Fuente de Poder Sistemas Integrados Actualizados SIA

Transcripción

1 FUENTE DE ALIMENTACIÓN (POWER SUPPLY) 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. Esto se consigue a través de unos procesos electrónicos los cuales explicaremos brevemente. FUNCIONES DE LA FUENTE DE PODER 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 circuito Lo 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. TIPOS DE FUENTES Después de comentar estas fases de la fuente de alimentación, procederemos a diferenciar los dos tipos que existen actualmente. Las dos 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. 1

2 Las características de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varían de los utilizados en las fuentes ATX, y por otra parte, quizás bastante más peligroso, es 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. También destacar que comparadas tecnológicamente con las fuentes ATX, las AT son un tanto rudimentarias electrónicamente hablando. En ATX, es un poco distinto, ya que se moderniza el circuito de la fuente, y siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera. Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software. Existe una tabla, para clasificar las fuentes según su potencia y caja. Sobremesa AT => W Semitorre => W Torre => W Slim => W Sobremesa ATX => W No obstante, comentar, que estos datos son muy variables, y únicamente son orientativos, ya que varía según el número de dispositivos conectados al PC. CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS 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. En cambio, en las fuentes ATX solo existe un conector para la placa base, todo de una pieza, y solo hay una manera de encajarlo, así que por eso no hay problema 2

3 Existen dos tipos de conectores para alimentar dispositivos: El más grande, sirve para conectar dispositivos como discos duros, lectores de cd-rom, grabadoras, dispositivos SCSI, etc... Mientras que el otro, visiblemente más pequeño, sirve para alimentar por ejemplo disqueteras o algunos dispositivos ZIP. INSTALACIÓN DE UNA FUENTE ATX Para instalar una fuente de alimentación ATX, necesitaremos un destornillador de punta de estrella. Empezaremos por ubicar la fuente en su sitio, asegurando que los agujeros de los tornillos, coinciden exactamente con los de la caja. Una vez hecho esto, procederemos a atornillar la fuente. Acto seguido, conectaremos la alimentación a la placa base con el conector anteriormente comentado, y realizaremos la misma tarea con el resto de los dispositivos instalados. Un punto a comentar, es que solo hay una manera posible para realizar el conexionado de alimentación a los dispositivos, sobretodo, NUNCA debemos forzar un dispositivo. Tras realizar todas las conexiones, las revisaremos, y procederemos a encender el equipo. Consejos Cuidado con tocar el interruptor selector de voltaje que algunas fuentes llevan, este interruptor sirve para indicarle a la fuente si nuestra casa tiene corriente de 220v o 125v si elegimos la que no es tendremos problemas. Es conveniente, revisar de tanto en tanto, el estado del ventilador de la fuente, hay que pensar, que si no tenemos instalado en la parte posterior del equipo un ventilador adicional, es nuestra única salida de aire. 3

4 Un ventilador de fuente defectuoso puede significar el final de tu equipo, elevando la temperatura del sistema por encima de la habitual y produciendo un fallo general del sistema. También cabe destacar, en como elegir la fuente, si tenemos pensado de conectar muchos dispositivos, como por ejemplo, dispositivos USB, discos duros, dispositivos internos, etc... En el caso de que la fuente no pueda otorgar la suficiente tensión para alimentar a todos los dispositivos, se podrían dar fallos en algunos de los mismos, pero pensar que si estamos pidiendo más de lo que nos otorga la fuente, podemos acabar con una placa base quemada, una fuente de alimentación quemada, un microprocesador quemado, y un equipo flamante en la basura... Tipos de conectores de la fuente de poder: 4

