Suministro de energía para computadora

Las fuentes de alimentación carecen de glamour, por lo que casi todo el mundo las da por sentado. Eso es un gran error, porque la fuente de alimentación realiza dos funciones críticas: proporciona energía regulada a todos los componentes del sistema y enfría la computadora. Muchas personas que se quejan de que Windows se bloquea con frecuencia, comprensiblemente, culpan a Microsoft. Pero, sin disculparse por Microsoft, la verdad es que muchos de estos fallos son causados por fuentes de alimentación de baja calidad o sobrecargadas.

Si desea un sistema confiable y a prueba de choques, use una fuente de alimentación de alta calidad. De hecho, hemos descubierto que el uso de una fuente de alimentación de alta calidad permite que incluso las placas base, los procesadores y la memoria marginales funcionen con una estabilidad razonable, mientras que el uso de una fuente de alimentación barata hace que incluso los componentes de primera categoría sean inestables.

La triste verdad es que es casi imposible comprar una computadora con una fuente de alimentación de primera. Los fabricantes de computadoras cuentan centavos, literalmente. Las buenas fuentes de alimentación no ganan puntos de marketing, por lo que pocos fabricantes están dispuestos a gastar entre $ 30 y $ 75 adicionales por una mejor fuente de alimentación. Para sus líneas premium, los fabricantes de primer nivel generalmente usan lo que llamamos fuentes de alimentación de rango medio. Para sus líneas de consumo de mercado masivo, incluso los fabricantes de marcas reconocidas pueden comprometer la fuente de alimentación para cumplir con un precio, utilizando lo que consideramos fuentes de alimentación marginales tanto en términos de producción como de calidad de construcción.

Las siguientes secciones detallan lo que necesita para comprender cómo elegir una buena fuente de alimentación de reemplazo.

La característica más importante de una fuente de alimentación es su factor de forma , que define sus dimensiones físicas, la ubicación de los orificios de montaje, los tipos de conectores físicos y la distribución de pines, etc. Todos los factores de forma de la fuente de alimentación moderna se derivan del original Factor de forma ATX , publicado por Intel en 1995.

Cuando reemplaza una fuente de alimentación, es importante utilizar una con el factor de forma correcto, para asegurarse no solo de que la fuente de alimentación se ajuste físicamente a la carcasa, sino también de que proporcione los tipos correctos de conectores de alimentación para la placa base y los dispositivos periféricos. Normalmente se utilizan tres factores de forma de fuente de alimentación en los sistemas actuales y recientes:

ATX12V Las fuentes de alimentación son las más grandes físicamente, están disponibles en las clasificaciones de vataje más altas y, con mucho, las más comunes. Los sistemas de escritorio de tamaño completo utilizan fuentes de alimentación ATX12V, al igual que la mayoría de los sistemas de torre pequeña, media y completa. Figura 16-1 muestra una fuente de alimentación Antec TruePower 2.0, que es una unidad ATX12V típica.

Figura 16-1: Fuente de alimentación Antec TruePower 2.0 ATX12V (imagen cortesía de Antec)

SFX12V Las fuentes de alimentación (s-for-small) parecen fuentes de alimentación ATX12V reducidas y se utilizan principalmente en sistemas microATX y FlexATX de factor de forma pequeño. Las fuentes de alimentación SFX12V tienen capacidades más bajas que las fuentes de alimentación ATX12V, normalmente de 130 W a 270 W para SFX12V frente a 600 W o más para ATX12V y generalmente se utilizan en sistemas de nivel de entrada. Los sistemas que fueron construidos con fuentes de alimentación SFX12V pueden aceptar un reemplazo de ATX12V si la unidad ATX12V se ajusta físicamente a la carcasa.

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TFX12V (t-for-thin) las fuentes de alimentación se alargan físicamente (en comparación con la forma cúbica de las unidades ATX12V y SFX12V) pero tienen capacidades similares a las de las unidades SFX12V. Las fuentes de alimentación TFX12V se utilizan en algunos sistemas de factor de forma pequeño (SFF) con volúmenes totales del sistema de 9 a 15 litros. Debido a su forma física extraña, puede reemplazar una fuente de alimentación TFX12V solo con otra unidad TFX12V.

