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Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre Fontes de Alimentação

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Tudo o que você precisa saber sobre fontes de alimentação, incluindo cabos, conectores, eficiência, PFC, proteções, padrões, ripple e ruído, estabilidade da tensão, potência máxima, barramentos virtuais e muito mais.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

Neste tutorial explicaremos tudo o que você precisa saber sobre as fontes de alimentação para PCs, incluindo padrões, eficiência, correção do fator de potência (PFC), barramentos virtuais, proteções, ripple e ruído e muito mais. Você aprenderá que a potência de uma fonte não deve ser o único fator a ser levado em consideração na hora da compra de uma fonte de alimentação.

Antes de continuarmos, vamos explicar exatamente qual é o papel de uma fonte de alimentação.

Por se tratar de um dispositivo elétrico o computador precisa de eletricidade para que todos os seus componentes funcionem de forma adequada. O dispositivo responsável por prover eletricidade ao computador é a de fonte de alimentação. De forma bastante sucinta poderíamos dizer que a principal função da fonte de alimentação é converter a tensão alternada fornecida pela rede elétrica presente na tomada de sua casa ou escritório (também chamada CA ou AC) em tensão contínua (também chamada CC ou DC). Em outras palavras, a fonte de alimentação converte os 110 V ou 220 V alternados da rede elétrica convencional para as tensões contínuas utilizadas pelos componentes eletrônicos do computador, que são: +3,3 V, +5 V, +12 V e -12 V (tensões alternadas variam pelo mundo e mesmo no Brasil variam de cidade a cidade; durante este tutorial nós usaremos o termo “110 V” para nos referenciarmos às tensões de 110 V, 115 V e 127 V, já quando usarmos o termo “220 V” estamos nos referenciando às tensões de 220 V, 230 V e 240 V. O Japão é o único país cuja tensão alternada está fora deste intervalo, operando a 100 V. A fonte de alimentação também participa do processo de refrigeração do micro, como explicaremos depois.

Existem dois tipos básicos de fonte de alimentação: linear e chaveada.

As fontes de alimentação lineares pegam os 110 V ou 220 V da rede elétrica e, com ajuda de um transformador, reduzem esta tensão para, por exemplo, 12 V. Esta tensão reduzida, que ainda é alternada, passa então por um circuito de retificação (composto por uma série de diodos), transformando esta tensão alternada em tensão pulsante. O próximo passo é a filtragem, que é feito por um capacitor eletrolítico que transforma esta tensão pulsante em quase contínua. Como a tensão contínua obtida após o capacitor oscila um pouco (esta oscilação é chamada “ripple”), um estágio de regulação de tensão é necessário, feito por um diodo zener (normalmente com a ajuda de um transistor de potência) ou por um circuito integrado regulador de tensão. Após este estágio a saída é realmente contínua.

Embora fontes de alimentação lineares trabalhem muito bem para aplicações de baixa potência – telefones sem fio, por exemplo –, quando uma alta potência é requerida, fontes de alimentação lineares podem ser literalmente muito grandes para a tarefa.

O tamanho do transformador e a capacitância (e o tamanho) do capacitor eletrolítico são inversamente proporcionais à frequência da tensão alternada na entrada da fonte: quanto menor a frequência da tensão alternada maior o tamanho dos componentes e vice-versa. Como fontes de alimentação lineares ainda usam os 60 Hz (ou 50 Hz, dependendo do país) da frequência da rede elétrica – que é uma frequência muito baixa –, o transformador e o capacitor são muito grandes.

Construir uma fonte de alimentação linear para PCs seria loucura, já que ela seria muito grande e muito pesada. A solução foi o uso de um conceito chamado chaveamento em alta frequência.

Em fontes de alimentação chaveadas em alta frequência a tensão de entrada tem sua frequência aumentada antes de ir para o transformador (tipicamente na faixa de kHz). Com a frequência da tensão de entrada aumentada, o transformador e os capacitores eletrolíticos podem ser bem menores. Este é o tipo de fonte de alimentação usada nos PCs e em muitos outros equipamentos eletrônicos, como aparelho de DVD. Tenha em mente que “chaveada” é uma forma reduzida de se falar “chaveamento em alta frequência”, não tendo nada a ver se a fonte tem ou não uma chave liga/desliga.

A fonte de alimentação talvez seja o componente mais negligenciado do computador. Normalmente na hora de comprar um computador, só levamos em consideração o tipo e o clock do processador, o modelo da placa-mãe, o modelo da placa de vídeo, a quantidade de memória instalada, a capacidade de armazenamento do disco rígido, e esquecemo-nos da fonte de alimentação, que na verdade é quem fornece o “combustível” para que as peças de um computador funcionem corretamente.

