Fuentes de alimentación

1. ¿Qué es una fuente de alimentación?

¿Qué es una fuente de alimentación?

Una fuente de alimentación convierte la corriente alterna (AC) en una forma continua de energía que los componentes del ordenador necesitan para funcionar, llamada corriente continua (DC). A diferencia de algunos componentes de Hardware cuyo uso no es obligatorio, como podría ser un disco SSD, la fuente de alimentación es una pieza crucial porque, sin ella, el resto del hardware interno no puede funcionar.

La fuente de alimentación es a menudo abreviada como PSU y también se conoce como fuente de poder. Las placas base, cajas y fuentes de alimentación vienen en diferentes tamaños llamados “factores de forma”. Estos tres elementos deben ser compatibles para que funcionen correctamente juntos.

2. La fuente en el gabinete

La fuente de alimentación está montada en la parte trasera de la caja o chasis. Si sigues el cable de alimentación del ordenador, ese que está conectado a la pared, verás que se conecta a la parte posterior de la fuente de alimentación.

La parte trasera es la única parte de la fuente de alimentación que la mayoría de la gente ve. También hay una abertura del ventilador en la parte posterior de la misma que envía el aire a la parte posterior de la carcasa del PC.

El lado de la fuente de alimentación que mira hacia el exterior de la caja tiene un puerto macho de tres puntas en el que se enchufa un cable de alimentación y la otra punta va conectada directamente a la toma de corriente.

También incluye a menudo un interruptor de encendido, y un interruptor de tensión de color rojo en fuentes de muy, muy bajo nivel.

En el interior del PC, desde la fuente se extiende una numerosa cantidad de cables. Los conectores situados en los extremos opuestos de los cables se conectan a varios componentes dentro del ordenador para suministrarles energía.

Algunos conectores están diseñados específicamente para conectarlos a la placa base, mientras que otros tienen conectores que se adaptan a discos duros, unidades ópticas, tarjetas gráficas…

Las fuentes de alimentación están clasificadas por vatios para mostrar cuánta potencia pueden proporcionar al ordenador. Puesto que cada parte de la computadora requiere una cierta cantidad de energía para funcionar correctamente, es importante tener una fuente de alimentación (PSU) que pueda proporcionar la cantidad correcta.

3. Funcionamiento

Qué es una fuente de alimentación y cómo funciona

Como ya hemos mencionado, la fuente es la que se encarga de suministrarle la energía al resto de componentes del PC. Pero, antes de nada, debes entender que existe una vital diferencia en cuanto al suministro eléctrico y que no podría llevarse a cabo si la fuente no hace su trabajo, y es que la energía que nos llega de la toma eléctrica del enchufe es corriente alterna y, sin embargo, las piezas del PC funcionan con corriente continua. Por lo tanto, uno de los sub componentes que integran la fuente de alimentación es el conversor AC / DC (sí, como el grupo de heavy metal), que literalmente convierte la corriente alterna en continua para que el PC pueda utilizarla.

Pero la cosa no queda ahí; además de convertir la corriente alterna en continua, la fuente necesita poder suministrarle a los componentes del PC el voltaje que necesitan de manera exacta, y como muchos de ustedes saben son principalmente tres los valores que hacen falta: +12V, +5V y +3,3V. Por lo tanto, internamente las fuentes de alimentación también tienen conversores de voltaje para poder darle a cada componente justamente la tensión que le hace falta, ni más ni menos.

Además de esto, todas las fuentes de alimentación cuentan con filtros (esto son los condensadores Y y X que podemos encontrar tanto en la toma de entrada como en diferentes componentes) que se encargan de asegurar que la corriente se suministra sin ruido eléctrico, lo que solemos llamar «corriente limpia». De la calidad de estos filtros depende la fluctuación de la corriente que se suministra, y tienen una gran parte de responsabilidad en cuanto a la eficiencia y los sistemas de protección.

4. Tipos

Tipos

Por otro lado,  podemos clasificar una fuente de alimentación por su tamaño o factor de forma, ya que está definido por un estándar:

• ATX: el estándar actual, con unas dimensiones de 150 x 150 x 86 mm, aunque son igualmente ATX fuentes que tengan mayor longitud siempre y cuando se respeten los 86 mm de alto y 150 mm de ancho.
• SFX: las dimensiones son más reducidas, pues están diseñadas para sistemas de factor de forma pequeño. Miden 100 x 125 x 63,5 mm, y necesitan un adaptador para poder instalarlas en cajas ATX estándar.
• SFX-L: es una variante de las fuentes SFX que permiten instalar un ventilador de mayor tamaño. Miden 130 x 125 x 63,5 mm.
• TFX: tienen unas dimensiones de 85 x 65 x 185 mm, y generalmente están pensadas para equipos especiales y servidores.
• Flex ATX: son una variante también usada en servidores y equipos especiales que tiene la particularidad de permitir «plug and play» en caliente, es decir, en sistemas con dos fuentes redundantes se puede quitar una e instalar otra sin apagar el sistema. Miden 150 x 81,5 x 40,5 mm.

