tipos de fontes de alimentação

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Tipos de fontes de alimentaoComo j dito, as fontes de alimentao so equipamentos responsveis pelo fornecimento de energia eltrica aos dispositivos dos computadores. Para isso, convertem corrente alternada (AC - Alternating Current) - grossamente falando, a energia recebida por meio de geradores, como uma hidroeltrica - em corrente contnua (DC - Direct Current), uma tenso apropriada para uso em aparelhos eletrnicos. Assim, a energia que chega nas tomadas da sua casa em 110 V (Volts) ou 220 V transformada em tenses como 5 V e 12 V. Os computadores usam fontes de alimentao do tipo chaveada. Trata-se de um padro que faz uso de capacitores e indutores no processo de converso de energia e recebe esse nome por possuir, grossamente falando, um controle de chaveamento que "liga e desliga" a passagem de energia de forma a gerar e fixar uma tenso de sada. H tambm uma categoria chamada fonte linear, mas esse tipo no se mostra adequado aos computadores por vrios motivos, entre eles, tamanho fsico e peso elevado, alm de menor eficincia (conceito que ser explicado neste texto), uma vez que fontes lineares utilizam um "excesso" de energia para manter sua tenso de sada, gerando tambm mais calor. Nas fontes chaveadas isso no ocorre porque esse tipo simplesmente desativa o fluxo de energia em vez de dissipar a "sobra". Alm disso, fontes chaveadas tambm exigem menor consumo, pois utilizam praticamente toda a energia que "entra" no dispositivo.

Fonte de alimentao ATX - Imagem por OCZ Por se tratar de um equipamento que gera campo eletromagntico (j que capaz de trabalhar com frequncias altas), as fontes devem ser blindadas para evitar interferncia em outros aparelhos e no prprio computador. Antes de ligar seu computador na rede eltrica, de extrema importncia verificar se o seletor de voltagem da fonte de alimentao corresponde tenso da tomada (no Brasil,

110 V ou 220 V). Se o seletor estiver na posio errada, a fonte poder ser danificada, assim como outros componentes da mquina. Menos comuns, h modelos de fontes que so capazes de fazer a seleo automaticamente.

Padres de fontes de alimentaoAssim como qualquer tecnologia produzida por mais de um fabricante, as fontes de alimentao devem ser fornecidas dentro de padres estabelecidos pela indstria de forma a garantir sua compatibilidade com outros dispositivos e o seu funcionamento regular. No caso das fontes, o padro mais utilizado nos dias de hoje o ATX (Advanced Tecnology Extendend), que surgiu em meados de 1996 e que tambm especifica formatos de gabinetes de computadores e de placas-me. Com essa padronizao, uma pessoa saber que, ao montar uma computador, a placame se encaixar adequadamente no gabinete da mquina, assim como a fonte de alimentao. Tambm haver certeza de provimento de certos recursos, por exemplo: as fontes ATX so capazes de fornecer tenso de 3,3 V, caracterstica que no existia no padro anterior, o AT (Advanced Tecnology). O padro ATX, na verdade, uma evoluo deste ltimo, portanto, adiciona melhorias em pontos deficientes do AT. Isso fica evidente, por exemplo, no conector de alimentao da placa-me: no padro AT, esse plugue era dividido em dois, podendo facilmente fazer com que o usurio os invertesse e ocasionasse danos. No padro ATX, esse conector uma pea nica e s possvel de ser encaixada de uma forma, evitando problemas por conexo incorreta. As fontes ATX tambm trouxeram um recurso que permite o desligamento do computador por software. Para isso, as fontes desse tipo contam com um sinal TTL (Transistor-Transistor Logic) chamado PS_ON (Power Supply On). Quando est ligada e em uso, a placa-me mantm o PS_ON em nvel baixo, como se o estive deixando em um estado considerado "desligado". Se a placa-me estiver em desuso, ou seja, no estiver recebendo as tenses, deixa de gerar o nvel baixo e o PS_ON fica em nvel alto. Esse sinal pode mudar seu nvel quando receber ordens de ativao ou desativao de determinados recursos, por exemplo: - Soft Power Control: usado para ligar ou desligar a fonte por software. graas a esse recurso que o sistema operacional consegue desligar o computador sem que o usurio tenha que apertar um boto para isso; - Wake-on-LAN: permite ligar ou desligar a fonte por placa de rede. O sinal PS_ON depende da existncia de outro: o sinal +5 VSB ou Standby. Como o nome indica, esse sinal permite que determinados circuitos sejam alimentados quando as tenses em corrente contnua esto suspensas, mantendo ativa apenas a tenso de 5 V. Em outras palavras, esse recurso o que permite ao computador entrar em "modo de descanso". por isso que a placa de vdeo ou o HD, por exemplo, pode ser desativado e o computador permanecer ligado. H tambm outro sinal importante chamado Power Good que tem a funo de comunicar mquina que a fonte est apresentando funcionamento correto. Se o sinal

