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Fuentes de Alimentación:
Conceptos sobre electricidad:
Antes de definir que es la electricidad debemos aclarar algunos conceptos en cuanto a como
se genera:
Átomo de Bohr.
El análisis del esquema de bohr es estrictamente necesario para poder entender conceptos
como por ejemplo ¨de donde proviene la electricidad?¨ y ¨cómo se genera la electricidad?¨.
Para definir que es un Átomo primero debemos decir que la Materia esta conformada por
Moléculas y estas recién por Átomos.
Los cuales tienen una conformación muy particular:
FIGURA 1 ¨Atomo de Bohr¨ FIGUGA 1 B
Este define 3 partículas subatómicas:
Electrón: dentro del átomo es la partícula que tiene la menor porción de masa y una carga
del tipo negativa (no es carga de corriente ni electricidad). El electrón se encuentra
generando una orbita alrededor del núcleo del átomo
Protón: Se encuentra en el interior del núcleo del átomo y su masa es mayor a la del
electrón, también pose un carga pero a diferencia del electrón esta es positiva.
Neutrón: También se encuentra dentro del núcleo del átomo, posee una masa igual a la del
protón pero no tiene carga.
Estas 3 partículas se encuentran en constante interacción, si vemos el dibujo podremos
observar que hay representados 3 electrones, 3 protones y 3 neutrones. Esto es porque las
cargas internas de un átomo se encuentran balanceadas, también hay que tener en cuenta
que las orbitas generadas alrededor del núcleo por el electrón se realizan a una velocidad
centrífuga, lo que genera una inercia que evita que el electrón choque contra el núcleo,
ahora porque habrían de chocar el electrón y el protón?
Hay una ley física que dice que dos cargas opuestas se atraen, mientras que dos cargas
iguales se repelen.
Ahora cómo es que se genera la electricidad?
Los átomos se encuentran en posición de poder traspasar algunos de sus electrones de un
átomo a otro por medio de algún factor externo que modifique su comportamiento, por
ejemplo el calor, esto haría que el átomo se excite haciendo que los electrones orbiten mas
y mas rápido generando una inercia aun mayor con el núcleo,
Esto permitiría que el electrón de un átomo pasara a otro, esto trae aparejados 2 nuevos
conceptos: Banda de Valencia y Banda de Conducción.
Banda de Valencia: Los electrones en la banda de valencia, se pueden transferir hacia
otros átomos formando Iones.
Banda de Conducción: Los electrones dispuestos en la banda de conducción son
electrones comunes a todos los átomos, no están tan ligados a los núcleos, quedando en
posición de ser desplazados por el material.
Materiales Conductores
Que significa conductor?
Hay materiales que poseen electrones libres en la banda de conducción, esta propiedad se
denomina conductividad y se los clasifica en tres grupos: Conductores, Semi-Conductores
y no Conductores o Aislantes.
Conductores: Estos materiales contienen un gran numero de electrones en la banda de
conducción. (Ej. Platino, Oro, Cobre, etc)
Semi-Conductores: Son materiales con poca capacidad de conducción debido a que posee
pocos electrones en la banda de conducción, pero si se lo expone a una fuerza externa los
electrones podrían saltar a la banda de conducción, transformándose en un buen conductor.
(Ej. Silicio)
Aislantes: Son materiales que poseen átomos con electrones muy ligados a sus núcleos,
produciendo una mala o nula conductividad. (Ej. Plástico, Madera, Telgopor, etc)
Ahora que tenemos algunos conceptos en claro podemos retomar la definición de
electricidad y decir que:
La electricidad es un flujo de electrones corriendo a través de un conductor.
Figura 2 ¨Flujo de electrones¨
Como se mueven los electrones a través de un conductor?
Esto se logra aplicando una tensión o carga (positiva) en un extremo del conductor lo que
producirá una respuesta por parte de los electrones (carga negativa) atrayéndolos hacia un
extremo.
Esta tensión aplicada se mide con la unidad VOLTIO.
