Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de poder
de una IBM PC
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder
El dispositivo responsable de suministrar la potencia a la
computadora es la Fuente de Poder.
La principal función de la fuente de poder es convertir el
voltaje alterno (AC) que suministra la CFE a un voltaje
continuo (DC) .Es decir, la fuente de poder convierte el
voltaje alterno convencional alterno de 110 V o 220V a
un voltaje continuo usado por la electrónica de la
computadora, los cuales son +3.3V,+5V,+12V,-5V y -12V.
La fuente de poder también está presente en la PC en el
proceso de enfriamiento, facilitando el flujo de aire
dentro del gabinete.
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de poder de una IBM PC
Tipos de Fuentes
Fuentes Lineales
Fuentes Conmutadas
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder
El tamaño del transformador y la capacitancia ( y por lo tanto el
tamaño) de los condensadores electrolíticos son inversamente
proporcional a la frecuencia de la entrada de voltaje de AC:
mientras más baja frecuencia del voltaje, más grande el tamaño de
las componentes y viceversa.
Ya que las fuentes de poder lineales usan la frecuencia de la línea de
60hz - la cual es muy baja -,el transformador y el capacitor son muy
grandes.
Construir una fuente de poder lineal para una PC sería insano, ya que
tendría que ser muy grande y muy pesada.
La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta
frecuencia.
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
Consumo de potencia (en watts) para algunos
productos comunes en una PC
PC Item
Watts
Accelerated Graphics Port (AGP) card
20 to 30W
Peripheral Component Interconnect (PCI) card
5W
small computer system interface (SCSI) PCI card
20 to 25W
floppy disk drive
5W
network interface card
4W
50X CD-ROM drive
10 to 25W
RAM
10W per 128M
5200 RPM Integrated Drive Electronics (IDE) hard disk drive
5 to 11W
7200 RPM IDE hard disk drive
5 to 15W
Motherboard (without CPU or RAM)
20 to 30W
550 MHz Pentium III
30W
733 MHz Pentium III
23.5W
300 MHz Celeron
18W
600 MHz Athlon
45W
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Lineal
Diagrama de bloques para el diseño de una fuente de
poder lineal
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder Lineal
Formas de onda encontradas en una
fuente de poder lineal
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder
Conmutada
En las fuentes conmutadas de alta frecuencia, la
frecuencia del voltaje de entrada es incrementada antes
de que pase al transformador (valores típicos son de 5060 Khz).
Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el
transformador y el capacitor electrolítico pueden ser muy
pequeños.
Esta es la clase de fuentes de poder usadas en la PC y
varios otros equipos electrónicos tales como VCR´s.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder
Conmutada
Diagrama de bloques para el diseño para una
fuente de poder Conmutada con PWM.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Tipos de fuente de poder
para una PC:
•Fuentes AT
•Fuentes ATX
•Otras
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder AT:
Fueron usadas con gabinetes AT y motherboards AT.
Proporciona cuatro voltajes, +5V,+12V,-5V y -12V, y usa un
conector de 12 terminales, generalmente dividido en dos
conectores de seis terminales.
El problema fue que estos dos conectores, podían ser insertados
en cualquier lado del conector de 12 terminales de la
motherboard.
Para evitar errores se debe instalar estos conectores de tal forma
que los cables negros se coloquen en el centro del conector.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de
alimentación AT
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
Conector de potencia AT
Pin
Color
Output
1
2
Orang
e
Red
Power Good
(+5V)
+5V
3
Yellow
+12V
4
Blue
-12V
5
Black
Ground
6
Black
Ground
7
Black
Ground
8
Black
Ground
9
White
-5V
10
Red
+5V
11
Red
+5V
12
Red
+5V
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX:
Son usadas con gabinetes y motherboards ATX.
Hay varios tipos de ATX.
Hay tres diferencias básicas entre las fuentes de poder
AT y ATX.
Tiene una línea de voltaje extra ,la de +3.3V
Las fuentes de poder ATX tienen solo un conector
de 20 terminales.
Tiene un alambre de “power-on”, que permite que
la fuente sea apagada por software.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX:
• Una fuente ATX 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.