Power Good no existir ou for interrompido, geralmente o computador desliga automaticamente. Isso ocorre porque a interrupo do sinal indica que o dispositivo est operando com voltagens alteradas e isso pode danificar permanentemente um componente. O Power Good capaz de impedir o funcionamento de chips enquanto no houver tenses aceitveis. Esse sinal, na verdade, existe desde padro AT. No caso do padro ATX, sua denominao PWR_OK (Power Good OK) e sua existncia se refere s tenses de +3,3 V e de +5 V. Como se trata de uma padro relativamente antigo, o ATX passou - e passa - por algumas mudanas para se adequar a necessidades que foram - e vo - aparecendo por conta da evoluo tecnolgica de outros dispositivos. Com isso, surgiram vrias verses: - ATX12V 1.x: essa nova especificao surgiu em meados de 2000 e consiste, basicamente, em um conector adicional de 12 V formado por 4 pinos, e outro, opcional, de 6 pinos e tenso de 3,3 V ou 5 V. Essa verso foi sofrendo pequenas revises ao longo do tempo. A ltima, a 1.3, teve como principal novidade a implementao de um conector de energia para dispositivos SATA; - ATX12V 2.x: srie de revises que lanou um conector para a placa-me de 24 pinos (at ento, o padro era 20 pinos) e adicionou, na verso 2.2, um plugue para placas de vdeo que usam o slot PCI Express, recurso necessrio devido ao alto consumo de energia desses dispositivos. Neste padro, o conector opcional de 6 pinos foi removido; - EPS12V: especificao muito parecida com a srie ATX12V 2.x, definida pela SSI (Server System Infrastructure) inicialmente para ser aplicada em servidores. Seu principal diferencial a oferta de um conector adicional de 8 pinos (que pode ser uma combinao de dois conectores de 4 pinos) e um opcional de 4. Para atender de forma expressiva o mercado, muitos fabricantes oferecem fontes que so, ao mesmo tempo, ATX12V v2.x e EPS12V. Vale frisar que h ainda vrios outros formatos menos comuns para atender determinadas necessidades, como variaes do ATX (EATX, microATX, etc), EBX, ITX (e suas verses), entre outros. Com tantos padres, voc pode estar se perguntando qual escolher, no mesmo? Essa deciso pode ser mais fcil do que parece. Via de regra, se voc est montando um computador novo, com componentes totalmente recentes, basta escolher o ltimo padro disponvel, que muito provavelmente ser o mais fcil de se encontrar no mercado. Em caso de dvida, basta consultar a descrio de sua placa-me para ver qual padro ela utiliza e checar se a fonte pela qual voc se interessa oferece suporte a essa especificao.

Tenses das fontes de alimentaoOs dispositivos que compem um computador so to variados que requerem nveis diferentes de tenso para o seu funcionamento. Por isso, as fontes de alimentao fornecem, essencialmente, as seguintes tenses: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V (as

antigas fontes AT no oferecem a tenso de +3,3 V). As sadas de +3,3 V e +5 V so mais direcionadas a dispositivos menores, como chips de memria. A tenso de +12 V utilizada por dispositivos que consomem mais energia, tais como aqueles que contam com "motores", como HDs (cujo motor responsvel por girar os discos) e drives de DVD ou Blu-ray (que possuem motores para abrir a gaveta e para girar o disco). As tenses de -5 V e -12 V so pouco utilizadas - serviam ao antigo barramento ISA, por exemplo. claro que h dispositivos que exigem voltagens menores. Memrias RAM do tipo DDR3, por exemplo, podem trabalhar com +1,5 V. Para esses casos, a placa-me conta com reguladores que convertem uma sada de voltagem da fonte de alimentao para a tenso necessria ao componente em questo.