Aunque es menos probable, puede encontrar un EPS12V fuente de alimentación (utilizada casi exclusivamente en servidores), un CFX12V fuente de alimentación (utilizada en sistemas microBTX), o un LFX12V fuente de alimentación (utilizada en sistemas picoBTX). Los documentos de especificaciones detallados para todos estos factores de forma se pueden descargar de http://www.formfactors.org .

EL MODIFICADOR DE 12V

En 2000, para adaptarse a los requisitos de + 12V de sus nuevos procesadores Pentium 4, Intel agregó un nuevo conector de alimentación de + 12V a la especificación ATX y renombró la especificación ATX12V. Desde entonces, cada vez que Intel ha actualizado una especificación de fuente de alimentación o ha creado una nueva, requería este conector de + 12V y usaba el modificador de 12V en el nombre de la especificación. Los sistemas más antiguos utilizan fuentes de alimentación que no son de 12V ATX o SFX. Puede reemplazar una fuente de alimentación ATX con una unidad ATX12V, o una fuente de alimentación SFX con una unidad SFX12V (o posiblemente una ATX12V).

Los cambios de versiones anteriores de la especificación ATX a versiones más nuevas y de ATX a variantes más pequeñas como SFX y TFX han sido evolutivos, teniendo siempre presente la compatibilidad con versiones anteriores. Todos los aspectos de los diversos factores de forma, incluidas las dimensiones físicas, la ubicación de los orificios de montaje y los conectores de cables, están estrictamente estandarizados, lo que significa que puede elegir entre numerosas fuentes de alimentación estándar de la industria para reparar o actualizar la mayoría de los sistemas, incluso los modelos más antiguos.

TODO EL ZUMO QUE SE ADAPTA

Cuando reemplace su fuente de alimentación, es importante obtener una unidad de reemplazo que se adapte a su carcasa. Si su fuente de alimentación anterior tiene la etiqueta ATX 1.X o 2.X o ATX12V 1.X o 2.X, puede instalar cualquier fuente de alimentación ATX12V actual. Si tiene la etiqueta SFX o SFX12V, puede instalar cualquier fuente de alimentación SFX12V actual o, si la caja tiene suficiente espacio libre, una unidad ATX12V. Si la fuente de alimentación anterior está etiquetada como TFX12V, solo cabrá otra unidad TFX12V. Si su antigua fuente de alimentación no está etiquetada con la especificación y el cumplimiento de la versión, busque en el sitio web del fabricante el número de modelo de su fuente de alimentación actual. Si todo lo demás falla, mida su fuente de alimentación actual y compare sus dimensiones con las de las unidades que está considerando comprar.

Estas son algunas otras características importantes de las fuentes de alimentación:

La potencia nominal que puede proporcionar la fuente de alimentación. El vataje nominal es una cifra compuesta, determinada multiplicando los amperajes disponibles en cada uno de los varios voltajes suministrados por una fuente de alimentación de PC. La potencia nominal es principalmente útil para la comparación general de fuentes de alimentación. Lo que realmente importa es el amperaje individual disponible en diferentes voltajes, y esos varían significativamente entre fuentes de alimentación nominalmente similares.

ASUNTOS DE TEMPERATURA

Las clasificaciones de vataje no tienen sentido a menos que especifiquen la temperatura a la que se realizó la clasificación. A medida que aumenta la temperatura, la capacidad de salida de una fuente de alimentación disminuye. Por ejemplo, PC Power & Cooling califica el vataje a 40 C, que es una temperatura realista para una fuente de alimentación en funcionamiento. La mayoría de las fuentes de alimentación tienen una potencia nominal de solo 25 C. Esa diferencia puede parecer menor, pero una fuente de alimentación nominal de 450 W a 25 C puede entregar solo 300 W a 40 C. La regulación de voltaje también puede sufrir a medida que aumenta la temperatura, lo que significa que una fuente de alimentación que nominalmente cumple con las especificaciones de regulación de voltaje a 25 C puede estar fuera de las especificaciones durante el funcionamiento normal a 40 C o alrededor.

La relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada expresada como porcentaje. Por ejemplo, una fuente de alimentación que produce una salida de 350 W pero requiere una entrada de 500 W tiene una eficiencia del 70%. En general, una buena fuente de alimentación tiene una eficiencia de entre el 70% y el 80%, aunque la eficiencia depende de la carga de la fuente de alimentación. Calcular la eficiencia es difícil, porque las fuentes de alimentación de PC son conmutación de fuentes de alimentación más bien que fuentes de alimentación lineales . La forma más fácil de pensar en esto es imaginar que la fuente de alimentación conmutada consume mucha corriente durante una fracción del tiempo que está funcionando y no hay corriente el resto del tiempo. El porcentaje del tiempo que consume corriente se llama Factor de potencia , que suele ser el 70% para una fuente de alimentación de PC estándar. En otras palabras, una fuente de alimentación de PC de 350 W en realidad requiere una entrada de 500 W el 70% del tiempo y 0 W el 30% del tiempo.

La combinación del factor de potencia con la eficiencia arroja algunas cifras interesantes. La fuente de alimentación suministra 350 W, pero el factor de potencia del 70% significa que requiere 500 W el 70% del tiempo. Sin embargo, la eficiencia del 70% significa que en lugar de consumir 500 W, debe consumir más, en una proporción de 500 W / 0,7, o alrededor de 714 W. Si examina la placa de especificaciones de una fuente de alimentación de 350 W, puede encontrar que para suministrar 350 W nominales, que es 350 W / 110 V o aproximadamente 3,18 amperios, en realidad debe consumir hasta 714 W / 110 V o aproximadamente 6,5 amperios. Otros factores pueden aumentar ese amperaje máximo real, por lo que es común ver fuentes de alimentación de 300 W o 350 W que en realidad consumen hasta 8 o 10 amperios como máximo. Esa variación tiene implicaciones de planificación, tanto para los circuitos eléctricos como para los UPS, que deben dimensionarse para adaptarse al consumo de amperaje real en lugar de la potencia nominal de salida.

Es deseable una alta eficiencia por dos razones. Primero, reduce su factura de electricidad. Por ejemplo, si su sistema realmente consume 200 W, una fuente de alimentación con una eficiencia del 67% consume 300 W (200 / 0,67) para proporcionar esos 200 W, desperdiciando el 33% de la electricidad que está pagando. Una fuente de alimentación con una eficiencia del 80% consume solo 250 W (200 / 0,80) para proporcionar esos mismos 200 W a su sistema. En segundo lugar, la energía desperdiciada se convierte en calor dentro de su sistema. Con la fuente de alimentación con una eficiencia del 67%, su sistema debe deshacerse de 100 W de calor residual, frente a la mitad que con la fuente de alimentación con una eficiencia del 80%.

Factor de potencia

El factor de potencia se determina dividiendo la potencia real (W) por la potencia aparente (voltios x amperios o VA). Las fuentes de alimentación estándar tienen factores de potencia que oscilan entre 0,70 y 0,80, y las mejores unidades se acercan a 0,99. Algunas fuentes de alimentación más nuevas usan pasivo o activo corrección del factor de potencia (PFC) , que puede aumentar el factor de potencia en el rango de 0,95 a 0,99, reduciendo la corriente máxima y la corriente armónica. A diferencia de las fuentes de alimentación estándar que alternan entre consumir mucha corriente y ninguna corriente, las fuentes de alimentación PFC consumen corriente moderada todo el tiempo. Debido a que el cableado eléctrico, los disyuntores, los transformadores y los UPS deben estar clasificados para el consumo máximo de corriente en lugar del consumo de corriente promedio, el uso de una fuente de alimentación PFC reduce la tensión en el sistema eléctrico al que se conecta la fuente de alimentación PFC.

Una de las principales diferencias entre las fuentes de alimentación premium y los modelos menos costosos es qué tan bien están reguladas. Idealmente, una fuente de alimentación acepta alimentación de CA, que posiblemente sea ruidosa o fuera de las especificaciones, y convierte esa alimentación de CA en alimentación de CC estable y uniforme sin artefactos. De hecho, ninguna fuente de alimentación cumple con lo ideal, pero las buenas fuentes de alimentación se acercan mucho más que las baratas. Los procesadores, la memoria y otros componentes del sistema están diseñados para funcionar con voltaje de CC puro y estable. Cualquier desviación de eso puede reducir la estabilidad del sistema y acortar la vida útil de los componentes. Estos son los problemas de regulación clave:

