Tipos De Fuentes De Alimentacion Pc
Odina Conkright
Como bien sabis, la fuente de alimentacin es uno de los componentes de hardware del PC de mayor importancia, ya que como siempre decimos representa el corazn del PC ya que de este componente depende el buen funcionamiento del resto y, de hecho, si la fuente no funciona nada. En este artculo os vamos a contar qu es la fuente de alimentacin, cmo funciona, qu caractersticas tiene y qu tipo de fuentes de alimentacin podemos encontrar.
Como ya hemos mencionado, la fuente es la que se encarga de suministrarle la energa al resto de componentes del PC. Pero, antes de nada, debis entender que existe una vital diferencia en cuanto al suministro elctrico y que no podra llevarse a cabo si la fuente no hace su trabajo, y es que la energa que nos llega de la toma elctrica del enchufe es corriente alterna y, sin embargo, las piezas del PC funcionan con corriente continua. Por lo tanto, uno de los sub componentes que integran la fuente de alimentacin es el conversor AC / DC (s, como el grupo de heavy metal), que literalmente convierte la corriente alterna en continua para que el PC pueda utilizarla.
Pero la cosa no queda ah; adems de convertir la corriente alterna en continua, la fuente necesita poder suministrarle a los componentes del PC el voltaje que necesitan de manera exacta, y como muchos de vosotros sabris son principalmente tres los valores que hacen falta: +12V, +5V y +3,3V. Por lo tanto, internamente las fuentes de alimentacin tambin tienen conversores de voltaje para poder darle a cada componente justamente la tensin que le hace falta, ni ms ni menos.
Adems de esto, todas las fuentes de alimentacin cuentan con filtros (esto son los condensadores Y y X que podemos encontrar tanto en la toma de entrada como en diferentes componentes) que se encargan de asegurar que la corriente se suministra sin ruido elctrico, lo que solemos llamar corriente limpia. De la calidad de estos filtros depende la fluctuacin de la corriente que se suministra, y tienen una gran parte de responsabilidad en cuanto a la eficiencia y los sistemas de proteccin.
Como ya hemos mencionado la primera funcin de la fuente de alimentacin es convertir la corriente de alterna a continua, y eso se hace con el conversor AC/DC. Antiguamente, este mismo conversor tena tres salidas (para los voltajes de 12, 5 y 3,3 voltios) pero eso era bastante ineficiente y generaba adems mucho calor, as que las fuentes modernas convierten todo el voltaje que les entra a +12VDC, y luego mediante tres conversores DC/DC independientes generan los voltajes de +12, +5 y +3,3V. Esto se hace as porque los voltajes que menos se usan (5 y 3,3) no se convierten si no se utilizan, ahorrando mucha energa y calor.
Una vez que tenemos el voltaje que necesitamos, ste se filtra utilizando inductores y condensadores, y aqu entran en juego dos parmetros ms: la regulacin del voltaje para asegurar que la tensin es estable y el ruido elctrico, pues a mayor ruido ms se desgastan los componentes por culpa del calor. Vamos a explicar esto en profundidad para que sepis diferenciar qu es exactamente cada cosa.
Las fuentes de alimentacin de PC utilizan una tecnologa de conmutacin para convertir la corriente alterna en continua; mientras que el rectificador est encendido o apagado se generan pulsos de corriente continua a un ritmo establecido por la entrada de corriente alterna (que, en el caso de Espaa, son 50 Hz, pero en Mxico por ejemplo son 60 Hz). Estos pulsos generan ruido y eso siempre hay que tenerlo en cuenta cuando vamos a hacernos con un modelo nuevo para nuestro ordenador.
La corriente de cada voltaje atraviesa un inductor (llamados chokes) que estabilizan y suavizan la frecuencia de onda de estos pulsos, reduciendo el ruido. Despus va a los condensadores (los famosos condensadores japoneses entran en juego aqu), que almacenan la carga elctrica y la vuelven a soltar sin el ruido del que hemos hablado. La forma de hacerlo as es porque si el voltaje que entra en el condensador eleva o baja la frecuencia de conmutacin, la carga del condensador baja o sube pero de una manera mucho ms lenta que la frecuencia de conmutacin, mientras que la salida del condensador es siempre fija, sin variaciones, o como hemos dicho antes, limpio.
Obviamente es casi imposible conseguir una grfica perfectamente lisa en cuanto al voltaje de salida, ya que aunque hayamos eliminado casi todo el ruido se crean ondas (Ripple), pequeos picos y valles en el voltaje de salida. Aqu es donde los condensadores de gran tamao y dispuestos en serie entran en juego otra vez, dado que cuanto ms lento sea el cambio entre el voltaje ms alto y el ms bajo, ms estable ser el voltaje de salida.
Alguno de vosotros se preguntar que por qu no se meten entonces muchos ms condensadores, y la respuesta es porque se reducira la eficiencia. Ningn componente electrnico tiene una eficiencia del 100% y siempre una pequea parte de la energa se transforma en calor. En el caso de los condensadores casi todo el calor que generan es precisamente por el ruido elctrico que eliminan, pero aun as este es el motivo por el que normalmente veremos que las fuentes tienen dos de estos famosos condensadores de gran tamao y no ms. Hay que buscar un equilibrio.