Potncia das fontes de alimentaoEsse o aspecto mais considerado por qualquer pessoa na hora de comprar uma fonte. E deve ser mesmo. Se adquirir uma fonte com potncia mais baixa que a que seu computador necessita, vrios problemas podem acontecer, como desligamento repentino da mquina ou reinicializaes constantes. O ideal optar por uma fonte que oferea uma certa "folga" neste aspecto. Mas escolher uma requer alguns cuidados. O principal problema est no fato de que algumas fontes, principalmente as de baixo custo, nem sempre oferecem toda a potncia que descrita em seu rtulo. Por exemplo, uma fonte de alimentao pode ter em sua descrio 500 W (Watts) de potncia, mas em condies normais de uso pode oferecer, no mximo 400 W. Acontece que o fabricante pode ter atingindo a capacidade de 500 W em testes laboratoriais com temperaturas abaixo das que so encontradas dentro do computador ou ter informado esse nmero com base em clculos duvidosos, por exemplo. Por isso, no ato da compra, importante se informar sobre a potncia real da fonte. Para isso, necessrio fazer um clculo que considera alguns aspectos, sendo o mais importante deles o conceito de potncia combinada. Antes de compreendermos o que isso significa, vamos entender o seguinte: como voc j viu, no que se refere s fontes ATX, temos as seguintes sadas: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V. H mais uma chamada de +5 VSB (standby). O fabricante deve informar, para cada uma dessas sadas, o seu respectivo valor de corrente, que medido em ampres (A). A definio da potncia de cada sada ento calculada multiplicando o valor em volts pelo nmero de ampres. Por exemplo, se a sada de +5 V tem 30 A, basta fazer 5x30, que igual a 150. A partir da, resta fazer esse clculo para todas as sadas e somar todos os resultados para conhecer a potncia total da fonte, certo? Errado! Esse, alis, um dos clculos duvidosos que alguns fabricantes usam para "maquiar" a potncia de suas fontes. a que entra em cena a potncia combinada. As sadas de +3,3 V e +5 V so combinadas, assim como todas as sadas de +12 V. A potncia mxima de cada uma s possvel de ser alcanada quando a sada "vizinha" no estiver em uso. Ou seja, no exemplo anterior, a potncia da sada de +5 V s seria possvel se a tenso de +3,3 V no fosse utilizada. H ainda outro detalhe: uma outra medida de potncia combinada considera os trs tipos de sada mencionados: +3,3 V, +5 V, +12 V. Esse valor ento

somado com as potncias das sadas de -12 V (note que o sinal de negativo deve ser ignorado no clculo) e +5 VSB. Da obtm-se a potncia total da fonte. Para facilitar na compreenso, vamos partir para um exemplo. Vamos considerar uma fonte cujo rtulo informa o seguinte: Tenses => Carga Potncia combinada +3,3 V +5 V +12 V (1) +12 V (2) -12 V +5 VSB 28 A 30 A 22 A 22 A 0,6 A 3 A 160 W 384 W 477,8 W 500 W Observe que a potncias combinada das tenses +3,3 V, + 5 V e +12 V de 477,8 W, que somada com a potncia das sadas de - 12 V e +5 VSB, que 22,2 W (7,2 + 15). Assim, a fonte tem 500 W de potncia total. Mas aqui vai uma dica: no ato da compra, observe se as sadas de +12 V (sim, geralmente h mais de uma) fornecem uma potncia combinada razovel. Essa mais importante porque consiste na tenso que utilizada pelos dispositivos que mais exigem energia, como o processador e a placa de vdeo. No nosso exemplo, esse valor de 384 W. 7,2 W 15 W 22,2 W

Rtulo descritivo na lateral de uma fonte ATX Mas voc deve estar se perguntando: como saber a potncia adequada para o meu computador? Voc j sabe que ter problemas se adquirir uma fonte com potncia insuficiente. Por outro lado, se comprar uma fonte muito poderosa para uma PC que no precisa de tudo isso, vai ser como comprar um nibus para uma famlia de 5 pessoas. A

tabela a seguir pode te ajudar nisso. Ela fornece uma estimativa do quanto os principais componentes de um computador podem consumir: Item Processadores medianos e top de linha Processadores econmicos Placa-me HDs e drives de DVD ou Blu-ray Placa de vdeo com instrues em 3D Mdulos de memria Placas de expanso (placa de rede, placa de som, etc) Cooler Teclado e mouse Consumo 60 W - 110 W 30 W - 80 W 20 W - 100 W 25 W - 35 W 35 W - 110 W 2 W - 10 W 5 W - 10 W 5 W - 10 W 1 W - 15 W

