Cómo funciona y cómo probar una fuente de alimentación para PC

De todos los componentes de una PC, la mayoría de los técnicos comprenden menos la fuente de alimentación. Eso es desafortunado porque las fuentes de alimentación no son tan complicadas y a menudo son la causa de problemas difíciles de solucionar. En este artículo, explicaré los conceptos básicos de las fuentes de alimentación, incluido cómo funcionan, qué tipos están disponibles y cómo probarlos para asegurarse de que funcionan correctamente.

Cómo funciona una fuente de alimentación

La fuente de alimentación toma la corriente de la red (120 voltios, 60 Hz de corriente alterna) y la convierte en un nivel adecuado de voltaje de corriente continua para los diferentes componentes de una PC. Dependiendo del componente, esto puede ser +3.3V, +5V o +12V. En general, la placa base y cualquier tarjeta de circuitos usan +3.3V o +5V (las placa base y los procesadores más nuevos tienden a usar +3.3V, mientras que los más antiguos normalmente usan +5V), y los ventiladores y las unidades de disco utilizan +12V.

Muchas fuentes de alimentación también generan -5V y -12V, pero esos voltajes negativos rara vez se utilizan en sistemas modernos y algunas de las fuentes de alimentación más nuevas ni siquiera admiten -5V. El soporte para -5V es parte del estándar ISA, pero los nuevos sistemas que se producen hoy en día suelen ser solo PCI, por lo que no requieren este soporte.

Para qué sirven los cables

¿Alguna vez te has preguntado por qué el enchufe de la fuente de alimentación a la placa base tiene tantos alfileres y cables de diferentes colores? Es para proporcionar diferentes voltajes de señales de alimentación a la placa base, que luego los distribuye a los dispositivos conectados. La placa base en sí misma utiliza solo +5V. Otros voltajes se dirigen al bus ISA: -5V en el pin B5, -12V en B7 y +12V en B9. Los puertos seriales integrados en sistemas más antiguos utilizan +12V; mientras que en sistemas más nuevos, utilizan +3.3V o +5V. Los demás enchufes que salen de la fuente de alimentación, llamados conectores Molex, son para unidades, y proporcionan +12V (amarillo) y +5V (rojo), así como dos cables de tierra (negro).

Tipos de fuentes de alimentación

Las fuentes de alimentación se venden utilizando dos especificaciones principales: el factor de forma y la potencia en vatios. La potencia en vatios es voltios multiplicados por amperios. Por ejemplo, es posible que vea una fuente de alimentación de estilo ATX de 250 vatios o una fuente de alimentación de estilo LPX de 200 vatios.

El estilo LPX es un descendiente del tipo Baby-AT, AT/Tower y AT/Desk de fuente de alimentación y se utiliza principalmente con placas base de estilo Baby-AT. El estilo ATX se utiliza con placas base de estilo ATX, Micro-ATX y NLX. Al seleccionar una fuente de alimentación, debe asegurarse de que coincida no solo con el tipo de placa base (para que los conectores encajen), sino también que quepa dentro del estuche que está utilizando. Las fuentes de alimentación de estilo LPX tienen dos conectores de seis pines a la placa base, mientras que las fuentes de alimentación de estilo ATX tienen un solo conector de 20 pines. Consulte la Tabla A y la Tabla B a continuación para obtener más información.

Cómo diagnosticar y reemplazar una fuente de alimentación defectuosa en tu PC

Para una fuente de alimentación de estilo LPX (computadoras AT), existen dos conectores: P8 y P9. Cada uno tiene seis pines, y los enchufas en la placa base de manera que los cables negros estén juntos.

Para una fuente de alimentación de estilo ATX, hay un solo conector de 20 pines, con dos filas de diez cables. Los colores enumerados aquí forman parte del estándar ATX, pero no son requeridos, por lo que algunos sistemas de marcas desconocidas pueden ser diferentes.

Obsérvese que en un conector ATX, todos los cables del mismo color tienen el mismo voltaje o función. Por ejemplo, todos los cables rojos son +5V y todos los cables negros son tierra.

Los fabricantes de fuentes de alimentación le proporcionarán especificaciones a pedido, pero una fuente de alimentación LPX de 250 vatios típica podría tener esta distribución de vatios:

• +5V — Máximo de 25 amperios (125 vatios)
• +12V — Máximo de 10 amperios (120 vatios)
• -5V — Máximo de 0.5 amperios (2.5 vatios)
• -12V — Máximo de 0.5 amperios (2.5 vatios)

Para una ATX de 235 vatios, podría ver algo como esto:

• +5V — Máximo de 22 amperios (110 vatios)
• +3.3V — Máximo de 14 amperios (46.2 vatios)
• +5V y +3.3V combinados — Máximo de 125 vatios
• +12V — Máximo de 8.0 amperios (96 vatios)
• -5V — Máximo de 0.5 amperios (2.5 vatios)
• -12V — Máximo de 1 amperio (12 vatios)

Obsérvese que para las especificaciones anteriores, la combinación de +5V y +3.3V no puede exceder los 125 vatios. Eso permite flexibilidad de energía máxima y, al mismo tiempo, mantiene el límite de 235 vatios.