Una fuente de alimentación perfecta aceptaría la entrada de onda sinusoidal de CA y proporcionaría una salida de CC completamente plana. Las fuentes de alimentación del mundo real en realidad proporcionan una salida de CC con un pequeño componente de CA superpuesto. Ese componente de CA se llama onda , y puede expresarse como pico a pico voltaje (p-p) en milivoltios (mV) o como un porcentaje del voltaje de salida nominal. Una fuente de alimentación de alta calidad puede tener un 1% de ondulación, que puede expresarse como 1%, o como una variación de voltaje p-p real para cada voltaje de salida. Por ejemplo, a + 12V, una ondulación del 1% corresponde a + 0.12V, generalmente expresada como 120mV. Una fuente de alimentación de rango medio puede limitar la ondulación al 1% en algunos voltajes de salida, pero se dispara hasta un 2% o 3% en otros. Las fuentes de alimentación baratas pueden tener un 10% o más de ondulación, lo que hace que ejecutar una PC sea un juego de niños.

La carga en la fuente de alimentación de una PC puede variar significativamente durante las operaciones de rutina, por ejemplo, cuando el láser de una grabadora de DVD se activa o una unidad óptica gira hacia arriba y hacia abajo. Regulación de carga expresa la capacidad de la fuente de alimentación para suministrar potencia de salida nominal en cada voltaje a medida que la carga varía de máximo a mínimo, expresada como la variación en el voltaje experimentada durante el cambio de carga, ya sea como un porcentaje o en diferencias de voltaje p-p. Una fuente de alimentación con una regulación de carga estricta proporciona un voltaje casi nominal en todas las salidas independientemente de la carga (dentro de su rango, por supuesto). Una fuente de alimentación de primer nivel regula los voltajes en los rieles de voltaje + 3.3V, + 5V y + 12V dentro del 1%, con una regulación del 5% en los rieles menos críticos de 5V y 12V. Una fuente de alimentación excelente podría regular el voltaje en todos los rieles críticos dentro del 3%. Una fuente de alimentación de rango medio puede regular el voltaje en todos los rieles críticos dentro del 5%. Las fuentes de alimentación económicas pueden variar en un 10% o más en cualquier riel, lo cual es inaceptable.

Una fuente de alimentación ideal proporcionaría voltajes de salida nominales mientras se alimenta cualquier voltaje de CA de entrada dentro de su rango. Las fuentes de alimentación del mundo real permiten que los voltajes de salida de CC varíen ligeramente a medida que cambia el voltaje de entrada de CA. Así como la regulación de carga describe el efecto de la carga interna, Regulación de línea se puede pensar que describe los efectos de la carga externa, por ejemplo, una caída repentina en el voltaje de línea de CA entregado cuando se activa el motor de un ascensor. La regulación de línea se mide manteniendo todas las demás variables constantes y midiendo los voltajes de salida de CC como el voltaje de entrada de CA varía en todo el rango de entrada. Una fuente de alimentación con regulación de línea estricta proporciona voltajes de salida dentro de las especificaciones, ya que la entrada varía del máximo al mínimo permitido. La regulación de línea se expresa de la misma forma que la regulación de carga, y los porcentajes aceptables son los mismos.

El ventilador de la fuente de alimentación es una de las principales fuentes de ruido en la mayoría de las PC. Si su objetivo es reducir el nivel de ruido de su sistema, es importante elegir una fuente de alimentación adecuada. Fuentes de alimentación con reducción de ruido modelos como Antec TruePower 2.0 y SmartPower 2.0, Enermax NoiseTaker, Nexus NX, PC Power & Cooling Silencer, Seasonic SS y Zalman ZM están diseñados para minimizar el ruido del ventilador y pueden ser la base de un sistema que es casi inaudible en un cuarto tranquilo. Fuentes de alimentación silenciosas , como el Antec Phantom 350 y el Silverstone ST30NF, no tienen ventiladores y son casi totalmente silenciosos (puede haber un leve zumbido de los componentes eléctricos). En términos prácticos, rara vez hay muchas ventajas en el uso de una fuente de alimentación sin ventilador. Son bastante caras en relación con las fuentes de alimentación con reducción de ruido, y las unidades con reducción de ruido son lo suficientemente silenciosas como para que cualquier ruido que produzcan sea absorbido por el ruido de los ventiladores de la carcasa, el enfriador de la CPU, el ruido de rotación del disco duro, etc.