Dentro de los Voltios las unidades mas utilizadas en la PC son:
Mili voltio: milésima parte de un voltio. mV
Micro voltio: millonésima parte de un voltio. µV
Corriente Eléctrica:
La corriente eléctrica es la cantidad de carga que atraviesa una sección del conductor en un
segundo y se la mide en AMPERIOS.
Las unidades mas utilizadas dentro de los Amperios son:
Mili amperio: milésima parte de un amperio. mA
Micro amperio: millonésima parte de un amperio. µA
Resistencia:
Es la propiedad que posee un elemento de oponerse al paso de la corriente, la resistencia se
puede generar en forma natural o artificial con algún propósito.
En forma natural se la encuentra en cualquier conductor, aunque es mínima existe, si la
resistencia es muy alta, estamos hablando de un aislante.
En forma artificial, se produce en pequeños encapsulados capaces de generar diferentes
niveles de resistencia.
La unidad para expresar la resistencia es el OHM.
Tensión Continua y Alterna
Cuando se habla sobre tensión del tipo continua, decimos que si representamos la señal que
genera sobre un conjunto de ejes, esta no variará en el tiempo, se mantendrá estable sobre la
función positiva de los ejes.
Figura 3_a Tensión continua y alterna¨
Figura 3_b Tensión continua y alterna
Si en cambio nos referimos a la tensión alterna, esta describirá una señal senoidal que
pasará de la función positiva a la negativa y viceversa, de ahí la denominación de Alterna.
Cuando tengo la señal senoidal sobre la función positiva, hablamos de tensión positiva y
cuando baja a la función negativa, hablamos de tensión positiva. Significa que cuando
tengo la señal arriba en la función esta es tensión + y debajo es -, mientras que si tengo la
señal abajo esta es + y arriba es -.
La señal de la tensión alterna se genera en 0 asciende hasta un punto, retorna a cero y
desciende hasta un punto y retorna a 0, por lo tanto la señal se recicla constantemente, lo
que permite medir sus ciclos.
Los ciclos se miden en HERTZ, estos miden la cantidad de veces que se recicla la señal por
segundo.
Si tenemos una tensión en que la señal se recicla 50 veces por segundo, estamos hablando
de 50Hz.
CON LAS INDICACIONES QUE SE DAN A CONTINUACIÓN USTED PODRA
RESOLVER SIN INCONVENIENTES SU PRACTICA 1 Y 2 DE LABORATORIO.
QUE CONSISTEN EN:
PRACTICA 1:
Tester (Identificación y uso).
Diferencias entre tester analógico y digital
Identificación de escalas y su correcto uso.
Ejercitación de continuidad.
Prueba de cable power.
Prueba de llaves de interrupción (switch),circuito abierto y cerrado.
Prueba de fusibles.
Medición de corriente alterna.
Tester
El tester es un instrumento de medición que se puede utilizar con los mas variados fines,
por ejemplo la medición de: tensiones, integridad de componentes, resistencia,
continuidad, etc.
En nuestro campo (que es el de las pc´s), solo vamos a utilizar algunas de sus funciones.
Existen dos tipos de tester, el analógico y el digital. El digital será el tester que
aprenderemos a utilizar en nuestro curso de armado y reparación de PC.
Figura 4 ¨Tester digital ¨ FIGURA 4A
Ahora aprenderemos a medir una tensión:
1) Dependiendo del tipo de medición que tengamos que realizar seleccionaremos con la
llave la sección que corresponda en el tester.
2) Lo siguiente será seleccionar el valor inmediatamente superior al que queremos verificar.
Si el valor seleccionado en el tester fuese inferior al que debemos medir, el tester daría un
resultado erróneo fácilmente identificable con el ¨1¨ en el display.
3) Si no conocemos el valor a verificar, empezaremos a medir con la escala mas grande
hasta que la medición sea correcta.
Ej.
Se buscara una tensión de 12.23V empezando por la escala mas grande.