5 Molex: Este es el conector mas usado, se usa para alimentar unidades de cd dvd, discos duros (ide), ventiladores frontales multimedia, iluminación, etc... Floppy: Este conector se usa para conectar unidades floppy, (Disqueteras) en algunos casos algunos componentes también llevaran este tipo de conector, aunque raramente, por ejemplo algún controlador de r.p.m de ventiladores. Sata: Este conector como su nombre indica es para conectar discos duros sata. Atx 24 pines y atx 4 pines Estos conectores son lo encargados de alimentar nuestra placa base y debes colocarlos así: Conector 24 pines = Conector 1 Conector 4 pines = Conector 2 Pci espress: Este conector es el que se encarga de darle la corriente necesaria a nuestras tarjetas graficas, tanto si tienen un conector o dos debes conectarlos todos, ya que si no la gráfica no funcionaria, o lo haría de manera disminuida, además de poder ocasionar averías tanto en la gráfica como en la propia placa base. 5

6 PROBLEMAS MÁS COMUNES CON LOS CONECTORES Hasta aquí todo lo básico, pero que pasa si alguno de tus componentes tiene algún conector que tu fuente no tiene, o este conector no es exactamente el mismo que el componente requiere, para intentar solucionar los casos mas comunes, vamos a detallarlos a continuación. -Mi placa tiene un conector atx de 24 pines pero mi fuente tiene uno de 20 pines. -Mi placa tiene un conector atx de 20 pines pero mi fuente tiene uno de 24 pines. -Mi placa tiene un conector atx de 20 pines pero mi fuente tiene uno de 20+4 pines. -Mi placa tiene un conector atx de 4 pines pero mi fuente no tiene ninguno. -Mi tarjeta gráfica tiene un conector pci express de 6 pines y mi fuente no tiene ninguno. -Mi tarjeta gráfica tiene dos conectores pci express de 6 pines y mi fuente tiene solo uno. -Mi tarjeta gráfica tiene un conector pci express de 6 pines y otro de 8 pines, pero mi fuente solo tiene uno o dos de 6 pines. -Tengo discos duros sata pero mi fuente no tiene ningún conector sata, o no tiene ninguno libre. -Tengo todos los molex ocupados, pero necesito conectar algún componente más. -Mi placa tiene un conector atx de 24 pines pero mi fuente tiene uno de 20 pines. Solución: Normalmente esto no requiere ninguna solución, ya que por lo normal el equipo funcionara de manera normal conectándole solo el conector de 20 pines, podría haber problemas si instalamos en ese mismo equipo una tarjeta gráfica potente, ya que el conector atx de 24 pines al tener solo conectados 20 no podría con la corriente que la gráfica pide en el puerto pci esppress, pero normalmente al instalar una gráfica potente instalamos también una fuente decente, así que no suele haber problemas. En el caso de que el equipo no llegase a arrancar por culpa de no tener los 24 pines conectados podemos recurrir a "acoplarle" un adaptador como este: 6

7 Sacando asi 24 pines de un conector de tan solo 20. -Mi placa tiene un conector atx de 20 pines pero mi fuente tiene uno de 24 pines. Solución: En este caso no pasa absolutamente nada, conecta lo de la siguiente manera: -Mi placa tiene un conector atx de 20 pines pero mi fuente tiene uno de 20+4 pines. Solución: En este otro caso tampoco tiene mayor importancia, conecta lo de la siguiente manera: -Mi placa tiene un conector atx de 4 pines pero mi fuente no tiene ninguno. Solución: Lo mas sensato seria comprar una fuente nueva, ya que si tu fuente carece de dicho conector a de ser antigua, y no estará preparada para los requisitos energéticos actuales, aun si así crees que tu fuente puede con tus componentes y que el único problema es la falta de dicho conector siempre puedes comprar un adaptador como este: 7

8 -Mi tarjeta grafica tiene un conector pci express de 6 pines y mi fuente no tiene ninguno. Solución: Puedes sacar un adaptador de algún molex que tengas libre, un adaptador como este: -Mi tarjeta gráfica tiene dos conectores pci express de 6 pines y mi fuente tiene solo uno. Solución: La misma que en el caso anterior. -Mi tarjeta gráfica tiene un conector pci express de 6 pines y otro de 8 pines, pero mi fuente solo tiene uno o dos de 6 pines. Solucion: Aquí tienes dos opciones, si tienes dos conectores pci express de 6 pines lo mejor es que pongas un adaptador de 6 pci a 8 pci como este: Pero si solo tienes un pci de 6 pines puedes sacar el de 8 de algún molex que tengas libre, con este tipo de adaptador: 8