Volando fuera de los rieles

La regulación de carga en el riel de + 12V se volvió mucho más importante cuando Intel envió el Pentium 4. En el pasado, + 12V se usaba principalmente para hacer funcionar motores de accionamiento. Con el Pentium 4, Intel comenzó a usar VRM de 12V para suministrar las corrientes más altas que requieren los procesadores Pentium 4. Los procesadores AMD recientes también utilizan VRM de 12 V para suministrar energía al procesador. Las fuentes de alimentación que cumplen con ATX12V están diseñadas teniendo en cuenta este requisito. Las fuentes de alimentación ATX más antiguas y / o económicas, aunque pueden tener un amperaje suficiente en el riel de +12 V para admitir un procesador moderno, es posible que no tengan la regulación adecuada para hacerlo correctamente.
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En los últimos años, ha habido algunos cambios significativos en las fuentes de alimentación, todos los cuales han resultado directa o indirectamente del mayor consumo de energía y cambios en los voltajes utilizados por los procesadores modernos y otros componentes del sistema. Cuando reemplaza una fuente de alimentación en un sistema más antiguo, es importante comprender las diferencias entre la fuente de alimentación más antigua y las unidades actuales, así que echemos un breve vistazo a la evolución de las fuentes de alimentación de la familia ATX a lo largo de los años.

Durante 25 años, cada fuente de alimentación de PC ha proporcionado conectores de alimentación estándar Molex (disco duro) y Berg (disquete), que se utilizan para alimentar unidades y periféricos similares. Donde las fuentes de alimentación difieren es en los tipos de conectores que utilizan para proporcionar energía a la placa base. La especificación ATX original definió el 20 pines Conector de alimentación principal ATX se muestra en la Figura 16-2 . Este conector fue utilizado por todas las fuentes de alimentación ATX y las primeras fuentes de alimentación ATX12V.

Figura 16-2: Conector de alimentación principal ATX / ATX12V de 20 pines

El conector de alimentación principal ATX de 20 pines se diseñó en un momento en que los procesadores y la memoria usaban + 3.3V y + 5V, por lo que hay numerosas líneas de + 3.3V y + 5V definidas para este conector. Los contactos dentro del cuerpo del conector están clasificados para transportar como máximo 6 amperios. Eso significa que las tres líneas de + 3.3V pueden transportar 59.4W (3.3V x 6A x 3 líneas), las cuatro líneas de + 5V pueden transportar 120W, y la línea de + 12V puede transportar 72W, para un total de aproximadamente 250W.

Esa configuración fue suficiente para los primeros sistemas ATX, pero a medida que los procesadores y la memoria consumían más energía, los diseñadores de sistemas pronto se dieron cuenta de que el conector de 20 pines proporcionaba una corriente inadecuada para los sistemas más nuevos. Su primera modificación fue agregar el Conector de alimentación auxiliar ATX , se muestra en la Figura 16-3. . Este conector definido en las especificaciones ATX 2.02 y 2.03 y en ATX12V 1.X, pero eliminado de versiones posteriores de la especificación ATX12V, usa contactos clasificados para 5 amperios. Por lo tanto, sus dos líneas de + 3.3V agregan 33W de capacidad de carga de + 3.3V, y su línea de + 5V agrega 25W de capacidad de carga de + 5V, para una adición total de 58W.

Figura 16-3: El conector de alimentación auxiliar ATX / ATX12V de 6 pines

Intel eliminó el conector de alimentación auxiliar de versiones posteriores de la especificación ATX12V porque era superfluo para los procesadores Pentium 4. El Pentium 4 usaba una potencia de + 12V en lugar de los + 3.3V y + 5V que usaban los procesadores anteriores y otros componentes, por lo que ya no había necesidad de + 3.3V y + 5V adicionales. La mayoría de los fabricantes de fuentes de alimentación dejaron de proporcionar el conector de alimentación auxiliar poco después de que se enviara el Pentium 4 a principios de 2000. Si su placa base requiere el conector de alimentación auxiliar, eso es prueba suficiente de que el sistema es demasiado antiguo para poder actualizarlo económicamente.

Si bien la alimentación auxiliar conectada proporcionó una corriente adicional de + 3.3V y + 5V, no hizo nada para aumentar la cantidad de corriente de + 12V disponible para la placa base, y eso resultó ser crítico. Uso de placas base VRM (módulos reguladores de voltaje) para convertir los voltajes relativamente altos suministrados por la fuente de alimentación a los voltajes bajos requeridos por el procesador. Las placas base anteriores usaban VRM de + 3.3V o + 5V, pero el mayor consumo de energía del Pentium 4 hizo que fuera necesario cambiar a VRM de + 12V. Eso creó un gran problema. El conector de alimentación principal de 20 pines podría proporcionar como máximo 72 W de potencia de + 12V, mucho menos de lo necesario para alimentar un procesador Pentium 4. El conector de alimentación auxiliar no agregó + 12V, por lo que se necesitaba otro conector adicional.