ESCALA
1000V
200V
20V
2000mV
LECTURA
12
12.2
12.23
1 (error)
Ahora que tenemos claros los conceptos sobre electricidad podríamos definir cual va a ser
el trabajo de una fuente de alimentación.
PRACTICA N° 2:
Fuentes AT, ATX (Diferencias).
Código de colores AT y ATX (Identificación).
Identificación de conectores de la fuente en el motherboard AT Y ATX.
Conexión de P8 y P9 al mother y de alimentación al display del gabinete.
Medición de tensiones en P8 y P9 y ATX de 20 pines.
Medición de fuente AT y ATX con y sin carga.
Conexión de fuentes AT y ATX al gabinete.
Conexión de distintos dispositivos a la fuente de alimentación.
Generar en ambos un informe y/o reporte que el instructor controlará.
Fuente de Alimentación
La fuente de alimentación de una PC tiene dos funciones principales, una es la de proveer
de tensión a los componentes que integran la PC para permitir su funcionamiento y la
segunda es la de transformar la tensión alterna en continua, ya que esta es la que utilizan
todos los dispositivos electrónicos (Motherboard, microprocesador, placas de expansión,
etc)
En la actualidad encontramos 2 tipos de fuentes de alimentación las AT y las ATX.
Desde el punto de vista técnico no hay diferencias entre estas fuentes en lo que se refiere a
su principio de funcionamiento, solo una variación en cuanto al tamaño y algunas
características de funcionamiento (mejoras) por parte de las ATX.
Fuentes AT
Las fuentes que trabajan bajo la norma AT, son las mas antiguas y en la actualidad están
quedando obsoletas.
Las fuentes AT entregan 4 voltajes diferentes y masa, estos son: +12V, –12V, +5V y –5V,
los voltajes negativos son para modular la transferencia de tensión.
Los 12V se utilizan para alimentar motores dentro de la PC.
Ej. Disqueteras, Discos Rígidos, CdRom.
Los 5V se utilizan para alimentar circuitos dentro de la PC.
Ej. Lógicas de Discos, placas de expansión, etc.
Estas presentan una estructura que pasaremos a analizar.
En la parte trasera de la fuente ( Figura 5 ) encontramos:
La entrada de tensión: Aquí se conecta el cable que provee tensión alterna a la fuente.
La salida auxiliar: Se la utiliza para proveer tensión a las monitores que emplean este tipo
de conexión.(Dependiendo del fabricante esta salida no se encuentra)
Ventilador: Este ventilador es el encargado de extraer aire caliente desde el interior de la
fuente como de la PC, esto gracias a que la fuente posee una parrilla en la parte interior.
Llave: Esta permite seleccionar entre 220V y 110V (tener en cuenta que la red eléctrica en
la Argentina provee 220V, dependiendo del fabricante esta llave esta anulada para evitar
accidentes)
Figura 5 ¨Parte trasera de la fuente AT¨
En la parte delantera de la fuente (Figura 6) encontramos una serie de cables que se
clasifican de la siguiente forma:
Cables con los conectores P8 y P9: Estos son los cables encargados de entregar la tensión al
motherboard.
Cables con conectores para dispositivos: Estos cables se encargaran de alimentar a los
diferentes dispositivos dentro de la PC.
Los conectores de los cables se identifican fácilmente entre ellos, el P8 y P9 son conectores
tipo Molex y presentan 6 cables c/u.
Los conectores para dispositivos poseen 4 cables cada uno.
Cable para la conexión del switch de encendido: Este es una cable de color negro que en su
interior puede llevar 2 o 4 cables y se utilizan para la conexión del switch de encendido de
la PC.