Uma fonte de alimentação de boa qualidade e com capacidade suficiente pode aumentar a vida útil do seu equipamento e reduzir sua conta de luz (nós explicaremos o porque disso quando falarmos de eficiência). Para se ter uma ideia, uma fonte de alimentação de qualidade custa menos de 5% do preço total de um micro. Já uma fonte de alimentação de baixa qualidade pode causar uma série de problemas intermitentes, que na maioria das vezes são de difícil resolução. Uma fonte de alimentação defeituosa ou mal dimensionada pode fazer com que o computador trave, pode resultar no aparecimento de setores defeituosos (“bad blocks”) no disco rígido, pode resultar no aparecimento da famosa “tela azul da morte” e resets aleatórios, além de vários outros problemas.

Neste tutorial falaremos sobre os aspectos básicos que todos os usuários devem saber. Se você quiser aprender mais sobre os componentes internos da fonte de alimentação nós recomendamos que você leia a continuação do presente tutorial, Anatomia das Fontes de Alimentação Chaveadas, one explicamos em detalhes como os principais componentes de dentro da fonte funcionam.

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Comentários de usuários


Existe um erro nos diagramas de pinos dos conectores PEG. O artigo indica no conector de 6 pinos que 3 pinos são 12v, enquanto na verdade só existem 2. Ainda no conector PEG, o de 8 pinos é indicado 4 pinos 12v enquanto só existem 3.

No conector de unidade de disquete (o de tamanho pequeno) contém a numeração dos cabos invertida em relação ao conector de periféricos("MOLEX"), deixando a configuração de pinos mostrada parcialmente errada.

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Existe um erro nos diagramas de pinos dos conectores PEG. O artigo indica no conector de 6 pinos que 3 pinos são 12v, enquanto na verdade só existem 2. Ainda no conector PEG, o de 8 pinos é indicado 4 pinos 12v enquanto só existem 3.

Não sei de onde você tirou esta informação, mas ela está incorreta. Em conectores para placas de vídeo (PEG) de seis pinos, três são +12 V e três são terra, enquanto que em conectores de oito pinos quatro são +12 V e quatro são terra. Basta olhar em qualquer fonte de alimentação ou na seção 6.1.8. (Tabela 14 na página 19) da especificação EPS12V. Anexo a tabela para você conferir.

No conector de unidade de disquete (o de tamanho pequeno) contém a numeração dos cabos invertida em relação ao conector de periféricos("MOLEX"), deixando a configuração de pinos mostrada parcialmente errada.

Esse realmente estava errado, corrigi criando uma tabela separada para o conector de alimentação para unidades de disquete.

Muito obrigado por apontar este erro.

Abraços,

Gabriel Torres

post-2-13884965734332_thumb.jpg

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Então, os conectores EPS12v (para placa mãe) são diferentes dos conectores PEG (para placas de vídeo).

No mesmo artigo nós vemos a imagem do conector PEG 6 pinos com adaptador para virar 8 pinos. Neste extra de 2 pinos os dois cabos são pretos, assim não poderíamos ter 4 pinos +12v como mostra a pinagem no fim do artigo.

Segue os esquemas corretos de pinagem que encontrei:

http://www.tomshardware.com/reviews/power-supply-specifications-atx-reference,3061-12.html

Abraços,

Tadeu

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Então, os conectores EPS12v (para placa mãe) são diferentes dos conectores PEG (para placas de vídeo).

No mesmo artigo nós vemos a imagem do conector PEG 6 pinos com adaptador para virar 8 pinos. Neste extra de 2 pinos os dois cabos são pretos, assim não poderíamos ter 4 pinos +12v como mostra a pinagem no fim do artigo.

Segue os esquemas corretos de pinagem que encontrei:

http://www.tomshardware.com/reviews/power-supply-specifications-atx-reference,3061-12.html

Abraços,

Tadeu

Oi Tadeu,

Muito interessante o link que você passou. Acabei de verificar também o seguinte material no site da PCI-SIG: http://www.pcisig.com/developers/main/training_materials/get_document?doc_id=fa4ec3357012d69821baa0856011c665ac770768

Aparentemente tanto eu quanto você estávamos errados.

Na página 7 desta apresentação há uma tabela explicando o significando dos pinos sense0 e sense1. Eles são pinos que formam um código com quatro combinações (00, 01, 10 e 11) para a configuração do conector. Por exemplo, no caso do conector de oito pinos (2x4), se esses dois pinos estiverem aterrados, isso significa que o conector é de oito pinos (2x4) e, com isso, a placa de vídeo pode puxar até 150 W do conector de alimentação auxiliar. Por isso esses pinos são aterrados em conectores de oito pinos, porém esses terras são usados para a configuração do conector...

Espero que agora tenhamos esclarecido essa situação... Ou seja, em conectores de 6 pinos dois pinos são +12 V, dois pinos são terra, um pino não é conectado porém normalmente usado para +12 V e um pino é de configuração do conector. Em conectores de 8 pinos três pinos são +12 V, três pinos são terra e dois pinos são de configuração.

Estou corrigindo o artigo imediatamente.

Muito obrigado por apontar este erro.

Abraços,

Gabriel Torres

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Muito bom o artigo, deu pra ter uma visão mais ampla desse componente vital do computador. Agora é ficar bem atento na hora da escolha.   :D

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