Como j dito, processadores e placas de vdeo so os dispositivos que mais exigem energia. Para piorar a situao, essa medida pode variar muito de modelo para modelo. Por isso, importante consultar as especificaes desses itens para conhecer suas mdias de consumo. Suponha, por exemplo, que voc tenha escolhido a seguinte configurao: Processador HD (cada) Drive de DVD Placa de vdeo 3D Mouse ptico + teclado Total 95 W 25 W + 25 W 25 W 80 W 10 W 260 W

Veja que o total de 260 W, sem considerar outros itens, como placas-me, pentes de memria, etc. Neste caso, uma fonte com pelo menos 400 W reais seria o ideal (lembrese da dica de sempre contar com uma "folga").

Eficincia das fontes de alimentaoEsse outro aspecto de extrema importncia na hora de escolher uma fonte. Em poucas palavras, a eficincia uma medida percentual que indica o quanto de energia da rede eltrica, isto , da corrente alternada, efetivamente transformada em corrente contnua. Para entender melhor, vamos a um rpido exemplo: suponha que voc tenha um computador que exige 300 W, mas a fonte est extraindo 400 W. A eficincia aqui ento de 75%. Os 100 W a mais que no so utilizados so eliminados em forma de calor.

Com base nisso, perceba o seguinte: quanto maior a eficincia da fonte, menor o calor gerador e menor o desperdcio de energia, fazendo bem para o seu bolso e evitando que seu computador tenha algum problema causado por aquecimento excessivo. Por isso que eficincia um fator muito importante a ser considerado. Fontes de maior qualidade tem eficincia de pelo menos 80%, portanto, estas so as mais indicadas. Fontes com eficincia entre 70% e 80% so at aceitveis, mas abaixo disso no so recomendadas.

Power Factor Correction (PFC)O PFC (Power Factor Correction ou, em bom portugus, Fator de Correo de Potncia) , em poucas palavras, um meio de permitir o mximo de otimizao possvel na distribuio de energia. Vamos entender melhor: dispositivos constitudos por motores, transformadores, reatores, entre outros, lidam com dois tipos de energia: ativa e reativa. A diferena bsica entre ambos que a energia reativa aquela que utilizada apenas para magnetizar determinados componentes dos motores, transformadores, etc. A questo que o excesso de energia reativa pode causar vrios problemas, como aquecimento, sobrecarga, entre outros. Isso acontece porque a energia reativa no energia de "trabalho", cabendo energia ativa esse papel, mas pode utilizar recursos que poderiam ser dedicados a esta ltima. Por isso, quanto menos energia reativa for usada, melhor. Uma maneira de medir o uso de energia reativa comparando-a com a energia ativa. Isso se chama Fator de Potncia. A medio feita analisando valores entre 0 e 1. Quanto mais prximo de 1, menor a utilizao de energia reativa. Pelo menos em aplicaes industriais, o ideal que o fator de potncia seja de, pelo menos, 0,92. Nas fontes de alimentao, o Fator de Correo de Potncia utilizado para manter essa relao em patamares aceitveis. H dois tipos de mecanismos para isso: PFC ativo e PFC passivo. O primeiro faz uso de componentes que conseguem deixar o fator de potncia em 0,95 ou mais - pelo menos teoricamente - e que tambm conseguem reduzir interferncias. O segundo tipo, por sua vez, menos eficiente, pois utiliza componentes que no conseguem oferecer um "equilbrio" to otimizado quanto o PFC ativo. O fator de potncia de fontes com PFC passivo fica em torno de 0,80, mas modelos de menor qualidade podem chegar a 0,60. evidente que fontes com PFC ativo so mais recomendadas, mesmo porque estas podem oferecer um recurso bastante interessante: seleo automtica de voltagem. Note, no entanto, que em termos de benefcios para o usurio final, o PFC vantajoso em seus aspectos de proteo. No h relevncia em termos de economia de energia, por exemplo. Fabricantes passaram a adotar esse recurso mais por determinao de autoridades reguladoras de alguns pases.

