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Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de poder de una IBM PC.

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1 Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de poder de una IBM PC

2 La Fuente de Poder El dispositivo responsable de suministrar la potencia a la computadora es la Fuente de Poder. La principal función de la fuente de poder es convertir el voltaje alterno (AC) que suministra la CFE a un voltaje continuo (DC).Es decir, la fuente de poder convierte el voltaje alterno convencional alterno de 110 V o 220V a un voltaje continuo usado por la electrónica de la computadora, los cuales son +3.3V,+5V,+12V,-5V y -12V. La fuente de poder también está presente en la PC en el proceso de enfriamiento, facilitando el flujo de aire dentro del gabinete. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

3 Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de poder de una IBM PC Tipos de Fuentes Fuentes Lineales Fuentes Conmutadas

4 El tamaño del transformador y la capacitancia ( y por lo tanto el tamaño) de los condensadores electrolíticos son inversamente proporcional a la frecuencia de la entrada de voltaje de AC: mientras más baja frecuencia del voltaje, más grande el tamaño de las componentes y viceversa. Ya que las fuentes de poder lineales usan la frecuencia de la línea de 60hz - la cual es muy baja -,el transformador y el capacitor son muy grandes. Construir una fuente de poder lineal para una PC sería insano, ya que tendría que ser muy grande y muy pesada. La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta frecuencia. La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta frecuencia. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

5 Consumo de potencia (en watts) para algunos productos comunes en una PC PC ItemWatts Accelerated Graphics Port (AGP) card20 to 30W Peripheral Component Interconnect (PCI) card5W small computer system interface (SCSI) PCI card20 to 25W floppy disk drive5W network interface card4W 50X CD-ROM drive10 to 25W RAM10W per 128M 5200 RPM Integrated Drive Electronics (IDE) hard disk drive)5 to 11W 7200 RPM IDE hard disk drive5 to 15W Motherboard (without CPU or RAM)20 to 30W 550 MHz Pentium III30W 733 MHz Pentium III23.5W 300 MHz Celeron18W 600 MHz Athlon45W Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

6 Diagrama de bloques para el diseño de una fuente de poder lineal Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder Lineal

7 Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder Lineal Formas de onda encontradas en una fuente de poder lineal

8 En las fuentes conmutadas de alta frecuencia, la frecuencia del voltaje de entrada es incrementada antes de que pase al transformador (valores típicos son de Khz). Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el transformador y el capacitor electrolítico pueden ser muy pequeños. Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el transformador y el capacitor electrolítico pueden ser muy pequeños. Esta es la clase de fuentes de poder usadas en la PC y varios otros equipos electrónicos tales como VCR´s. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder Conmutada

9 Diagrama de bloques para el diseño para una fuente de poder Conmutada con PWM. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder Conmutada

10 Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder Tipos de fuente de poder para una PC: Fuentes AT Fuentes ATX Otras

11 Fueron usadas con gabinetes AT y motherboards AT. Proporciona cuatro voltajes, +5V,+12V,-5V y -12V, y usa un conector de 12 terminales, generalmente dividido en dos conectores de seis terminales. El problema fue que estos dos conectores, podían ser insertados en cualquier lado del conector de 12 terminales de la motherboard. Para evitar errores se debe instalar estos conectores de tal forma que los cables negros se coloquen en el centro del conector. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder AT:

12 Cables de voltaje de la fuente de alimentación AT Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

13 Conector de potencia AT PinColorOutput 1 Orang e Power Good (+5V) 2Red+5V 3Yellow+12V 4Blue-12V 5BlackGround 6BlackGround 7BlackGround 8BlackGround 9White-5V 10Red+5V 11Red+5V 12Red+5V Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

14 Son usadas con gabinetes y motherboards ATX. Hay varios tipos de ATX. Hay tres diferencias básicas entre las fuentes de poder AT y ATX. Tiene una línea de voltaje extra,la de +3.3V Las fuentes de poder ATX tienen solo un conector de 20 terminales. Tiene un alambre de power-on, que permite que la fuente sea apagada por software. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder ATX:

15 Una fuente ATX siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera.Una fuente ATX siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera. Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software.Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La Fuente de Poder ATX:

16 Conector de Potencia ATX v1.x PinColorOutput 1Orange+3.3V 2Orange+3.3V 3BlackGround 4Red+5V 5BlackGround 6Red+5V 7BlackGround 8Gray Power Good 9Purple+5VSB 10Yellow+12V 11Orange+3.3V 12Blue-12V 13BlackGround 14Green Power On 15BlackGround 16BlackGround 17BlackGround 18White-5V 19Red+5V 20Red+5V Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder 5VSB.-5 Volts Stand By (siempre está habilitada) se puede usar para operar circuitos tales como los de control de potencia por software, debe ser capaz de suministrar 720mA para el Wake on LAN PS-On.-Power Supply On, línea de entrada activa en bajo, en alto los voltajes de salida se mantienen en cero. Cuando es activada aparecen los voltajes

