La fuente de poder

En alguna ocasión se ha estado en alguna situación en la que no se sabe qué tipo de fuente de poder tiene usar determinada PC de escritorio e incluso hay confusión con los términos, energía, potencia, voltaje, amperaje, TDP (Thermal Design Power), corriente, diferencia de potencia, rieles, 12V, 18A picos de corriente, factor de potencia, etc.

El objetivo de este artículo es clasificar todos estos conceptos de manera práctica y simple para su claro entendimiento.

Energía: Más allá del concepto de Isaac Newton que “la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma” podemos definirla como: la capacidad para realizar un trabajo.

Potencia Eléctrica (P): Es la cantidad de Trabajo (W) por unidad de tiempo realizada por una corriente eléctrica.

Corriente Eléctrica (I): Es el flujo de electrones que se mueven de punto a otro debido a una diferencia de potencial o diferente voltaje.

Voltaje (V): Es una magnitud física la cual impulsa a los electrones –dentro de un conductor- de un punto a otro.

Ahora ¿Cómo se relacionan todos estos conceptos con la fuente de poder que necesito?

Existe una unidad de medida llamada Watt o Vatio.

Watt: Es la unidad de potencia y es equivalente a un Julio (jule)/segundo (1 J/s). En electricidad es la potencia producida por una diferencia de potencia de 1 Voltio y una corriente eléctrica de 1 Amperio (1 VA).

Son los famosos Watts que describen en la etiqueta de la fuente de poder: 350 Watts.

Pero, ¿Es lo mismo Watts que Watts-Hora?, claro que no.

Watts-Hora es la unidad de energía equivalente a un Watts (1 W) de potencia gastadas en una hora (1 h) de tiempo.

Nos quedara más claro con el siguiente ejemplo:

Todos hemos ido a comprar un foco para uso domestico, por ejemplo de 100 Watts, pero como usamos ese foco por determinado número de horas al mes, al final de este nos llegara el recibo de luz mostrando de cuanto fue el consumo total de una casa.

Es decir, un foco de 60 Watts consume en 1 hora 0.06 Kilowatt horas de electricidad, usado por 1000 horas consume 60 Kilowatt horas electricidad.

Si un foco de 100 Watts esta prendido por una hora por día durante 30 días, la energía usada es:

100 W X 30 * 1 hr = 3000 W * hr= 3 KW*h.

Hasta aquí fueron los conceptos básicos para entender lo que es la potencia. Ahora veamos lo que es una fuente de poder:

Una fuente de poder es el componente que hace que un sistema siempre cuente con energía eléctrica. Si se tiene una fuente de poder poco confiable, puede estar todo el día perdiendo la cabeza en pensar ¿Por qué se bloquea el sistema? O ¿Por qué sus datos se corrompen con frecuencia?

Es por esta razón que es necesario escoger una fuente de poder adecuada con los parámetros específicos para el sistema que se está diseñando o se tiene.

La fuente de poder transforma la corriente alterna del enchufe a corriente directa con bajo voltaje para que los componentes de la computadora funcionen. Si ese voltaje falla, ya sea muy bajo o muy alto, el equipo no arrancara.

Básicamente hay 4 fases que realiza la fuente de poder para llegar a proveer un voltaje controlado y la corriente necesaria.

Transformar: Se utiliza un transformador (Bobina) que cambia la magnitud de voltaje de 102 Volts (del enchufe) a 5 Volts y 12 Volts.

Rectifica: Como el voltaje que nos entrega la CFE es alterno (varia de positivo a negativo) y experimenta variaciones en el tiempo, no siempre se trata de la misma magnitud. Esta variación sería fatal para los componentes eléctricos de nuestro equipo, por esta razón se requiere de un rectificados que asegure que estos valores de voltaje siempre sean positivos. En esta fase se consigue tener un voltaje que no baje de valores de OV.

Filtrar: Ya disponemos de corriente continua, no obstante, no funciona porque no es constante y no sirve para alimentar un circuito, Por esta razón, se requiere de in filtro que “aplane” al máximo la señal y así evitar sus variaciones. ¿Y cómo se logra esto? Con un componente electrónico llamado capacitor. Un capacitor retiene la corriente para dejarla pasar lentamente y así suavizar la señal.

Fase: También conocida como “regular”. Consiste en asegurar que, a pesar de las fuertes variaciones en la alimentación de entrada de la CFE (ya sea qué suba o baje el voltaje), siempre se tenga la misma salida de voltaje. Para este propósito se utilizan los reguladores.

En la etiqueta que se encuentra en uno de los costados de la fuente de poder, existe información valiosa.

Lo importante a distinguir es que la fuente de poder es de 600W y para ATX 12V 2.2, las salidas de 12v (12V1, 12V2, 12V3 Y 12V4) tiene una corriente máxima de 18A y la de 5V tiene una corriente máxima de 28A.

La regulación de estas salidas es de +/- 3%, lo que hace una fuente de poder muy confiable.

Hay que recordar que si no se escoge la fuente de poder adecuada, puede haber problemas. Si la fuente no puede otorgar el voltaje y corriente suficiente para todos los dispositivos, estos podrían tener fallas, es decir, si se le exige de mas a una fuente de poder, se puede como resultado una tarjeta madre quemada, un procesador quemado o bien una tarjeta de video quemada.

Recuerden que cada procesador tiene un TDP (Thermal Desing Power). Este concepto representa el monto máximo de potencia que un sistema de enfriamiento necesita disipar o desplazar dentro de un equipo.

TDP es el conjunto de condiciones eléctricas, voltaje, corriente y potencia que caracterizan a n procesador, las cuales se tienen que tomar en cuenta para desplazar el calor producido a través de una solución térmica (heatsink y ventiladores).

El TDP está expresado en Watts, ya que se trata de un consumo energético, al igual que el procesador, todos los componentes de una PC tienen un consumo energético.

Una recomendación al momento de escoger una fuente de poder es hacer la sumatoria de todos, absolutamente todos los consumos que se tendrán presentes, es decir, una sumatoria de todos los Watts de los componentes.

He aquí algunos números de cada componente. No se les olvide que estos números pueden variar, sobre todo el número que tiene mayor injerencia es el de la tarjeta de video discreta.

1.- Un procesador Intel Core 2 Duo E6500 (45nm) tiene un TDP de 65 W.

2.- Una Mothearboard que soporta este procesador realiza un consumo aproximado de 50 W.

3.- Cada DIMM de memoria tiene un consumo aproximado de 20 W.

4.- Cada Disco Duro, en promedio consume 20 W.

5.- Las tarjetas de video tienen un consumo variable, todo depende de cual se coloque y también se relaciona con la calidad de la tarjeta, esta puede llegar a consumir más de 150 W.

6.- Si hacemos la sumatoria de todos los componentes: 65+50+20+20+20+150= 325 Watts

7.- En este caso y para darle un poco más de headroom o espacio, se usaría una fuente de poder de 350 Watts.

8.- Recuerden tomar en cuenta todos los requerimientos de picos de corriente para cada familia de procesadores.

Por último les recomiendo ingresar a las sitios Webs de los proveedores de fuentes de poder, gabinetes, etc. Ya que puedes encontrar aplicaciones on-line para hacer cálculos más específicos.

Por ejemplo pueden visitar el sitio www.thermaltake.outervision.com les puede resultar muy interesante.