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
Conector de Potencia ATX v1.x
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Color
Orange
Orange
Black
Red
Black
Red
Black
Gray
Purple
Yellow
Orange
Blue
Black
Green
Black
Black
Black
White
Red
Red
Output
+3.3V
+3.3V
Ground
+5V
Ground
+5V
Ground
Power Good
+5VSB
+12V
+3.3V
-12V
Ground
Power On
Ground
Ground
Ground
-5V
+5V
+5V
5VSB.-5 Volts Stand By (siempre está
habilitada) se puede usar para operar circuitos
tales como los de control de potencia por
software, debe ser capaz de suministrar
720mA para el “Wake on LAN”
PS-On.-Power Supply On, línea de entrada
activa en bajo, en alto los voltajes de salida se
mantienen en cero. Cuando es activada
aparecen los voltajes
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder y el Reset de la PC
Tensión
de la
fuente
de poder
•La CPU no debe
esperar hasta que la
fuente de poder se haya
estabilizado
Señal
Power
Good
•La fuente proporciona
al sistema una señal de
“POWER GOOD, que
indica que la tensión se
estabilizó a un error
menor del 5% de su
valor nominal.
Línea
de
RESET
Estado
de la
PC
Reseteado Operando Reseteado
Encendid
o de la PC
Pico de
corriente
1 ms
Operando
Desconectado
Apagado
de la PC
•Cuando esta línea
indique inestabilidades
(arranque, caida de
tensión o al apagar la
PC), se activa el reset,
evitando situaciones de
inconsistencia en su
funcionamiento
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de
alimentación ATX
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
ATX12V v1.x:
•Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se
agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX:
•Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector
auxiliar de seis terminales proporcionando cables de +3.3.V y
+5V . Este conector auxiliar de seis terminales fue usado
básicamente por las primeros motherboards de Pentium 4
(motherboard con socket 423)
•Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards
ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que las
fuentes de poder ATX.
• La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de potencia
Serial ATA, que tiene 15 terminales.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
ATX12V v2.x:
•Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de potencia
del motherboard de 20 a 24 terminales. También eliminó el
conector auxiliar de seis terminales, ya que no se usó más, y
ratificó el uso del conector Serial ATA.
•Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x , permiten
usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, fuentes ATX12V
v1.x.
•Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards
ATX12V v1.x con el uso de un adaptador.
•El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo que las
fuentes de poder ATX originales y conservan el conector extra
de cuatro terminales introducido en la ATX12V v1.x.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de
alimentación ATX12V o ATX 2.0
Carlos Canto Q.
La Fuente de Poder
Arquitectura de computadoras II
Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Color
Orange
Orange
Black
Red
Black
Red
Black
Gray
Purple
Yellow
Yellow
Orange
Orange
Blue
Black
Green
Black
Black
Black
White
Red
Red
Red
Black
Output
+3.3V
+3.3V
Ground
+5V
Ground
+5V
Ground
Power Good
+5VSB
+12V
+12V
+3.3V
+3.3V
-12V
Ground
Power On
Ground
Ground
Ground
-5V
+5V
+5V
+5V
Ground
Conector de potencia ATX12V v2.x
ATX12V v1.x Auxiliary Connector
Pin
1
2
3
4
5
6
Color
Black
Black
Black
Orange
Orange
Red
Output
Ground
Ground
Ground
+3.3V
+3.3V
+5V
ATX12V 12V Connector
Pin
Color
Output
1
Black
Ground
2
Black
Ground
3
Yellow
+12V
4
Yellow
+12V
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Enfriamiento
La fuente de poder juega un papel importante en el proceso de enfriamiento
de la PC.
La función exacta es sacar el aire caliente del gabinete.
El flujo de aire dentro de la PC trabaja como
sigue:
El aire frío entra a través de las rejillas
existentes en la parte frontal del gabinete.
El aire es calentado por los dispositivos
como el procesador, tarjeta de video,
chipset, etc.
Ya que el aire caliente es menos denso
que el aire frío, la tendencia natural es que
se vaya para arriba, consecuentemente, el
aire caliente es retenido en la parte
superior del gabinete.
El ventilador de enfriamiento de la fuente
de poder trabaja como un extractor de
aire, jalando el aire caliente de esta área y
sacándolo de la PC.
Fuentes de poder grandes tiene dos o tres
ventiladores de enfriamiento.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras II
La Fuente de Poder
Enfriamiento
Seleccione el gabinete apropiado para una PC
Carlos Canto Q.
Descargar

Consumo de potencia (en watts) para algunos productos