Fontes de alimentação ATX

8/6/2019 Fontes de alimentao ATX

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Fontes de alimentao ATX: principais

caractersticas

Introduo

A fonte de alimentao o dispositivo responsvel por fornecer energia eltrica aoscomponentes de um computador. Portanto, um tipo de equipamento que deve serescolhido e manipulado com cuidado, afinal, qualquer equvoco pode resultar em

provimento inadequado de eletricidade ou em danos mquina. por esse motivo que oInfoWester apresenta este artigo. Nele, voc conhecer as principais caractersticas dasfontes, como tenso, potncia, PFC, eficincia, tipos de conectores, entre outros. O focodo artigo sero as fontes do tipo ATX, por esse ser o tipo mais popular. Vamos l?

Tipos de fontes de alimentao

Como j dito, as fontes de alimentao so equipamentos responsveis pelofornecimento de energia eltrica aos dispositivos dos computadores. Para isso,convertem corrente alternada (AC -Alternating Current) - grossamente falando, aenergia recebida por meio de geradores, como uma hidroeltrica - em corrente contnua(DC -Direct Current), uma tenso apropriada para uso em aparelhos eletrnicos.Assim, a energia que chega nas tomadas da sua casa em 110 V (Volts) ou 220 V transformada em tenses como 5 V e 12 V.

Os computadores usam fontes de alimentao do tipo chaveada. Trata-se de um padroque faz uso de capacitores e indutores no processo de converso de energia e recebeesse nome por possuir, grossamente falando, um controle de chaveamento que "liga edesliga" a passagem de energia de forma a gerar e fixar uma tenso de sada. Htambm uma categoria chamada fonte linear, mas esse tipo no se mostra adequado aoscomputadores por vrios motivos, entre eles, tamanho fsico e peso elevado, alm demenor eficincia (conceito que ser explicado neste texto), uma vez que fontes linearesutilizam um "excesso" de energia para manter sua tenso de sada, gerando tambmmais calor. Nas fontes chaveadas isso no ocorre porque esse tipo simplesmentedesativa o fluxo de energia em vez de dissipar a "sobra". Alm disso, fontes chaveadastambm exigem menor consumo, pois utilizam praticamente toda a energia que "entra"no dispositivo.


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Fonte de alimentao ATX - Imagem porOCZ

Por se tratar de um equipamento que gera campo eletromagntico (j que capaz detrabalhar com frequncias altas), as fontes devem ser blindadas para evitar interfernciaem outros aparelhos e no prprio computador.

Antes de ligar seu computador na rede eltrica, de extrema importncia verificar se oseletor de voltagem da fonte de alimentao corresponde tenso da tomada (no Brasil,110 V ou 220 V). Se o seletor estiver na posio errada, a fonte poder ser danificada,assim como outros componentes da mquina. Menos comuns, h modelos de fontes queso capazes de fazer a seleo automaticamente.

Padres de fontes de alimentao

Assim como qualquer tecnologia produzida por mais de um fabricante, as fontes dealimentao devem ser fornecidas dentro de padres estabelecidos pela indstria deforma a garantir sua compatibilidade com outros dispositivos e o seu funcionamentoregular. No caso das fontes, o padro mais utilizado nos dias de hoje oATX(Advanced Tecnology Extendend), que surgiu em meados de 1996 e que tambmespecifica formatos de gabinetes de computadores e deplacas-me.

Com essa padronizao, uma pessoa saber que, ao montar uma computador, a placa-me se encaixar adequadamente no gabinete da mquina, assim como a fonte dealimentao. Tambm haver certeza de provimento de certos recursos, por exemplo: asfontes ATX so capazes de fornecer tenso de 3,3 V, caracterstica que no existia no

padro anterior, o AT (Advanced Tecnology). O padro ATX, na verdade, umaevoluo deste ltimo, portanto, adiciona melhorias em pontos deficientes do AT. Issofica evidente, por exemplo, no conector de alimentao da placa-me: no padro AT,esse plugue era dividido em dois, podendo facilmente fazer com que o usurio os


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invertesse e ocasionasse danos. No padro ATX, esse conector uma pea nica e spossvel de ser encaixada de uma forma, evitando problemas por conexo incorreta.