17 La Fuente de Poder y el Reset de la PC Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder Tensión de la fuente de poder Señal Power Good Estado de la PC Línea de RESET ReseteadoOperandoReseteadoDesconectadoOperando Encendid o de la PC Pico de corriente 1 s Apagado de la PC La CPU no debe esperar hasta que la fuente de poder se haya estabilizadoLa CPU no debe esperar hasta que la fuente de poder se haya estabilizado La fuente proporciona al sistema una señal dePOWER GOOD, que indica que la tensión se estabilizó a un error menor del 5% de su valor nominal.La fuente proporciona al sistema una señal dePOWER GOOD, que indica que la tensión se estabilizó a un error menor del 5% de su valor nominal. Cuando esta línea indique inestabilidades (arranque, caida de tensión o al apagar la PC), se activa el reset, evitando situaciones de inconsistencia en su funcionamientoCuando esta línea indique inestabilidades (arranque, caida de tensión o al apagar la PC), se activa el reset, evitando situaciones de inconsistencia en su funcionamiento

18 Cables de voltaje de la fuente de alimentación ATX Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

19 ATX12V v1.x: Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX:Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX: Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector auxiliar de seis terminales proporcionando cables de +3.3.V y +5V. Este conector auxiliar de seis terminales fue usado básicamente por las primeros motherboards de Pentium 4 (motherboard con socket 423)Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector auxiliar de seis terminales proporcionando cables de +3.3.V y +5V. Este conector auxiliar de seis terminales fue usado básicamente por las primeros motherboards de Pentium 4 (motherboard con socket 423) Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que las fuentes de poder ATX.Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que las fuentes de poder ATX. La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de potencia Serial ATA, que tiene 15 terminales. La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de potencia Serial ATA, que tiene 15 terminales. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

20 ATX12V v2.x: Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de potencia del motherboard de 20 a 24 terminales. También eliminó el conector auxiliar de seis terminales, ya que no se usó más, y ratificó el uso del conector Serial ATA.Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de potencia del motherboard de 20 a 24 terminales. También eliminó el conector auxiliar de seis terminales, ya que no se usó más, y ratificó el uso del conector Serial ATA. Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x, permiten usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, fuentes ATX12V v1.x.Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x, permiten usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, fuentes ATX12V v1.x. Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards ATX12V v1.x con el uso de un adaptador.Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards ATX12V v1.x con el uso de un adaptador. El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo que las fuentes de poder ATX originales y conservan el conector extra de cuatro terminales introducido en la ATX12V v1.x.El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo que las fuentes de poder ATX originales y conservan el conector extra de cuatro terminales introducido en la ATX12V v1.x. Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

21 Cables de voltaje de la fuente de alimentación ATX12V o ATX 2.0 Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

22 Conector de potencia ATX12V v2.x PinColorOutput 1Orange+3.3V 2Orange+3.3V 3BlackGround 4Red+5V 5BlackGround 6Red+5V 7BlackGround 8GrayPower Good 9Purple+5VSB 10Yellow+12V 11Yellow+12V 12Orange+3.3V 13Orange+3.3V 14Blue-12V 15BlackGround 16GreenPower On 17BlackGround 18BlackGround 19BlackGround 20White-5V 21Red+5V 22Red+5V 23Red+5V 24BlackGround PinColorOutput 1BlackGround 2BlackGround 3BlackGround 4Orange+3.3V 5Orange+3.3V 6Red+5V ATX12V v1.x Auxiliary Connector ATX12V 12V Connector PinColorOutput 1BlackGround 2BlackGround 3Yellow+12V 4Yellow+12V Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder

23 Enfriamiento Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder La fuente de poder juega un papel importante en el proceso de enfriamiento de la PC. La función exacta es sacar el aire caliente del gabinete. El flujo de aire dentro de la PC trabaja como sigue: El aire frío entra a través de las rejillas existentes en la parte frontal del gabinete. El aire es calentado por los dispositivos como el procesador, tarjeta de video, chipset, etc. Ya que el aire caliente es menos denso que el aire frío, la tendencia natural es que se vaya para arriba, consecuentemente, el aire caliente es retenido en la parte superior del gabinete. El ventilador de enfriamiento de la fuente de poder trabaja como un extractor de aire, jalando el aire caliente de esta área y sacándolo de la PC. Fuentes de poder grandes tiene dos o tres ventiladores de enfriamiento.

24 Seleccione el gabinete apropiado para una PC Carlos Canto Q. Arquitectura de computadoras II La Fuente de Poder Enfriamiento


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