Importante: Estos cables poseen una tensión de 220V
Figura 6 ¨Parte frontal de la fuente AT¨
Conector
P8
P9
Pata
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Descripción
Power Good
+5v
+12v
-12v
Ground (masa)
Ground (masa)
Ground (masa)
Ground (masa)
Corriente de salida Color del cable
25 A
Naranja
10 A
Rojo
0.5 A
Amarillo
Azul
Negro
Negro
Negro
Negro
0.5 A
Blanco
25 A
Rojo
25 A
Rojo
25 A
Rojo
Tensiones del conector de la Fuente AT de 250 Watts
Parte de la PC
Motherboard
Disco Rígido (arranque)
1 Mega de memoria RAM
Modem / Fax interno
Tarjeta adaptadora SCSI
Tarjeta de expansión de memoria
Tarjeta de puerto serie y paralelo
Tarjeta de sonido
Tarjeta de video
Tarjeta IDE
Consumo aproximado en Watts
20
14
3
7
12
10
3
10
5
3
Tarjeta IDE Multi I/O
Unidad de CD ROM
Unidad de disquetera de 3½
6
15
5
Tabla de consumo de cada parte de una PC aproximadamente
Pasos a seguir para conectar una fuente AT
Estos pasos se realizarán con la fuente desconectada.
1- Conexión del switch de encendido
Como primera medida tomaremos el cable negro que sale del frente de la fuente y
separaremos sus cables internos de la siguiente manera:
El cable Marrón y el Azul, que son los que proveen los 220V.
El cable Negro y el Blanco, que son los que permiten el retorno de la tensión desde el
switch a la fuente.
Hay que tener especial cuidado de no conectarlos juntos, sino que habrá que conectar uno
que traiga tensión y uno que permita el retorno, caso contrario se producirá un
cortocircuito.
El switch de conexión (Figura 8) tendrá cuatro conexiones divididas por un tabique en el
caso de ser bipolar. Si el switch no tiene tabique y cuenta con tan solo dos conexiones,
entonces hablamos de un switch de encendido unipolar.
Llave bipolar: Habrá que conectar un cable con tensión y uno de retorno de cada lado del
tabique.
Llave unipolar: En el caso de tener cuatro cables de conexión, lo que haremos será utilizar
un puente de borne para juntar un cable con tensión y uno de retorno, así solo quedará uno
con tensión y otro con retorno para conectarlos en la llave.
Figura 8_a ¨Switch bipolar y unipolar¨
Figura 8_b ¨Switch bipolar y unipolar¨
2- Conexión de P8 y P9
Para conectar P8 y P9 debemos buscar sobre el motherboard una serie de 12 pines en línea
sobre una base blanca, este será el lugar donde los colocaremos.
Hay que poner especial atención a la forma en que estos se conectarán ya que los cables
negros de estos conectores deben estar hacia el centro y no hacia fuera (Figura 9), ya que
una mala conexión podría quemar el motherboard.
Figura 9 ¨P8 y P9 ¨
3- Conexión de cables de alimentación de dispositivos
Estos no presentan mayor inconveniente ya que tienen solo una posición correcta de
conexión con el dispositivo.
Es normal que de estos conectores se desprenda otro de menor tamaño, pero también de 4
cables, que se utiliza para alimentar la disquetera.
Figura 10 ¨Cables Molex¨
Fuentes ATX
Las fuentes que trabajan bajo la norma ATX, son las que mas se utilizan por ser el estándar
actual, ya que poseen varias mejoras en cuanto a su funcionamiento.
Estas fuentes trabajan con encendido y apagado por Software, tienen un menor tamaño con
respecto a las AT, incorporan una doble parrilla de ventilación en la parte interna y muy
comúnmente ya no traen la salida de tensión auxiliar donde suelen conectarse algunos
monitores.
Las fuentes ATX poseen 5 voltajes y masa a diferencia de las AT que poseen 4 voltajes y
masa.
Estos voltajes son: +12V, -12V, +5V, -5V y 3,3V
Los 12V se utilizan para alimentar motores dentro de la PC.
Ej. Disqueteras, Discos Rígidos, CDRom.
Los 5V se utilizan para alimentar circuitos dentro de la PC.
Ej. Lógicas de Discos, placas de expansión, etc.
