Capítulo 4. Conexões elétricas da fonte. Apostila Hardware Básico I Profª Thaís Viegas

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1 Apostila Hardware Básico I Capítulo 4 Conexões elétricas da fonte Componente absolutamente vital para o funcionamento de um computador, este dispositivo é responsável por fornecer energia elétrica aos componentes de um computador. Portanto, é um tipo de equipamento que deve ser escolhido e manipulado com cuidado, afinal, qualquer equívoco pode resultar em provimento inadequado de eletricidade ou em danos à máquina. É uma caixa de metal posicionada geralmente no canto do gabinete. Ela é visível na parte de trás da maioria dos equipamentos, e nela estão o conector do cabo de força e a ventoinha. A fonte de alimentação converte a corrente alternada (AC) da sua casa em corrente contínua (DC), necessária para o funcionamento do seu computador. Assim, a energia que chega nas tomadas da sua casa em 110 V ou 220 V e é pela fonte transformada em tensões como 5 V e 12 V. Por se tratar de um equipamento que gera campo eletromagnético (já que é capaz de trabalhar com frequências altas), as fontes devem ser blindadas para evitar interferência em outros aparelhos e no próprio computador. Antes de ligar seu computador na rede elétrica, é de extrema importância verificar se o seletor de voltagem da fonte de alimentação corresponde à tensão da tomada. Se o seletor estiver na posição errada, a fonte poderá ser danificada, assim como outros componentes da máquina. Conectores gerais1: Atualmente as fontes de alimentação oferecem os seguintes conectores para alimentar os componentes do micro: Conector principal da placa-mãe: este é um dos cabos que você precisa conectar na placa-mãe do micro. Ele usa um plugue grande de 24 pinos, que é o maior plugue encontrado na fonte de alimentação. A maioria das fontes de alimentação permitirá a você converter este plugue de 24 pinos em um plugue de 20 pinos (normalmente removendo os 4 pinos extras), que é o padrão usado em placas-mãe antigas. Placas-mãe que usam o conector de 24 pinos são chamadas ATX12V 2.x, enquanto que placas-mãe que usam o conector de 20 pinos podem tanto ser ATX12V 1.x ou ATX. Note que esses nomes se referem à conexão elétrica da placa-mãe e não ao seu tamanho físico. ATX também é um nome usado para descrever o tamanho da placa-mãe, o que pode confundir alguns usuários (você pode ter uma placa-mãe ATX com conector ATX12V 2.x, por exemplo; neste caso ATX significa o tamanho da placamãe, 30,5 cm x 24,4 cm). 1 Conforme site:

2 Figura 1 - Conector de alimentação principal da placa-mãe (plugue de 24 pinos). Veja como ele pode ser transformado em um conector de 20 pinos. Figura 2 - Conector ATX12V: Este conector de 4 pinos é usado para fornecer corrente elétrica para o processador do micro e deve ser instalado na placa-mãe. Figura 3 - Este conector de 8 pinos tem o mesmo objetivo do ATX12V, ou seja, fornecer corrente elétrica para o processador do micro.

3 Figura 4 - Conectores de alimentação auxiliar PCI Express: Esses conectores são usados para fornecer mais corrente elétrica para os dispositivos PCI Express, especialmente placas de vídeo. Figura 5 - Conectores de alimentação SATA: Este tipo de plugue é usado para fornecer alimentação para os dispositivos Serial ATA (SATA), tais como discos rígidos e unidades ópticas. Figura 6 - Conectores para periféricos: Este é um conector de alimentação de quatro pinos em formato trapezoidal. Figura 7 - Conector de alimentação da unidade de disquete.