Cómo reemplazar un fusible de la fuente de alimentación y ahorrar dinero

Puede que no siempre sea fácil obtener datos de consumo de energía de los diferentes componentes de su sistema, pero puede utilizar los siguientes números para un cálculo conservador. Estos números representan el valor máximo para cada componente, es probable que el consumo real sea menor.

• Placa base: 5 amperios de +5V o +3.3V y 0.7 amperios de +12V
• Tarjetas de circuitos ISA: 2 amperios de +5V y 0.175V de +12V
• Tarjetas de circuitos PCI: 5 amperios de +5V, 0.5 amperios de +12V y 7.6 amperios de +3.3V
• Unidades de CD-ROM: 1 amperio de +5V y 1 amperio de +12V
• Disqueteras de 3,5 pulgadas: 0.5 amperios de +5V y 1 amperio de +12V
• Disqueteras de 5,25 pulgadas: 1 amperio de +5V y 2 amperios de +12V

La potencia de la fuente de alimentación se refiere a la potencia máxima de la que es capaz. Una fuente de alimentación de alta potencia en un sistema poco cargado es un desperdicio, porque el sistema solo consume lo que necesita en términos de amperios. Sin embargo, eso no significa que una fuente de alimentación de alta calidad sea un desperdicio. Las fuentes de alimentación de alta calidad pueden proporcionar energía más limpia y confiable a un sistema y pueden ayudar a reducir caídas y picos de la corriente de la red.

¿Qué ocurre cuando enciendes la computadora?

Cuando enciendes una PC, la fuente de alimentación se enciende y espera hasta que cualquier pico o caída de inicio haya pasado y la salida de energía se haya estabilizado. Luego, envía +5V a través del pin 8 (en un conector ATX) o el pin 1 en el conector P8 (en una fuente de alimentación de estilo AT). Esto se llama la señal Power_Good. La placa base busca esta señal y si encuentra que entre +3.0V y +6.0V está pasando a través del pin Power_Good, sabe que está bien encenderse y comenzar a aprovechar el resto de la energía que llega a través de los otros pines del conector de fuente de alimentación a placa base.

Si la placa base está recibiendo energía de los otros pines pero no está recibiendo el voltaje correcto en Power_Good, espera, reiniciándose continuamente hasta que reciba el voltaje correcto en Power_Good. Este sistema ayuda a prevenir daños eléctricos a los componentes sensibles debido a una fuente de alimentación defectuosa. Los diseñadores originales de la PC pensaron que este era un sistema muy conservador que garantizaría la protección contra problemas de la fuente de alimentación, pero como explicaré más adelante en este artículo, los problemas aún pueden ocurrir.

Las fuentes de alimentación en las PC son del tipo conmutado (en contraposición a las lineales). Debido a esto, no funcionan sin carga, es decir, sin que algún dispositivo consuma energía de ellas. Si enciende una fuente de alimentación que no está conectada a nada, o no funcionará en absoluto (en el mejor de los casos) si tiene un circuito de protección incorporado, o se quemará en cuestión de segundos (en el peor de los casos) si no lo tiene. Por lo tanto, al probar las fuentes de alimentación, siempre debe tener algo conectado a ellas, incluso si se trata de una placa base antigua y una unidad obsoleta. ¿Cuánto necesitas conectar? Depende de la antigüedad de la fuente de alimentación. En los sistemas modernos, la mayoría de las placas base consumen la cantidad necesaria de corriente por sí mismas; pero en sistemas más antiguos, o con fuentes de alimentación más grandes, es posible que se deba conectar al menos un disco.