Los 3,3V se incorporan debido a que las características de diseño de las nuevas PC, hacen
que sus componentes consuman menos tensión que antes, Ej. (microprocesador, memorias,
etc.), si no se hubiera incorporado este nuevo voltaje tendríamos que colocar mayor
cantidad de reguladores de tensión para bajar los 5V en los motherboard, algo impensado si
tenemos en cuenta que los motherboard cada vez son mas pequeños.
Estas presentan una estructura que pasaremos a analizar.
En la parte trasera de la fuente ( Figura 11 ) encontramos:
La entrada de tensión: Aquí se conecta el cable que provee tensión alterna a la fuente.
Ventilador: Este ventilador es el encargado de extraer aire caliente desde el interior de la
fuente como de la PC, esto gracias a que la fuente posee una doble parrilla en la parte
interior.
Llave: Esta permite seleccionar entre 220V y 110V (tener en cuenta que la red eléctrica en
la Argentina provee 220V)
Switch de tensión principal: Este switch se lo utiliza como interruptor principal del sistema,
deja o no pasar tensión en la fuente, esto es porque las fuentes ATX trabajan con encendido
por software. Esta característica tan particular requiere que la fuente siempre este encendida
para poder ejecutar el encendido electrónico.
Figura 11 ¨Parte trasera de la fuente ATX¨
En la parte delantera de la fuente (Figura 12) encontramos una serie de cables que se
clasifican de la siguiente forma:
Cable de conexión al motherboard: Este es un conjunto de cables que terminan en una ficha
de 20 conectores.
Cables con conectores para dispositivos: Estos cables se encargaran de alimentar a los
diferentes dispositivos dentro de la PC.
Figura 12 ¨Parte frontal de la fuente ATX¨
Pata Descripción Corriente
de salida
1
+3.3v
15 A
2
+3.3v
15 A
3
Ground
4
+5v
23 A
5
Ground
6
+5v
23 A
7
Ground
8
Power Good
9
+5v VSB
0.1 A
10
+12v
10 A
Color del
Cable
Naranja
Naranja
Negro
Rojo
Negro
Rojo
Negro
Gris
Violeta
Amarillo
Pata Descripción Corriente
de salida
11
+3.3v
15 A
12
-12v
0.5 A
13
Ground
14
PS-ON
15
Ground
16
Ground
17
Ground
18
-5v
0.5 A
19
+5v
23 A
20
+5v
23 A
Tensiones del conector de la Fuente ATX de 300 Watts
Color del
Cable
Naranja
Azul
Negro
Verde
Negro
Negro
Negro
Blanco
Rojo
Rojo
Pasos a seguir para conectar una fuente ATX
Estos pasos se realizarán con la fuente desconectada.
1- Conexión del conector de 20 pines: Este conector se colocara sobre otro conector de 20
pines pero tipo hembra que se encontrará sobre la superficie del motherboard. Estos
conectores solo ensamblan en una posición, para evitar el mal conexionado y el posterior
problema que esto traería Ej. Motherboard quemado.
Figura 14 ¨Conector de 20 pines¨
2- Conexión de cables de alimentación de dispositivos
Estos no presentan mayor inconveniente ya que tienen solo una posición correcta de
conexión con el dispositivo.
Es normal que de estos conectores se desprenda otro de menor tamaño, pero también de 4
cables, que se utiliza para alimentar la disquetera.
Figura 15¨Cables Molex¨
Observación:
“Para poner en funcionamiento una fuente de alimentacion del tipo ATX sin estar
conectado a la placa madre de deberá puntear el cable verde con cualquier masa (negro)”.
Figura 16 “Puente de encendido”
Tensión Power Good (PG)
La tensión power good se encuentra presente tanto en las fuentes del tipo AT como en las
ATX, esta señal se encarga de verificar el correcto funcionamiento de los componentes
internos de una fuente de alimentación, permitiendo así el inicio normal de la PC. Si la
tensión PG fuese menor a +5V o no estuviere presente, la PC no iniciará al encenderla.
Esto es realmente útil ya que si bajara la tensión y la fuente se sometiera a un esfuerzo
mayor o se sobrecaliente, la señal PG disminuirá obligando a reiniciar o apagar el sistema.