Pongamos un ejemplo: en la siguiente imagen podis ver el Ripple de una fuente que no tiene un buen filtrado, o dicho de otra manera, sus condensadores no son de buena calidad y por lo tanto reflejan este hecho en el grfico que tenis justo a continuacin.
Tras todos estos filtrados, todava queda bastante trabajo por hacer antes de que la energa salga hacia el resto de componentes del PC. Como mencionamos antes, el regulador de voltaje tiene una responsabilidad muy importante ya que es el que se encarga de determinar lo bien o mal que responde la fuente ante cambios bruscos de carga (o consumo), como por ejemplo cuando iniciamos un benchmark.
Aqu es donde entra en juego la famosa ley de Ohm, que define que cuanto ms aumenta la intensidad de corriente (Amperios) ms aumenta la resistencia, y a ms resistencia ms sube el voltaje (la resistencia es el nico valor que permanece inmutable ya que depende de los componentes fsicos). Una fuente de buena calidad debe ser capaz de compensar todo esto, generalmente mediante una monitorizacin interna realizada por el supervisor IC, capaz de decirle al controlador PWM de la fuente que es necesario que el rectificador conmute a una frecuencia diferente para ajustar el voltaje de salida.
A este respecto, las fuentes de alimentacin digitales son muchsimo ms efectivas que las normales ya que la monitorizacin se realiza de manera digital, haciendo que la compensacin se ejecute de manera mucho ms rpida. Cuanto ms lenta sea esta conmutacin los componentes sufren ms desgaste a causa del calor, lo cual tambin reduce la eficiencia y el tiempo de uso. Es decir, que nos van a durar menos tiempo operativas que en el caso de las otras.
Adems de todo lo que os hemos explicado hasta ahora, debemos tener en cuenta que en realidad el PC no solo funciona con tres valores de voltaje (12, 5 y 3,3V), sino que por ejemplo la memoria RAM DDR4 utiliza entre 1.2 y 1.35V para funcionar. El regulador de voltaje es tambin quien se encarga de esto, suministrando el voltaje que necesita cada componente; por ejemplo, en el caso de la RAM el voltaje se lo suministra desde el ral de +3,3V, ya que es el ms prximo.
Las fuentes de alimentacin tienen unas medidas estandarizadas las cuales estn reguladas y estandarizadas. Se busca que la construccin de sistemas sea lo ms sencilla posible y exista compatibilidad total entre sistemas. Los formatos normalizados son los siguientes:
Adicionalmente, tenemos otros tipos de fuentes de alimentacin, pero en este caso externas. Hablamos de los cargadores destinados a ordenadores porttiles, mini PC y otros sistemas compactos. Este tipo de dispositivos de alimentacin externos carecen de un diseo estndar, permitiendo a cada fabricante crear la solucin que ms se adapte a sus necesidades.
Debes saber que los conectores de toma de corriente y de conexin al porttil s que tienen diseos estandarizados (normalmente). Esto permite al usuario adquirir un cargador independiente en caso de daos en el cargador que trae de fbrica el dispositivo.
Existe una categorizacin estandarizada de las fuentes de alimentacin basada en su eficiencia. Hay unos varemos estndares en la industria regulados por el certificado 80 PLUS. Este certificado mide el nivel de eficiencia de una fuente de alimentacin a diferentes cargas. Podemos ver a continuacin los valores mnimos para cada nivel:
La CEE (Comunidad Econmica Europea) estableci que los parmetros definidos por la certificacin 80 Plus Bronze (tengan o no dicha certificacin) son el mnimo para que un fabricante pueda vender sus productos en Europa. En todo caso, esta certificacin ya la tienen solo fuentes de gama de entrada, mientras que los sellos Silver y Gold son bastante ms comunes, y los Platinum y Titanium ya se reservan a fuentes de alimentacin de gama alta.
Como podis suponer, una fuente de alimentacin 80 Plus Silver es ms eficiente que una 80 Plus Bronze, y a su vez una 80 Plus Gold es mejor que una 80 Plus Silver. En general, esta etiqueta nos garantiza cierto nivel de eficiencia, pero tambin encarece bastante el producto. A da de hoy, lo ms recomendable para un PC con buenas prestaciones es optar por modelos 80 Plus Gold o mejores.
Tiene un problema esta certificacin y es la falta de control que tiene. No es raro ver en el mercado fuentes de alimentacin con falso etiquetado de eficiencia. Las etiquetas de certificacin falsas se detectan fcilmente por estar pixeladas, faltar informacin o utilizar valores no normalizados. Ante cualquier duda, podis ir a esta pgina web oficial del certificado 80 PLUS y verificar la fuente de alimentacin falsa.
En todos los casos, se trata de un componente esencial, clave por razones obvias y que necesita por nuestra parte de un cuidado y mantenimiento mximos. Es ms, en caso de rotura os aconsejamos siempre acudir a los repuestos oficiales de la marca y huir en la medida de lo posible en modelos de terceros extremadamente baratos, que no solo suponen un peligro por tratarse de componentes de ms baja calidad, sino que al estar conectados a la corriente elctrica pueden causar cortocircuitos, sobretensiones y, en el peor de los casos, incendios.
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