5. Problemas con las fuentes

Problemas de las fuentes

La fuente de alimentación del ordenador es seguramente el componente con más posibilidades de tener fallas, ya que entra en calor y después en frío con cada uso, y recibe la primera corriente alterna de entrada cuando se enciende el PC.

Un ventilador sin funcionar, continuos reinicios aleatorios del PC, crasheos en carga e incluso problemas de rendimiento en juegos pueden ser síntoma de una fuente de alimentación defectuosa, de baja calidad o insuficiente. Debes tener en cuenta que los componentes de la fuente se degradan con los años, y lo que hace 10 años era una fuente de 850W hoy podría serlo de 650W, y su rendimiento también se puede ver afectado y poner en peligro tus componentes.

6. Fuentes externas

Fuentes de alimentación externas

Pero las fuentes de alimentación ubicadas dentro de un PC no son las únicas que existen. El otro tipo de fuente de alimentación es la externa.

Por ejemplo, algunas consolas de juegos tienen una fuente de alimentación conectada al cable de alimentación que debe estar situado entre la consola y la pared. En otros casos, la fuente de alimentación viene integrada en algunos discos duros externos, que se requieren si el dispositivo no puede extraer suficiente energía del ordenador a través de USB.

Las fuentes de alimentación externas son beneficiosas porque permiten que el dispositivo sea más pequeño y atractivo. Sin embargo, algunos de estos tipos de fuentes de alimentación son bastante grandes y su colocación podría ser problemática.

7. Picos de corriente

Picos de corriente

Las fuentes de alimentación son a menudo víctimas de sobretensiones y picos de corriente, ya que es donde el dispositivo recibe energía eléctrica. Por lo tanto, a menudo se recomienda enchufar el dispositivo a un protector contra sobretensiones.

Potencia

La potencia nominal de las fuentes suele ser la métrica más obvia para elegir una fuente de alimentación. Si eliges una fuente de alimentación con muy poca potencia, tu sistema se apagará cuando consuma más energía de la que puede aportar la fuente. Por el contrario, comprar una tonelada de vatios podría ser un desperdicio de dinero. Entonces, ¿qué es lo más conveniente?

La clave es crear un consumo de energía estimado para tu PC. Cada nuevo componente cambiará la cantidad de vatios que tu sistema necesita para seguir funcionando. En general, estamos avanzando hacia la eficiencia energética y las nuevas CPU y GPU consumen cada vez menos.

Para estimar la demanda de vatios puedes usar la calculadora de Outervision.com, que te permite seleccionar la marca y el modelo de la CPU y la GPU, el almacenamiento y otros componentes. Si estás planeando realizar overclock en tu sistema, también puedes configurar el reloj de la CPU, voltaje, el reloj de la GPU y el de la tarjeta gráfica. 

Cuando hayas introducido todos los detalles que desees incluir, la calculadora muestra tres números: potencia de carga, potencia de UPS recomendada y potencia de PSU sugerida.

Para establecer un vataje que puedas encontrar fácilmente, haz un par de cosas. Primero, redondea hacia arriba la potencia a la marca de 50 W más cercana (370 W se redondearía hacia arriba hasta 400 W). Con este método, por lo general puedes encontrar una fuente de alimentación que entregue una amplia potencia, incluso si actualizas a algo más potente en el futuro.

Para algunos sistemas, es posible que no se justifique esa cantidad adicional de 50 W o más. Las CPU bloqueadas (las CPU Intel sin la designación «K» o «X») son mucho menos propensas a ser usadas en situaciones en las que consumen más potencia de la que requieren sus especificaciones. Además, estas CPU tienden a disminuir su velocidad máxima de reloj cuando se calientan, lo que ayuda a ahorrar energía también.

Cuando se trata de desbloquear las CPUs y el overclocking de la GPU, es mejor tener mucha potencia. Esto puede ser útil cuando se quiere hacer un overclock, o cuando se agregan componentes a un sistema de overclocking. El overclocking a menudo requiere un mejor enfriamiento, y cada ventilador y bomba de agua también consumirá vatios.

También vale la pena notar que tu sistema no siempre estará al máximo de potencia. La mayoría de los PCs solo consumen 100 vatios o menos en reposo, y rara vez más de 150W mientras realizas tareas cotidianas como trabajar en documentos o navegar por la web. Pero tú quieres que la fuente de alimentación maneje los requerimientos de potencia pico, no las cargas típicas.