Conectores das fontes de alimentao

As imagens a seguir mostram os principais conectores existentes em uma fonte ATX, comeando pelo conector que ligado placa-me:

A foto acima mostra um conector de placa-me com 24 pinos, sendo que uma parte, com 4 pinos, separada. Isso existe para garantir compatibilidade com placas-me que utilizam conectores de 20 pinos. Na imagem abaixo, possvel ver seu respectivo encaixe na placa-me:

A imagem abaixo mostra um conector utilizado em dispositivos como HDs e unidades de CD/DVD que utilizam a inferface PATA, tambm conhecida como IDE. Esse padro est caindo em desuso, pois foi substitudo pelas especificaes SATA:

Na figura abaixo possvel ver o encaixe desse conector na parte traseira de um HD:

Por sua vez, a imagem abaixo mostra um conector utilizado em unidades de disquetes. Esse dispositivo tambm caiu em desuso, portanto, trata-se de um conector que tende a desaparecer:

Vemos abaixo um conector de energia do atual padro SATA:

Na foto seguinte, o encaixe SATA na parte traseira de um disco rgido:

Chamado de ATX12V, o conector visto abaixo conta com 4 pinos, deve ser encaixado na placa-me e geralmente tem a funo de fornecer alimentao eltrica para o processador. H uma verso mais atual, denominada EPS12V, que utiliza 8 pinos e que pode ser formada tambm pela unio de dois conectores de 4 pinos:

Na figura seguinte, o encaixe na placa-me do conector da imagem anterior:

Ventoinha das fontesAo pegar uma fonte de alimentao, voc vai perceber que ela possui uma ventoinha, isto , um "ventilador" que tem a funo de retirar o ar quente proveniente do calor que gerado dentro do computador. Para o usurio, esse um aspecto que importante de ser analisado por um simples motivo: barulho. Boa parte das fontes disponveis no mercado, principalmente as de baixo de custo, utilizam uma ventoinha que fica em sua parte traseira, geralmente de 80 mm, de forma que possvel visualiz-la ao olhar a parte de trs da mquina. Por outro lado, h modelos de fonte que utilizam uma ventoinha maior, quase sempre de 120 mm, que fica instalada na parte de baixo, de forma que s possvel v-la com a abertura do gabinete da mquina, como mostra a imagem a seguir:

A vantagem de utilizar um fonte deste ltimo tipo que a ventoinha maior, portanto, requer um nmero menor de rotaes para direcionar o fluxo de ar. Dessa forma, essa fonte tambm consegue ser mais silenciosa. Modelos mais sofisticados tambm contam com um sensor de temperatura que capaz de acelerar a rotao das ventoinhas em caso de aumento de calor. Esse recurso interessante no s por oferecer proteo contra aumento excessivo de temperatura, como tambm por servir de alerta de que alguma coisa est atrapalhando a circulao de ar necessria para o bom funcionamento da mquina.

Finalizando

.: Livros sugeridos :. :: Arquitetura de Como voc deve ter percebido no decorrer do artigo, a fonte computadores de alimentao tem mais importncia para um computador :: Hardware na prtica Via Shopping UOL do que pensa. Por isso, necessrio direcionar maior ateno a esse item na hora de fazer um upgrade ou montar uma mquina. Como dica final, uma orientao que comum na comprar de qualquer produto: pesquise. D preferncia por modelos de marcas conceituadas, que fornecem todos os detalhes de seus produtos e garantia. E, mesmo assim, pesquise na internet pelos modelos que te interessatrm, pois mesmo entre fabricantes reconhecidos h produtos que decepcionam. claro que na maioria das vezes no necessrio adquirir uma fonte top de linha, por outro lado, fontes de custo muito baixo, apelidadas de "genricas", devem ser evitadas sempre que possvel, pois quase sempre so de baixa qualidade e podem inclusive representar algum risco ao seu computador.

Veja aqui preos de fontes ATX! - Via Shopping UOL

Escrito por Emerson Alecrim - Publicado em 29/04/2010 - Atualizado em 08/12/2010 Anncios Shopping UOL

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