Unidad de fuente de alimentación (computadora)


Una unidad de fuente de alimentación ( PSU ) convierte la CA de la red en energía CC regulada de bajo voltaje para los componentes internos de una computadora. Los ordenadores personales modernos utilizan universalmente fuentes de alimentación conmutadas . Algunas fuentes de alimentación tienen un interruptor manual para seleccionar la tensión de entrada, mientras que otras se adaptan automáticamente a la tensión de la red.

La mayoría de las fuentes de alimentación modernas para computadoras personales de escritorio se ajustan a la especificación ATX , que incluye el factor de forma y las tolerancias de voltaje. Mientras una fuente de alimentación ATX está conectada a la red eléctrica, siempre proporciona una alimentación de reserva de 5 voltios (5VSB) para que las funciones de reserva en la computadora y ciertos periféricos estén alimentados. Las fuentes de alimentación ATX se encienden y apagan mediante una señal de la placa base . También proporcionan una señal a la placa base para indicar cuándo los voltajes de CC están dentro de las especificaciones, de modo que la computadora pueda encenderse y arrancar de manera segura. El estándar ATX PSU más reciente es la versión 2.31 a mediados de 2008.

La fuente de alimentación de la computadora de escritorio convierte la corriente alterna (CA) de un enchufe de pared de la red eléctrica a una corriente continua (CC) de bajo voltaje para operar la placa base, el procesador y los dispositivos periféricos. Se requieren varios voltajes de corriente continua y deben regularse con cierta precisión para proporcionar un funcionamiento estable de la computadora. Un riel de suministro de energía o riel de voltaje se refiere a un voltaje único proporcionado por una fuente de alimentación. [1]

Algunas fuentes de alimentación también suministran un voltaje de espera , de modo que la mayor parte del sistema informático se puede apagar después de prepararse para la hibernación o el apagado, y volver a encenderse en caso de un evento. La energía en espera permite que una computadora se inicie de forma remota a través de Wake -on-LAN y Wake-on-ring o localmente a través de Keyboard Power ON (KBPO) si la placa base lo admite. Este voltaje de reserva puede ser generado por una pequeña fuente de alimentación lineal dentro de la unidad o una fuente de alimentación conmutada, compartiendo algunos componentes con la unidad principal para ahorrar costes y energía.

Las unidades de fuente de alimentación para microcomputadoras y computadoras domésticas de primera generación utilizaban un transformador reductor pesado y una fuente de alimentación lineal, como se usa, por ejemplo, en el Commodore PET introducido en 1977. El Apple II , también introducido en 1977, se destacó por su fuente de alimentación de modo conmutado , que era más liviana y más pequeña de lo que hubiera sido una fuente de alimentación lineal equivalente, y que no tenía ventilador de refrigeración. La fuente de modo conmutado utiliza una alta frecuencia con núcleo de ferrita transformadores y transistores de potencia que cambian miles de veces por segundo. Al ajustar el tiempo de conmutación del transistor, el voltaje de salida se puede controlar de cerca sin disipar energía como calor en un regulador lineal. El desarrollo de transistores de alta potencia y alto voltaje a precios económicos hizo que fuera práctico introducir suministros conmutados, que se habían utilizado en la industria aeroespacial, mainframes, minicomputadoras y televisión en color, en las computadoras personales de escritorio. El diseño de Apple II por el ingeniero Rod Holt de Atari recibió una patente, [2] [3]y estuvo a la vanguardia del diseño moderno de fuentes de alimentación para computadoras. Ahora, todas las computadoras modernas utilizan fuentes de alimentación conmutadas, que son más ligeras, menos costosas y más eficientes que las fuentes de alimentación lineales equivalentes.

Las fuentes de alimentación de la computadora pueden tener protección contra cortocircuitos, protección contra sobrecarga (sobrecarga), protección contra sobretensión, protección contra subtensión, protección contra sobrecorriente y protección contra sobrecalentamiento.


Una unidad de fuente de alimentación ATX con la cubierta superior quitada
Diagrama de un circuito regulador de voltaje típico XT y AT
Elementos internos de una fuente de alimentación con PFC pasivo (izquierda) y PFC activo (derecha)
PCB de una fuente de alimentación de un clon de IBM XT
Un interruptor de alimentación típico de XT PSU, que es una parte integral de la PSU.
Convertidor de voltaje para procesadores 80486DX4 (5 V a 3.3 V). Tenga en cuenta el disipador de calor en el regulador lineal , necesario para disipar la energía desperdiciada.
Una instalación típica de una fuente de alimentación de computadora con factor de forma ATX
Conector solo de 12 V en una placa base Fujitsu
Conector ATX12VO
Varios conectores disponibles desde una fuente de alimentación de computadora
Conector de alimentación periférica de 4 pines
Una fuente de alimentación semimodular a la izquierda y una fuente de alimentación no modular a la derecha
Distribución de pines de los conectores de alimentación de la placa base ATX 2.x, de 24 pines (superior) y "P4" de cuatro pines (inferior), como se ve en el lado de acoplamiento de los enchufes [45]
Enchufe de alimentación de la placa base ATX de 24 pines; Los pines 11, 12, 23 y 24 forman un enchufe separado de cuatro pines desmontable, lo que lo hace compatible con los receptáculos ATX de 20 pines