4 Fonte de alimentação linear: opera com a frequência da rede elétrica (60Hz ou 50Hz). É formada geralmente por um transformador AC/DC, retificador, filtro, Transistor de potência, bloco/circuito de controle e saída DC, este circuito é empregado em aparelhos que consomem pouca energia. A fonte de alimentação linear surgiu primeiro na eletrônica, é a mais comum e a que mais tem sido utilizada. Fonte de alimentação chaveada: o fato básico que rege o funcionamento das fontes chaveadas está na capacidade de armazenamento de energia em capacitores (em forma de tensão) e em indutores (em forma de corrente). Quando o circuito LC (que está em série com o primário do transformador) é excitado, através dos transistores, por pulsos de tensão (onda quadrada) na freqüência de ressonância do conjunto cria uma onda senoidal que é transferida ao secundário do transformador. Após a retificação e filtragem, esta onda gera uma tensão contínua estabilizada. As fontes utilizadas nos computadores modernos são do tipo chaveada, sendo mais eficientes e, em geral, mais baratas por dois motivos: a regulagem chaveada é mais eficaz porque gera menos calor; em vez de dissipar energia, o regulador comutado desliga todo o fluxo de corrente. Além disso, as altas freqüências permitem o uso de transformadores e circuitos de filtragem menores e mais baratos. O principal problema está no fato de que algumas fontes, principalmente as de baixo custo, nem sempre oferecem toda a potência que é descrita em seu rótulo. Por exemplo, uma fonte de alimentação pode ter em sua descrição 500 W (Watts) de potência, mas em condições normais de uso pode oferecer, no máximo 400 W. Acontece que o fabricante pode ter atingindo a capacidade de 500 W em testes laboratoriais com temperaturas abaixo das que são encontradas dentro do computador ou ter informado esse número com base em cálculos duvidosos, por exemplo. Por isso, no ato da compra, é importante se informar sobre a potência real da fonte. Supondo que temos uma fonte com a seguinte tabela: Figura 8 - retirado do site Para sabermos a potência real da fonte é feito o seguinte cálculo: Tensões de 5V,12V, -12V, +5VBS multiplicado pelas suas cargas, teremos a potência de cada um, depois somamos todas as potências e assim teremos a potência real da fonte.

5 Tensão Carga Potência +5V 30A 150 W +12V 22A 264 W -12V 0,6A 7,2 W +5 VSB 3A 15 W Potência real 436,2 W Logo, a fonte mencionada acima tem uma tensão real de 436W e para sabermos se ela é adequada para nossa máquina, devemos somar a potência de todos os dispositivos utilizados e verificar se a mesma possui 30% a mais do que lhe é necessário. Observe a tabela abaixo, ela fornece a estimativa do quanto os principais componentes de um computador podem consumir: Digamos que temos um processador, memória, placa-mãe, cooler, HD, um drive de DVD, um placa de vídeo 3D, um mouse óptico e um teclado: HD DVD Placa vídeo 3D Mouse Teclado Processador Memória Placa-mãe Cooler Total 25W 25W 80W 5W 5W 95W 7W 95W 7W 344W menos 450W. Sendo assim, para tal computador ligar e funcionar, será necessário uma fonte de pelo

6 Fontes reais (PFC ativo): O PFC (Power Factor Correction ou, em português, Fator de Correção de Potência) é, em poucas palavras, um meio de permitir o máximo de otimização possível na distribuição de energia. Isso ocorre pois é adicionado um circuito que faz a potência chegar mais próximo a 1 (pode variar de 0 a 1). Na verdade, é impossível que uma fonte trabalhe com fator de potência "1", mas muitas fontes com PFC ativo chegam muito perto disso, oferecendo um fator de potência de até 0,99. O ideal é que a mesma funcione com pelo menos 0,92. Embora o PFC não tenha uma relação direta com a capacidade ou com a eficiência da fonte, ele oferece algumas vantagens. A primeira é que o consumo em VA fica muito próximo do consumo real, em watts. Outra vantagem no uso do PFC é uma redução expressiva na emissão de ruído e interferência eletromagnética. Logo, a presença do PFC é também um bom indício de que se trata de uma fonte de boa qualidade, que provavelmente opera com uma boa eficiência. Obs.: Caso você ainda use um estabilizador, saiba que com o PFC ele perde completamente a função, já que a fonte passa a ser capaz de ajustar a tensão de entrada de maneira muito mais eficiente que ele. Mesmo ao usar fontes genéricas, a utilidade de usar um estabilizador é desnecessário, desde que você tenha um filtro de linha, mas ao usar com uma com PFC ativo, o estabilizador só atrapalha. Na falta de um no-break, o melhor é utilizar um bom filtro de linha.