¿Qué es una Fuente de Alimentación y Cómo Funciona?

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Una fuente de alimentación, fuente de potencia o PSU es el dispositivo encargado de convertir la corriente alterna (ac) en corriente directa (dc). De esta forma es posible hacer funcionar todos los circuitos de los distintos dispositivos que componen un ordenador.

A diferencia de otros componentes de hardware, que no son imprescindibles para el funcionamiento de un ordenador; estas son un componente crucial ya que sin el tipo de corriente adecuado el resto del hardware interno no puede funcionar.

Todos los dispositivos, por muy pequeños que estos parezcan, siempre tienen una fuente de alimentación. En los ordenadores de sobremesa la fuente de alimentación, por lo general, se encuentra dentro del chasis de la computadora. Por otro lado, en los smartphones, portátiles y cualquier otro dispositivo; estas se encuentran fuera del equipo y habitualmente se les llama cargador o adaptador de corriente.

Factor de forma de una Fuente de Alimentación

Al igual que las motherboards y los chasis de las computadoras, las PSU se fabrican en diferentes tamaños llamados factores de forma. Estos tres elementos deben ser compatibles en su tamaño y forma para que puedan trabajar correctamente juntos.

En la actualidad el formato o tamaño más común en las fuentes de alimentación es el ATX. Estas tienen un tamaño de 140 x 150 x 85mm y por lo general para referirse a ellas se usa el mismo término, ATX.

Otro formato más reducido que el ATX es el SFX, debido a que sus dimensiones son de 125 x 100 x 63,5mm es utilizado en equipos más compactos. Como variante entre el formato SFX y el ATX se diseñó el SFX-L, el cual se sitúa en medio de estos dos tamaños.

¿Cómo funciona una fuente de alimentación?

Qué es una fuente de alimentación
Fuente de alimentación

Las fuentes de alimentación se clasifican en dos grupos, las lineales y las conmutativas. Las fuentes lineales siguen un esquema en el cual la corriente pasa primeramente por un transformador que se encarga de reducir la tensión del voltaje.

Seguidamente va hacia un rectificador donde se convierte de voltaje alterno a onda completa. Luego pasa por un filtro que la convierte de onda completa a corriente continua. Por último, un regulador mantiene el voltaje de salida constante ante variaciones en la carga.

Por otro lado, las fuentes conmutativas convierten la corriente directa a través de una conmutación de alta frecuencia sobre transistores de potencia. Estas son las más usadas debido a que, al contrario de las fuentes lineales, son típicamente de regulación eficiente.

Las PSU convierten el voltaje que tenemos en nuestros hogares, ya sea 110 o 220 voltios, en voltajes de corriente continua más bajos, 3.3, 5 y 12 voltios. En la actualidad la mayoría de los dispositivos utilizan los raíles de 12v, dejando a los demás en una posición secundaria.

El CPU de un ordenador se comunica con la PSU enviándole una señal de 5 voltios para indicarle cuándo debe encenderse o apagarse. Estas además incorporan un circuito que le suministra energía en stand-by al ordenador, que incluso cuando están apagadas le suministran energía a los dispositivos que cuenten con este modo para funcionar.

Distribución de los voltajes

Para distribuir los distintos voltajes que suministran las fuentes de alimentación se emplean grandes paquetes de cables de colores. Estos se extienden desde el lado opuesto de la fuente de alimentación hacia el interior del ordenador. Los conectores en los extremos de los cables se conectan a varios componentes para suministrarles energía.

Estos conectores están diseñados para acoplarse a sus opuestos específicamente en una sola posición. Entre los dispositivos que frecuentemente están conectados a una PSU se encuentran, la placa base, los ventiladores, los discos duros, las unidades ópticas e incluso algunas tarjetas de vídeo de alta potencia.

Cada parte de un ordenador requiere una cierta cantidad de energía para funcionar correctamente. Es importante tener una fuente de alimentación que pueda proporcionar la cantidad necesaria e incluso un poco más. Cooler Master Supply Calculator es una herramienta muy útil que puede ayudarle a determinar cuánta energía necesita tu ordenador.

Fuentes de alimentación ATX y ATX12V

En la actualidad existen dos tipos de especificaciones de configuración que son importantes tener bien claras cuando tenemos que escoger una PSU. La diferencia entre las fuentes ATX y ATX12V está en su enchufe de conexión a la placa base. Las placas base ATX utilizan un conector de 20 pines, mientras que las ATX12V utilizan 24.

Elegir entre uno u otro depende del tipo de placa base que se esté utilizando. Las fuentes de alimentación compatibles con ATX12V, aunque tienen 24 pines; se pueden utilizar en una placa base ATX que tenga un conector de 20 pines. Los cuatro pines restantes no serán utilizados y quedarán fuera del conector. Sin embargo, esto no funciona al revés.

Si tiene una fuente de alimentación ATX que, por lo tanto, tiene un conector de 20 pines; no funcionará con una placa base que requiera que se conecten los 24 pines. Los cuatro pines adicionales se agregaron con esta especificación, para suministrar energía adicional a través de los rieles de 12V. Una PSU de 20 pines no puede proporcionar suficiente energía para hacer funcionar este tipo de placa base.

Otra diferencia en las fuentes ATX12V y ATX son los conectores de alimentación que estas proporcionan. El estándar ATX12V (a partir de la versión 2.0) cuenta con conectores de alimentación SATA de 15 pines. Por lo que, si necesita utilizar un dispositivo con una conexión SATA; pero la PSU no tiene un conector de alimentación SATA, necesitará un adaptador Molex de 4 pines a SATA de 15 pines.

Otros tipos de Fuentes de Alimentación

Qué es una fuente de alimentación
Fuente externa

Como explicamos anteriormente no solo existen las fuentes de alimentación internas, también existen las externas. Por ejemplo, los ordenadores portátiles tienen una fuente de alimentación conectada al cable de alimentación del dispositivo.

Estas cumplen la misma función que una fuente de alimentación de una PC de escritorio, pero al ser externa es completamente móvil y mucho más fácil de reemplazar que una PSU de escritorio. Además, al estar fuera del equipo permiten que el dispositivo sea más pequeño y atractivo.

Existe otro tipo de fuente de alimentación ininterrumpida o UPS. Estas son como fuentes de alimentación de respaldo que proporcionan energía cuando la PSU principal está desconectada de su fuente de alimentación regular.

Debido a que las PSU son a menudo víctimas de sobretensiones de energía y fuertes variaciones en el voltaje, que hacen que puedan quedar inutilizables; se puede conectar el dispositivo a un UPS o a un protector contra sobretensiones y variaciones de voltaje para alargar su vida útil.


Créditos de imágenes: Pexels, Amazon y Pixabay.


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