9 -Tengo discos duros sata pero mi fuente no tiene ningún conector sata, o no tiene ninguno libre. Solución: Puedes ponerle un adaptador de molex a sata como este: o como este -Tengo todos los molex ocupados, pero necesito conectar algun componente mas. Solución: Como anteriores soluciones pasa por usar adaptadores, en este caso utilizaremos unos multiplicadores de molex como este: 9

10 CONEXIONES GENERALES DE LA FUENTE DE PODER Disco duro IDE Fuente de Poder ATX Disco de disquette Disco duro SATA Placa principal Unidad de CD- Rom IDE De 4 Pines De 24 Pines 10 Unidad de CD- Rom SATA

11 TOMA DE VOLTAJES DE LA FUENTE DE PODER Para dar inicio al mantenimiento de computadores es esencial conocer y manejar las unidades eléctricas, conocer la forma de tomar las medidas, e identificar los puntos básicos de entrada y salida de la alimentación eléctrica del PC. Las tres medidas básicas para realizar un primer análisis eléctrico son: El Voltaje ( V ) Unidad: Voltios Símbolo unidad : V La Corriente ( I ) Unidad: Amperios Símbolo unidad: A La Resistencia ( R ) Unidad: Ohmios Símbolo unidad: W La formula para relacionar estas tres cantidades es llamada la ley de Ohm: V = R* I Existe una tercera cantidad eléctrica que es resultado de la combinación de las tres primeras, la Potencia. Esta es nombrada muy a menudo como característica principal de las fuentes de voltaje del PC, ya que entre mas circuitos y dispositivos constituyan al PC mas potencia de salida de la fuente necesitaremos. Las actuales Placas o Mainboard necesitan fuentes con una salida de por lo menos 450 W y tiende a aumentar. La Potencia ( P ) Unidad: Watios Símbolo unidad: W Formulas: P = I² * R que tambien puede expresarse como P = V * I FORMA DE TOMAR LAS MEDIDAS El instrumento más usado para medir las cantidades eléctricas es el Multimetro o Tester, el cual puede tomar medidas de voltaje, corriente y resistencia. La siguiente es una grafica de un multimetro digital (por el display de cristal líquido). 11

12 o o Como podemos observar en la grafica, existen cuatro grandes secciones, las cuales corresponden al Voltaje, la Resistencia y la corriente. Para el voltaje se muestran dos apartados: V= (VDC), que corresponde al voltaje DC o voltaje de corriente continua (directa). Todos los voltajes que salen de la fuente del PC son de este tipo. V~ (VAC), que corresponde al voltaje AC o voltaje de Corriente Alterna. El cable de potencia (cable de conexión al toma que traen la mayoría de los electrodomésticos) que ingresa a la fuente del PC es de este tipo ( 120 Vac). Los números en cada sección corresponden a la escala a medir, es decir, si elegimos en Vdc la escala 20, estaremos diciendo al multimetro que queremos medir un voltaje que esta entre 0V y 20V. No se deben medir tensiones (tanto continuas como alternas) más elevadas que las máximas que soporta el instrumento (en el caso de no saber el valor a medir empezaremos por la escala mayor). La medida de tensión siempre se realizará colocando el instrumento en paralelo con el circuito del cual se va a obtener la medida. Cuando midamos tensiones continuas hay que tener en cuenta la polaridad de los bornes de entrada (negro el negativo y rojo el positivo). Si las medidas son de tensión (voltaje) alterna el multimetro mide valores eficaces, algo así como un promedio (sin serlo). Vamos a seguir el procedimiento para medir resistencia y voltaje con un multimetro; las medidas en corriente son un poco más complejas y en gran parte de los casos se puede medir de forma alternativa con las medidas de voltaje y resistencia, solo hace falta aplicar la ley de Ohm para hallarla. Para las medidas de voltaje y resistencia se usan las puntas del multimetro en los dos conectores a la izquierda de la grafica. COM es el conector común a todas las medidas que se realicen, generalmente aquí se inserta la punta de color Por ultimo para medir resistencia es necesario apagar las fuentes de voltaje ya que el multimetro proporcionara la tensión a través de su pila. Medir resistencia directamente sobre los componentes de la mainboard puede ser engañoso, ya que si medimos entre los puntos extremos de una resistencia, y el multimetro nos muestra 3340 Ω, pero el valor real (teórico o de fabrica) es Ω, no necesariamente es un defecto o un malfuncionamiento de ésta; el valor extraño de la resistencia se debe a que en la mainboard la resistencia hace parte uno o varios circuitos electronicos y al intentar tomar la medida sobre los 12

13 extremos de la resistencia estamos midiendo también la resistencia de los componentes del circuito que se encuentren en paralelo con ella (por esto el valor más pequeño). EJEMPLO Esta es la forma errada de medir resistencia ya que adicional al valor de la resistencia también estamos midiendo la resistencia en paralelo de nuestro cuerpo, y el valor final no va ser el esperado (el teórico). Ahora que veremos los tipos de conectores, la forma de comprobar los voltajes es ubicar el multimetro en Vdc y en la escala apropiada (20 en este caso), colocar la punta negra en la tierra de los conectores (NEGRO) y la punta roja en el pin a medir. FUENTE DE ALIMENTACIÓN DEL PC En los PC se pueden encontrar actualmente dos tipos de fuentes de alimentación, la fuente AT y la fuente ATX (AT extended). CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE AT La fuente AT tiene tres tipos de conectores de salida: El primer tipo, del cual hay dos, que alimentan al motherboard. Los dos tipos restantes, de los cuales hay una cantidad variable, son aquellos que se conectan a las unidades de discos, CD-ROM, disquetes, etc., vale decir que alimentan a los periféricos no enchufados en un slot del motherboard. La conexión al motherboard es a través de dos conectores de 6 pines cada uno, los cuales deben ir enchufados de modo que los cables negros de ambos queden unidos en el centro. Las tensiones presentes en estos dos conectores son las siguientes: Conector P8 Nº PIN COLOR CABLE TENSION 1 NARANJA PG 2 ROJO +5 VDC 3 AMARILLO +12 VDC 4 AZUL -12 VDC 5 NEGRO TIERRA 6 NEGRO TIERRA 13

14 Conector P9 Nº PIN COLOR CABLE TENSION 1 NEGRO TIERRA 2 NEGRO TIERRA 3 BLANCO -5 VDC 4 ROJO +5 VDC 5 ROJO +5 VDC 6 ROJO +5 VDC Conector para unidad de disco Nº PIN COLOR CABLE TENSION 1 ROJO +5 VDC 2 NEGRO TIERRA 3 NEGRO TIERRA 4 AMARILLO +12 VDC Notas 1. La tensión marcada como PG no es en realidad una tensión, sino una señal de control de la fuente que inhibe al motherboard hasta que las tensiones de la fuente se estabilizan, momento en el cual pasa a habilitar al motherboard. Esta señal cumple una función análoga a la del reset. 2. Para testear la fuente es imprescindible que esta tenga alguna carga conectada, pues en caso contrario podría llegar a no encender. Como carga se puede utilizar un disco duro, el cual no es necesario que esté completamente operativo (un disco duro con gran cantidad de sectores dañados es una excelente opción). 3. En caso de faltar alguna de estas tensiones la fuente debe ser retirada del gabinete y ser reparada o reemplazada por otra. No se aconseja intentar uno mismo la reparación de la fuente, pues el costo en repuestos y horas-hombre probablemente supere al de una unidad nueva, además del peligro inherente a trabajar con altas tensiones. 4. Si se reemplaza la fuente por una nueva, prestar especial atención a la posición del interruptor 220V-110V situado en la parte trasera de la misma, (normalmente debe estar en 110V ya que esta es la tensión residencial). CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE ATX La fuente ATX es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en su funcionamiento como en los voltajes entregados al motherboard. Es de notarse que la fuente ATX es en realidad dos: una fuente principal, que corresponde a la vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar. La principal diferencia en el funcionamiento se nota en el interruptor de encendido, que en vez de conectar y desconectar la alimentación de 110VAC, como hace el de la fuente AT, envía una señal a la fuente principal, indicándole que se encienda o apague, permaneciendo siempre encendida la auxiliar, y siempre conectada la alimentación de 110VAC. El funcionamiento de este pulsador es muy similar al del botón de encendido del control remoto de un televisor. Para apagar el PC por medio de este pulsador es generalmente necesario mantenerlo apretado por 4 o 5 segundos, aunque esto depende de un seteo en el BIOS Setup. Aparte de esto, al darle a Windows la orden de apagar el sistema, éste le envía a la fuente la orden de apagarse automáticamente. 14