Intel actualizó la especificación ATX para incluir un nuevo conector de 12V de 4 pines, llamado + Conector de alimentación de 12V (o, casualmente, el Conector P4 , aunque los procesadores AMD recientes también utilizan este conector). Al mismo tiempo, cambiaron el nombre de la especificación ATX a la especificación ATX12V para reflejar la adición del conector de + 12V. El conector de + 12V, que se muestra en Figura 16-4. , tiene dos pines de + 12V, cada uno clasificado para transportar 8 amperios para un total de 192W de potencia de + 12V y dos pines de tierra. Con los 72W de potencia de + 12V proporcionados por el conector de alimentación principal de 20 pines, una fuente de alimentación ATX12V puede proporcionar hasta 264W de potencia de + 12V, más que suficiente incluso para los procesadores más rápidos.

Figura 16-4: El conector de alimentación de + 12V de 4 pines

El conector de alimentación de + 12V está dedicado a proporcionar energía al procesador y se conecta a un conector de la placa base cerca del zócalo del procesador para minimizar las pérdidas de energía entre el conector de alimentación y el procesador. Debido a que el procesador ahora funcionaba con el conector de + 12V, Intel eliminó el conector de alimentación auxiliar cuando lanzaron la especificación ATX12V 2.0 en 2000. A partir de ese momento, todas las nuevas fuentes de alimentación vinieron con el conector de + 12V, y algunas hasta el día de hoy continúan para proporcionar el conector de alimentación auxiliar.

Estos cambios a lo largo del tiempo significan que una fuente de alimentación en un sistema antiguo puede tener una de las siguientes cuatro configuraciones (de la más antigua a la más nueva):

Solo conector de alimentación principal de 20 pines
Conector de alimentación principal de 20 pines y conector de alimentación auxiliar de 6 pines
Conector de alimentación principal de 20 pines, conector de alimentación auxiliar de 6 pines y conector de +12 V de 4 pines
Conector de alimentación principal de 20 pines y conector de + 12V de 4 pines

A menos que la placa base requiera el conector auxiliar de 6 pines, puede usar cualquier fuente de alimentación ATX12V actual para reemplazar cualquiera de estas configuraciones.

Eso nos lleva a la especificación ATX12V 2.X actual, que hizo más cambios en los conectores de alimentación estándar. La introducción del estándar de vídeo PCI Express en 2004 volvió a plantear el antiguo problema de que la corriente de +12 V disponible en el conector de alimentación principal de 20 pines se limitaba a 6 amperios (o 72 W en total). El conector de + 12V puede proporcionar mucha corriente de + 12V, pero está dedicado al procesador. Una tarjeta de video PCI Express rápida puede consumir fácilmente más de 72W de corriente de + 12V, por lo que es necesario hacer algo.

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Intel podría haber introducido otro conector de alimentación complementario, pero en su lugar decidió esta vez tomar la iniciativa y reemplazar el antiguo conector de alimentación principal de 20 pines con un nuevo conector de alimentación principal que podría suministrar más corriente de + 12V a la placa base. El nuevo 24 pines Conector de alimentación principal ATX12V 2.0 , se muestra en la Figura 16-5. , fue el resultado.

Figura 16-5: El conector de alimentación principal ATX12V 2.0 de 24 pines

El conector de alimentación principal de 24 clavijas agrega cuatro cables a los del conector de alimentación principal de 20 clavijas, un cable de tierra (COM) y un cable adicional cada uno para + 3.3V, + 5V y + 12V. Como ocurre con el conector de 20 pines, los contactos dentro del cuerpo del conector de 24 pines están clasificados para transportar como máximo 6 amperios. Eso significa que las cuatro líneas de + 3.3V pueden transportar 79.2W (3.3V x 6A x 4 líneas), las cinco líneas de + 5V pueden transportar 150W y las dos líneas de + 12V pueden transportar 144W, para un total de aproximadamente 373W. Con los 192W de + 12V proporcionados por el conector de alimentación de + 12V, una fuente de alimentación ATX12V 2.0 moderna puede proporcionar un total de hasta aproximadamente 565W.

Uno pensaría que 565W serían suficientes para cualquier sistema. No es cierto, por desgracia. El problema, como de costumbre, es una cuestión de qué voltajes están disponibles y dónde. El conector de alimentación principal ATX12V 2.0 de 24 pines asigna una de sus líneas de + 12V al video PCI Express, que en el momento en que se publicó la especificación se pensó que era suficiente. Pero las tarjetas de video PCI Express actuales más rápidas pueden consumir mucho más que los 72W que puede proporcionar la línea dedicada de + 12V. Por ejemplo, tenemos un adaptador de video NVIDIA 6800 Ultra que tiene un consumo máximo de + 12V de 110W.

Obviamente, era necesario algún medio de proporcionar energía suplementaria. Algunas tarjetas de video AGP de alta corriente abordaron este problema al incluir un conector de disco duro Molex, al que podría conectar un cable de alimentación periférico estándar. Las tarjetas de video PCI Express utilizan una solución más elegante. El 6 pines Conector de alimentación de gráficos PCI Express , se muestra en la Figura 16-6. , fue definido por PCISIG ( http://www.pcisig.org ) la organización responsable de mantener el estándar PCI Express específicamente para proporcionar la corriente adicional de + 12V que necesitan las tarjetas de video rápidas PC Express. Aunque todavía no es una parte oficial de la especificación ATX12V, este conector está bien estandarizado y está presente en la mayoría de las fuentes de alimentación actuales. Esperamos que se incorpore en la próxima actualización de la especificación ATX12V.

Figura 16-6: Conector de alimentación de gráficos PCI Express de 6 pines

El conector de alimentación de gráficos PCI Express utiliza un enchufe similar al conector de alimentación de + 12V, con contactos también clasificados para transportar 8 amperios. Con tres líneas de +12 V a 8 amperios cada una, el conector de alimentación de gráficos PCI Express puede proporcionar hasta 288 W (12 x 8 x 3) de corriente de +12 V, lo que debería ser suficiente incluso para las futuras tarjetas gráficas más rápidas. Debido a que algunas placas base PCI Express pueden admitir tarjetas de video PCI Express duales, algunas fuentes de alimentación ahora incluyen dos conectores de alimentación de gráficos PCI Express, que aumentan la potencia total de +12 V disponible para las tarjetas gráficas a 576W. Sumado a los 565W disponibles en el conector de alimentación principal de 24 pines y el conector de + 12V, eso significa que se podría construir una fuente de alimentación ATX12V 2.0 con una capacidad total de 1.141W. (La más grande que conocemos es una unidad de 1000 W disponible en PC Power & Cooling).

Con todos los cambios a lo largo de los años, se habían descuidado los conectores de alimentación de los dispositivos. Las fuentes de alimentación fabricadas en 2000 incluían los mismos conectores de alimentación Molex (disco duro) y Berg (unidad de disquete) que las fuentes de alimentación fabricadas en 1981. Eso cambió con la introducción de Serial ATA, que utiliza un conector de alimentación diferente. El de 15 pines Conector de alimentación SATA , se muestra en la Figura 16-7. , incluye seis pines de tierra y tres pines cada uno para + 3.3V, + 5V y + 12V. En este caso, la gran cantidad de pines que transportan voltaje no está destinada a admitir una corriente más alta, un disco duro SATA consume poca corriente, y cada unidad tiene su propio conector de alimentación, pero para admitir la conexión antes de desconectar y desconectar antes de conectar. conexiones necesarias para permitir la conexión en caliente o la conexión / desconexión de una unidad sin apagarla.

Figura 16-7: El conector de alimentación ATX12V 2.0 Serial ATA

A pesar de todos estos cambios a lo largo de los años, la especificación ATX ha hecho todo lo posible para garantizar la compatibilidad con versiones anteriores de las nuevas fuentes de alimentación con las placas base antiguas. Eso significa que, con muy pocas excepciones, puede conectar una nueva fuente de alimentación a una placa base antigua o viceversa.

