCI-EXPRESS para las aceleradoras gráficas a diferencia de las ATX.

-  Traen un conector de alimentación FLOPPY para las disqueteras 3 ½ pulgadas

-   Las fuentes AT no traen un conector de 220VAC hembra para poder enchufar un dispositivo externo, y generalmente se coloca el monitor.

        Fuentes ATX

-    Tiene un conector de 24 pines para alimentar la placa madre.

-    Se prende por un pulsador, es decir, que se produce un contacto de un pulso y la fuente se prende, a diferencia de la fuente AT.

-   Las fuentes ATX se apagan por software, es decir, automáticamente. Una vez que queremos apagar la computadora, cuando ya finalizó el apagado, la fuente también lo hace automáticamente, no desde un botón como si lo hace la fuente AT.

-    Estas fuentes, al ser más nuevas, traen incorporadas un conector para el microprocesador de un voltaje específico.

-   Las fuentes ATX traen un conector para poder alimentar el zócalo PCI-EXPRESS y así poder conectar las tarjetas de video u otros dispositivos externos que queramos colocar en nuestro ordenador.

-    Las fuentes ATX, al ser más nuevas, no traen el conector de alimentación FLOPPY para las disqueteras 3 ½ pulgadas.

-   Traen un conector hembra de 220VAC incorporado en la fuente para poder conectar un dispositivo externo de la computadora.

  Características generales de las fuentes de alimentación ATX.

    Es de encendido digital, es decir, tiene un pulsador que al activarse regresa a su estado inicial, algunos modelos integran un interruptor trasero para evitar consumo innecesario de energía eléctrica durante el estado de reposo stand BY. Este tipo de fuentes se integran desde los equipos con microprocesador  Intel Pentium MMX hasta los equipos con nuevos microprocesadores.

   Es una fuente que se queda en stand BY o en estado de espera, por lo que consumen electricidad aun cuando el equipo este apagado, lo que también le da la capacidad de ser manipulada con software.

    VENTILADOR: Expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete para mantener frescos los circuitos 

    INTERRUPTOR DE SEGURIDAD: Permite encender la fuente de manera mecánica

   CONECTOR DE ALIMENTACION: Recibe el cable de corriente desde el enchufe domestico

SELECTOR SATA: Utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos SATA

CONECTOR DE 4 TERMINALES: Utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador

CONECTOR ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principal

CONECTOR DE 4 TERMINALES IDE: Utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas 

CONECTOR DE 4 TERMINALES FD: Alimenta las disqueteras

  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. 

VENTILADOR: Expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete para mantener frescos los circuitos 

 INTERRUPTOR DE SEGURIDAD: Permite encender la fuente de manera mecánica  

CONECTOR DE ALIMENTACION: Recibe el cable de corriente desde el enchufe domestico 

SELECTOR SATA: Utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos 

SATACONECTOR DE 4 TERMINALES: Utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador 

CONECTOR ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principalCONECTOR DE 4 

TERMINALES IDE: Utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas 

CONECTOR DE 4 TERMINALES FD: Alimenta las disqueteras 

SELECTOR DE VOLTAJE: permite seleccionar el voltaje americano de 127V o el europeo de 240V

Conectores de la fuente ATX.

EL CONECTOR ATX DE 20/24 PINES

Es el que alimenta a la placa madre, antiguamente de 20 pines, la norma actual prevé 24 pines. Casi siempre está compuesto de un bloque de 20 pines, al que podemos agregar un bloque de 4 pines. Esto a fin de respetar la compatibilidad con las antiguas placas con conectores de 20 pines.

Conector de 20 + 4 pines separados 

CONECTO ATX P4

  Este conector, llamado "ATX P4" o también ATX 12V, fue introducido por Intel para las Pentium 4, se conecta a la placa madre y es reservado exclusivamente a la alimentación del procesador, sin él es imposible iniciar el PC. 

En la actualidad la mayoría de las placa madres posee 8 pines, debido al aumento de la potencia del cpu. en las ultimas normas de fuentes de alimentación con esto se traduce en el uso de un conector de 8 pines llamado a veces EPS12v, COMPUESTO DE 2 BLOQUES DE 4 PINES, PARA GARANTIZAR LA COMPATIBILIDAD CON LAS PLACAS ANTIGUAS Y EL CLASICO ATX P4

     Conector único: 

     

El mismo conector separado en dos: 

CONECTOR TIPO MOLEX

El más clásico, aun presente en todos los PC, a veces utilizado directamente en la placa madre (MSI), sirve para conectar el disco duro y unidades de todo tipo (lectora, grabadora). Algunas tarjetas gráficas también pueden necesitar este conector. 

Podemos encontrar sin dificultad adaptadores MOLEX/sata si es necesario. 

En segundo plano, podemos ver un sobreviviente: el conector necesario para un viejo lector de disquetes

CONECTOR SATA

Aparecido con la norma del mismo nombre, está presente en todos los PC modernos, una fuente de alimentación de calidad debe poseer 4 como mínimo. Básicamente sirve para la alimentación de disco duros y grabadoras bajo la norma SATA. 

CONECTOR PCI EXPRESS PARA TARJETAS GRAFICAS

La potencia de las tarjetas gráficas no para de aumentar, muchas de ellas necesitan en la actualidad una fuente de alimentación directa del bloque principal a veces incluso dos. Es la función de este conector. Inicialmente de 6 pines, cada vez más los podemos encontrar de 8. Si piensas comprar una tarjeta gráfica potente, toma en cuenta este punto: la alimentación deberá disponer al menos de dos conectores PCI Express.

Si tu fuente de alimentación no dispone de conectores de 8 pines, existen adaptadores de 6 a 8 pines: 

De igual modo existen adaptadores de MOLEX a PCI Express si no dispones de uno en tu fuente de alimentación: 

A PRUEBA DE ERRORES

Como lo habrás podido observar, todos estos conectores disponen de un sistema a prueba de errores. Por lo que nunca los fuerces, observa bien el conector y fíjate si está en el sentido correcto. 

Ejemplo del sistema a prueba de errores en primer plano: