Una fuente de alimentación o fuente poder es un
dispositivo que convierte la tensión
alterna de la red de suministro, en una
o varias tensiones, prácticamente
continuas que alimentan los
distintos circuitos del aparato
electrónico al que se conecta.
clasificación
las fuentes de alimentación, para
dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de
alimentación lineales y conmutadas.
fuentes de alimentación lineales
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 compleja y por tanto más
susceptible a averías.
Las fuentes lineales siguen el
esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida.
En primer lugar el transformador
adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente
alterna en corriente continua pulsante se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el
rizado como un filtro de
condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor
establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión, que
no es más que un sistema de control a lazo cerrado (realimentado - ver figura 3) que en base a la salida del
circuito ajusta el elemento regulador de tensión que en su gran mayoría este
elemento es un transistor. Este transistor que dependiendo de la tipología de
la fuente está siempre polarizado, actúa como resistencia
regulable mientras el circuito de control juega con la región
activa del transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando
el voltaje de salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilización
de la potencia suministrada dado que parte de la energía se transforma en calor
motivado al efecto joule en el elemento regulador (transistor), ya que se comporta como una
resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor
estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado (aunque no
obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseño), esta puede
ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, para
esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la
hora de decidir las características del transformador.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN 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, las fuentes conmutadas utilizan
los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 KHz típicamente) entre corte (abiertos) y
saturación (cerrados). La forma de onda
cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita(Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas
frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA)
que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de
salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo
tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe
ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes.
Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.
La regulación se obtiene con el conmutador,
normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son
las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo
rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del
transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del
tipo LC.
Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas
obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.
Fuente poder 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.
La fuente ATX es un dispositivo que se monta internamente
en el gabinete de la computadora
, la cuál 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
nombres.
ATX es el estándar actual de
fuentes que sustituyeron a las fuentes
de alimentación
AT.
Características
generales de una ATX
• Es de encendido
digital, es decir, tiene un pulsador que al activarse regresa a su estado
inicial, sin embargo ya generó la función deseada de encender ó apagar.
•Algunos modelos
integran un interruptor trasero para evitar consumo innecesario de energía eléctrico 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 los mas modernos microprocesadores.
•Es una fuente que
se queda en "Stand By" ó en estado de
espera, por lo que consumen electricidad aún cuando el equipo este "apagado", lo que también le da la
capacidad de ser manipulada con software.
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.
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2.-
Interruptor de seguridad: permite encender la fuente de
manera mecánica.
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3.-
Conector de alimentación: recibe el cable de corriente
desde el enchufe doméstico.
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4.-
Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje
americano de 127V ó el europeo de 240V.
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5. -
Conector SATA: utilizado para alimentar los
discos duros y las unidades ópticas tipos SATA.
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6.-
Conector de 4 terminales: utilizado para alimentar de
manera directa al microprocesador.
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7.-
Conector ATX: alimenta de electricidad a la
tarjeta principal.
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8 .-
Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los
discos duros y las unidades ópticas.
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9.-
Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras.
Partes
externas de fuente ATX y sus funciones.
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Para alimentarse, tiene un conector de 3 contactos, este a su vez recibe alimentación desde la re eléctrica doméstica.
Para alimentar cuenta con básicamente 4 tipos de conectores:
•Para unidades de 3.5" (disquetera y unidades para discos zip).
•Para unidades de 5.25" (unidades lectoras de CD, unidades para DVD).
•Para alimentar la tarjeta principal.
•Para alimentar unidades SATA/SATA 2 (discos duros SATA y unidades para DVD SATA).