CUIDADO CON LOS SISTEMAS DELL ANTIGUOS

Durante algunos años a fines de la década de 1990, Dell usó conectores estándar en sus placas base y fuentes de alimentación, pero con conexiones de clavijas no estándar. La conexión de una fuente de alimentación ATX estándar a una de estas placas base no estándar de Dell (o viceversa) podría destruir la placa base y / o la fuente de alimentación. Afortunadamente, estos sistemas son ahora tan antiguos que ya no se pueden actualizar económicamente. Aún así, si se encuentra reemplazando la fuente de alimentación o la placa base en un sistema Dell más antiguo, tenga la absoluta certeza de que no es una de las unidades Dell no estándar. Para hacerlo, verifique el número de modelo del sistema en el sitio web de PC Power & Cooling ( http://www.pcpowerandcooling.com ). PC Power & Cooling vende fuentes de alimentación de repuesto para estos sistemas Dell no estándar, pero dado que el sistema más joven de este tipo ahora es bastante antiguo, nadie puede adivinar cuánto tiempo PC Power & Cooling seguirá vendiendo estas fuentes de alimentación no estándar.

Incluso el cambio en el conector de alimentación principal de 20 a 24 pines no presenta ningún problema, porque el conector más nuevo mantiene las mismas conexiones de pines y codificación para los pines 1 a 20, y simplemente agrega los pines 21 a 24 en el extremo del antiguo de 20 pines. diseño. Como Figura 16-8. muestra, un antiguo conector de alimentación principal de 20 pines encaja perfectamente con el conector de alimentación principal de 24 pines. De hecho, el enchufe del conector de alimentación principal en todas las placas base de 24 pines que hemos visto está diseñado específicamente para aceptar un cable de 20 pines. Tenga en cuenta la repisa de longitud completa en el zócalo de la placa base en Figura 16-8. , que está diseñado para permitir que un cable de 20 pines se enganche en su lugar.

Figura 16-8: Un conector de alimentación principal ATX de 20 pines conectado a una placa base de 24 pines

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Por supuesto, el cable de 20 pines no incluye los cables adicionales de + 3.3V, + 5V y + 12V que están presentes en el cable de 24 pines, lo que plantea un problema potencial. Si la placa base requiere la corriente adicional disponible en el cable de 24 pines para funcionar, no puede funcionar con el cable de 20 hilos. Como solución alternativa, la mayoría de las placas base de 24 pines proporcionan un conector estándar Molex (disco duro) en algún lugar de la placa base. Si usa esa placa base con un cable de alimentación de 20 hilos, también debe conectar un cable Molex desde la fuente de alimentación a la placa base. Ese cable Molex proporciona los + 5V y + 12V adicionales (aunque no los + 3.3V) que necesita la placa base para funcionar. (La mayoría de las placas base no tienen requisitos de + 3.3V superiores a los que el cable de 20 hilos puede cumplir, aquellos que sí pueden usar un VRM suplementario para convertir algunos de los + 12V adicionales suministrados por el conector Molex a + 3.3V).

Debido a que el conector de alimentación principal ATX de 24 pines es un superconjunto de la versión de 20 pines, también es posible utilizar una fuente de alimentación de 24 pines con una placa base de 20 pines. Para hacerlo, coloque el cable de 24 clavijas en el zócalo de 20 clavijas, con las cuatro clavijas sin usar colgando del borde. El cable y el enchufe de la placa base están codificados para evitar una instalación incorrecta del cable. Un posible problema se ilustra en Figura 16-9. . Algunas placas base colocan condensadores, conectores u otros componentes tan cerca del enchufe del conector de alimentación principal ATX que no hay suficiente espacio para los cuatro pines adicionales del cable de alimentación de 24 pines. En Figura 16-9. , por ejemplo, esos pines adicionales se entrometen en el conector ATA secundario.

Figura 16-9: Un conector de alimentación principal ATX de 24 pines conectado a una placa base de 20 pines

Afortunadamente, existe una solución sencilla para este problema. Varias empresas producen cables adaptadores de 24 a 20 pines como el que se muestra en Figura 16-10. . El cable de 24 clavijas de la fuente de alimentación se conecta a un extremo del cable (el extremo izquierdo en esta ilustración) y el otro extremo es un conector estándar de 20 clavijas que se conecta directamente a la toma de 20 clavijas de la placa base. Muchas fuentes de alimentación de alta calidad incluyen un adaptador de este tipo en la caja. Si el suyo no lo tiene y necesita un adaptador, puede comprar uno en la mayoría de los proveedores de repuestos para computadoras en línea o en una tienda local de computadoras bien surtida.