15 Cuando el PC se apaga de esta forma, el motherboard queda alimentado por una tensión de 5VDC suministrada por la fuente auxiliar, que mantiene activos los circuitos básicos para que el PC pueda arrancar al presionar el botón de encendido. Nuevamente recordamos la similitud con un televisor y su control remoto. En realidad no está apagado, sino en un modo llamado standby (enespera). Al trabajar con el motherboard de un PC con fuente ATX se debe desconectar el PC de la tensión de red (o sea desenchufarlo), pues se pueden producir serios daños a los componentes del mismo si se conectan o desconectan los mismos con la fuente en modo standby. La fuente ATX entrega dos voltajes nuevos además de los entregados por la fuente AT. Estos son: una tensión de 5VDC que permanece activa cuando la fuente está en modo standby, llamada 5VSB ( 5 Volts Stand-By), y una tensión de 3.3 VDC. Esta última permite simplificar el diseño del motherboard, ya que desde la familia de procesadores Pentium MMX, ya se usaba dicha tensión tanto para el CPU como para la memoria, lo que implicaba integrar al motherboard un regulador que entregaba 3.3V a partir de los 5V. En vez de utilizar dos conectores como la fuente AT, la ATX utiliza un único conector de 20 patas, que tiene guías para impedir su inserción incorrecta. El detalle del conector es el siguiente: N de Pin Color del cable tensión N de Pin Color del cable tensión 11 Naranja VDC 12 Cafe - 12 V DC 13 Negro TIERRA 14 Verde PS-ON 15 Negro TIERRA 16 Negro TIERRA 17 Negro TIERRA 18 Azul - 5 V DC 19 Rojo + 5 V DC 20 Rojo + 5 V DC 1 Naranja VDC 2 Naranja V DC 3 Negro TIERRA 4 Rojo + 5 V DC 5 Negro TIERRA 6 Rojo + 5 V DC 7 Negro TIERRA 8 Blanco Power Good 9 Violeta + 5 V SB 10 Amarillo + 12 V DC TALLER DE FUENTE DE PODER 1. Verifique que tipo de fuente posee su computador. Compare los voltajes que se presentan en la fuente (mediante medición) con los datos dados en el módulo y tome todos los datos encontrados (Tipo de fuente, marca, voltajes, ohmiaje). 2. Cuál es la función principal de la fuente de poder. 3. Cuáles son los tipos de fuentes y cuáles son las diferencias entre los dos tipos 4. Qué tipos de conectores tiene la fuente de poder 5. Cuál es el conector utilizado para hacer la conexión de: discos duros IDE, unidades de CD-R IDE. 15

16 6. Cuál es el conector utilizado para conectar dispositivos SATA como discos duros, unidades de DVD RW 7. Cuáles son los conectores utilizados para alimentar a la Placa principal 8. Indique con una flecha el dispositivo que se debe conectar con el conector correspondiente. Unidad de disquete Unidad de CD- R IDE Disco duro IDE Disco duro SATA Unidad de CD- R SATA Main Board 16