Síntomas de una fuente de alimentación defectuosa

Una fuente de alimentación defectuosa puede causar todo tipo de problemas que no parecen estar directamente relacionados, lo que lleva al técnico menos experimentado a una persecución sin sentido a través de errores de memoria, procesador, placa base y disco duro. A menudo, el problema parece moverse, como un problema de memoria que informa una dirección de memoria diferente como defectuosa cada vez o reinicios espontáneos después de un tiempo aleatorio. Hay tres razones por las que una fuente de alimentación puede causar un problema:

Soluciones para problemas comunes de gestión de energía en laptops

1. Falla física: en una fuente de alimentación defectuosa, la fuente no genera la cantidad de energía indicada o proporciona voltajes incorrectos en algunos cables. La PC generalmente no se iniciará en absoluto si existe esta condición. (Consulte la siguiente sección para obtener ayuda para determinar si una fuente de alimentación funciona correctamente). Reemplazar una fuente de alimentación defectuosa es la mejor solución, ya que reparar fuentes de alimentación puede ser peligroso para técnicos inexpertos y rara vez es rentable.
2. Sobrecarga: en una fuente de alimentación sobrecargada, no hay suficiente potencia para admitir todos los dispositivos conectados a ella. En un sistema con una fuente de alimentación sobrecargada, los problemas a menudo ocurren al inicio, cuando todas las unidades se están encendiendo, o al acceder a una unidad. (Consulte la sección anterior para calcular cuántos vatios necesita en el sistema, luego reemplace la fuente de alimentación con un modelo de mayor potencia si es necesario).
3. Sobrecalentamiento: esto ocurre cuando el ventilador de la fuente de alimentación (o el ventilador de enfriamiento del procesador) no está haciendo su trabajo de manera adecuada o cuando el flujo de aire de la carcasa del sistema está obstruido. La mayoría de las cajas de computadoras están diseñadas para extraer aire fresco a través de la carcasa, pasando por los componentes principales que generan calor. El flujo de aire a través del espacio restringido es muy importante. Si retira la cubierta de la caja o deja espacios vacíos sin cubiertas, el aire no fluye como se diseñó y puede producirse un sobrecalentamiento. Si el sistema se inicia correctamente pero luego comienza a tener problemas después de varios minutos de funcionamiento, el enfriamiento insuficiente es casi siempre el problema. Asegúrese de que el camino del flujo de aire esté despejado, de que el disipador de calor del procesador o el ventilador de enfriamiento estén en su lugar y funcionando correctamente, y de que el ventilador de la fuente de alimentación esté funcionando sin problemas y correctamente.

Cómo probar una fuente de alimentación

Para probar una fuente de alimentación, necesitarás un multímetro digital. El tipo analógico, con la aguja de lectura, puede dañar los circuitos de la computadora. El multímetro tiene dos sondas: roja y negra. Toque la sonda negra al chasis de la computadora para ponerlo a tierra y luego use la sonda roja para las pruebas.

Cuando pruebes la fuente de alimentación, debes verificarla en su lugar; las lecturas obtenidas mientras está desconectada de la carga no serán precisas. Por supuesto, no puedes desconectar los conectores mientras la computadora está en funcionamiento, por lo que debes utilizar una técnica llamada prueba inversa para tomar tus mediciones. Con la prueba inversa, insertas la sonda roja en la parte posterior del conector y tocas el cable dentro del enchufe de plástico.

A partir de las tablas anteriores en este artículo, ya sabes qué voltajes deberían tener los diversos cables de la fuente de alimentación. El primer cable a probar es el Power_Good; si está entre +3V y +6V, es probable que la fuente de alimentación esté haciendo correctamente su trabajo.

Reemplazar una fuente de alimentación

Reemplazar una fuente de alimentación es bastante fácil. Simplemente deshaz los cuatro tornillos que la sujetan en el chasis y deslízala hacia afuera; luego asegura la nueva en su lugar. En una fuente de alimentación LPX (estilo AT), el interruptor de encendido está conectado a la fuente de alimentación, por lo que debes soltarlo de la parte delantera de la caja para retirar la fuente de alimentación antigua y luego sujetar el interruptor de la nueva fuente de alimentación en su lugar. En una fuente de alimentación ATX, no hay fuente de alimentación adjunta; en su lugar, un cable que va desde el interruptor de encendido/apagado de la caja hasta los pines de la placa base, y cuando presionas el botón de encendido, esos pines se cortocircuitan, indicando a la placa base que encienda la PC. En una fuente de alimentación ATX, la alimentación a la placa base está siempre activa mientras la computadora está enchufada.

Conclusión

En este artículo, he intentado quitar parte del misterio de las fuentes de alimentación explicando detalladamente lo que ocurre cable por cable y proporcionando algunos puntos de partida para solucionar problemas relacionados con la energía. ¡La próxima vez que tengas un problema de hardware desconcertante, recuerda verificar la fuente de alimentación!

ADO: La tecnología de acceso a datos de Microsoft para todas tus necesidades

En Newsmatic nos especializamos en tecnología de vanguardia, contamos con los artículos mas novedosos sobre Centros de Datos, allí encontraras muchos artículos similares a Cómo funciona y cómo probar una fuente de alimentación para PC , tenemos lo ultimo en tecnología 2023.