Tudo o que você precisa saber sobre fontes de alimentação

Potência

As fontes de alimentação são rotuladas de acordo com a potência máxima que conseguem fornecer – pelo menos em teoria. O problema é que muitas fontes não conseguem fornecer sua potência rotulada, isto porque o fabricante:

• Rotulou a fonte com a potência máxima de pico, que pode ser fornecida durante alguns segundos e, em alguns casos, em menos de um segundo.
• Mediu a potência máxima da fonte com uma temperatura ambiente irrealística, normalmente a 25 °C, enquanto que a temperatura dentro do computador sempre estará maior do que isto – pelo menos em 35 °C. Os semicondutores e indutores têm um efeito físico chamado “de-rating”, onde eles perdem a capacidade de fornecer corrente (e consequentemente potência) com a temperatura (veja na Figura 29). Portanto uma potência máxima medida em uma temperatura menor pode não ser obtida quando há um aumento na temperatura da fonte.
• Simplesmente mentiu: este é o caso de fontes “genéricas”.

Só para ilustrar como o efeito da temperatura afeta a capacidade de uma fonte em fornecer corrente, considere a curva de “de-rating” apresentada na Figura 29, que pertence a um transistor chamado FQA24N50. Como você pode ver, este transistor pode fornecer até 24 A quando está trabalhando a 25 °C, mas assim que a temperatura aumenta (eixo x) a corrente máxima suportada (eixo y) diminui. A 100 °C, a corrente máxima que este dispositivo pode fornecer é de 15 A, uma redução de 37,5%. A potência, medida que watts, é um fator entre a corrente e a tensão (P = V x I). Se este transistor estivesse operando a 12 V, veríamos uma redução na potência máxima de 288 W (12 V x 24 A) para 180 W (12 V x 15 A).

Figura 29: curva de “de-rating” de um transistor

Conhecendo esta situação, bons fabricantes começaram a divulgar a que temperatura suas fontes foram rotuladas. Você pode encontrar algumas fontes de alimentação no mercado onde o fabricante garante que elas conseguem fornecer sua potência rotulada a 40 °C, 45 °C ou até mesmo 50 °C. Em outras palavras, o fabricante garante que elas podem fornecer sua potência rotulada em um cenário do mundo real e não apenas no laboratório do fabricante. Este é um bom parâmetro na hora de decidir que fonte de alimentação comprar.

Você pode achar que a quantidade máxima de potência que uma fonte de alimentação pode fornecer é simplesmente a soma da quantidade máxima de potência que cada saída pode fornecer. Mas na verdade a matemática não é tão simples assim por causa da forma como as fontes de alimentação para PCs funcionam internamente: as principais saídas positivas (+12V, +5 V e +3,3 V) compartilham alguns componentes e, por isto, apesar de cada saída ter uma corrente (e consequentemente potência) máxima individual, este máximo pode apenas ser atingido quando nenhuma corrente estiver sendo extraída das outras saídas.

O caso mais comum é o das saídas +5 V e +3,3 V. Apesar de elas terem correntes máximas e limites de potência individuais, esses valores máximos podem ser extraídos apenas quando nenhuma corrente estiver sendo extraída da outra saída: juntas elas têm uma potência máxima combinada, que é menor do que a simples adição da capacidade máxima das saídas de +5 V e +3,3 V.

Para um exemplo prático, considere a fonte de alimentação da Figura 30. Sua etiqueta diz que a saída de +5 V pode fornecer até 24 A (que é igual a 120 W, 5 V x 24 A) e a saída de +3,3 V também pode fornecer até 24 A (que é igual a 79,2 W, 3,3 V x 24 A). A potência máxima combinada impressa na etiqueta é de 155 W, que é menor do que a simples adição da potência máxima que cada saída pode fornecer individualmente (que seria 199,2 W, 120 W + 79,2 W).

A mesma ideia é válida para as saídas de +12 V. Na fonte de alimentação da Figura 30, cada barramento de +12 V pode fornecer até 16 A (192 W, 12 V x 16 A), mas a potência máxima combinada para as saídas de +12 V é 504 W, e não 768 W (192 W x 4).

E, finalmente, temos uma potência combinada para +12 V, +5 V e +3,3 V ao mesmo tempo, que não é simplesmente uma adição da potência máxima combinada para as saídas de +5 V/+3,3 V com a potência combinada para as saídas de +12 V. Na fonte de alimentação de nosso exemplo, a potência máxima combinada para essas saídas é de 581,5 W e não 659 W (155 W + 504 W).

Figura 30: etiqueta típica de uma fonte de alimentação

Temos também a questão da distribuição da potência, que é algo que poucos usuários se preocupam. Duas fontes de alimentação com a mesma potência máxima podem ter uma distribuição de potência completamente diferente.

Atualmente, um computador típico extrai mais corrente/potência das saídas de +12 V. Isto acontece porque os dois componentes que mais consomem potência, o processador e a placa de vídeo, estão conectados nas saídas de +12 V (através do conector ATX12V/EPS12V e através dos conectores de alimentação para placas de vídeo, respectivamente).

Olhe novamente a etiqueta da fonte de alimentação da Figura 30. Observe que esta fonte usa um projeto atualizado, onde ela é capaz de fornecer mais potência nas saídas de +12 V (504 W) do que nas saídas de +3,3 V/+ 5 V (155 W).

Agora considere a fonte de alimentação da Figura 31. Esta fonte, por outro lado, pode fornecer mais potência/corrente nas suas saídas de +5 V/+3,3 V do que nas suas saídas de +12 V, o que significa que esta fonte usa um projeto desatualizado. Acredite, esta fonte ainda está sendo vendida e existem muitas outras iguais a ela sendo vendidas por aí.

Figura 31: etiqueta de uma fonte de alimentação com um projeto desatualizado

Em resumo, compre fontes de alimentação onde a capacidade máxima está nas saídas de +12 V e não nas linhas de +5 V/+3,3 V.

Finalmente você precisará saber a quantidade de potência que seu computador realmente consumirá antes de escolher uma fonte de alimentação. Existem várias calculadoras na internet que podem ajudá-lo nesta tarefa; recomendamos esta. Assista tambéma o nosso vídeo “Quantos watts você precisa?”

Também recomendamos que você escolha uma fonte de alimentação que funcionará entre 40% e 60% da sua capacidade máxima. Existem duas razões para isto. Primeiro, a eficiência, assunto da próxima página. Segundo, você terá margem para futuros upgrades. Portanto anote o resultado obtido pela calculadora e multiplique por dois. Esta é a potência da fonte que recomendamos que você compre. Você ficará surpreso ao ver que a potência necessária será bem menor do que você achava, mesmo com o ajuste recomendado.