As fontes ATX tambm trouxeram um recurso que permite o desligamento docomputador por software. Para isso, as fontes desse tipo contam com um sinal TTL(Transistor-Transistor Logic) chamado PS_ON (Power Supply On). Quando est ligada

e em uso, a placa-me mantm o PS_ON em nvel baixo, como se o estive deixando emum estado considerado "desligado". Se a placa-me estiver em desuso, ou seja, noestiver recebendo as tenses, deixa de gerar o nvel baixo e o PS_ON fica em nvel alto.Esse sinal pode mudar seu nvel quando receber ordens de ativao ou desativao dedeterminados recursos, por exemplo:

- Soft Power Control: usado para ligar ou desligar a fonte por software. graas a esserecurso que o sistema operacional consegue desligar o computador sem que o usuriotenha que apertar um boto para isso;

- Wake-on-LAN: permite ligar ou desligar a fonte por placa de rede.

O sinal PS_ON depende da existncia de outro: o sinal +5 VSB ou Standby. Como onome indica, esse sinal permite que determinados circuitos sejam alimentados quandoas tenses em corrente contnua esto suspensas, mantendo ativa apenas a tenso de 5V. Em outras palavras, esse recurso o que permite ao computador entrar em "modo dedescanso". por isso que aplaca de vdeo ou o HD, por exemplo, pode ser desativado eo computador permanecer ligado.

H tambm outro sinal importante chamado Power Good que tem a funo decomunicar mquina que a fonte est apresentando funcionamento correto. Se o sinalPower Good no existir ou for interrompido, geralmente o computador desligaautomaticamente. Isso ocorre porque a interrupo do sinal indica que o dispositivo estoperando com voltagens alteradas e isso pode danificar permanentemente umcomponente. O Power Good capaz de impedir o funcionamento de chips enquanto nohouver tenses aceitveis. Esse sinal, na verdade, existe desde padro AT. No caso do

padro ATX, sua denominao PWR_OK(Power Good OK) e sua existncia serefere s tenses de +3,3 V e de +5 V.

Como se trata de uma padro relativamente antigo, o ATX passou - e passa - poralgumas mudanas para se adequar a necessidades que foram - e vo - aparecendo porconta da evoluo tecnolgica de outros dispositivos. Com isso, surgiram vriasverses:

- ATX12V 1.x: essa nova especificao surgiu em meados de 2000 e consiste,

basicamente, em um conector adicional de 12 V formado por 4 pinos, e outro, opcional,de 6 pinos e tenso de 3,3 V ou 5 V. Essa verso foi sofrendo pequenas revises aolongo do tempo. A ltima, a 1.3, teve como principal novidade a implementao de umconector de energia para dispositivos SATA;

- ATX12V 2.x: srie de revises que lanou um conector para a placa-me de 24 pinos(at ento, o padro era 20 pinos) e adicionou, na verso 2.2, um plugue para placas devdeo que usam o slot PCI Express, recurso necessrio devido ao alto consumo deenergia desses dispositivos. Neste padro, o conector opcional de 6 pinos foi removido;


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- EPS12V: especificao muito parecida com a srie ATX12V 2.x, definida pela SSI(Server System Infrastructure) inicialmente para ser aplicada em servidores. Seu

principal diferencial a oferta de um conector adicional de 8 pinos (que pode ser umacombinao de dois conectores de 4 pinos) e um opcional de 4. Para atender de formaexpressiva o mercado, muitos fabricantes oferecem fontes que so, ao mesmo tempo,ATX12V v2.x e EPS12V.

Vale frisar que h ainda vrios outros formatos menos comuns para atenderdeterminadas necessidades, como variaes do ATX (EATX, microATX, etc), EBX,ITX (e suas verses), entre outros.

Com tantos padres, voc pode estar se perguntando qual escolher, no mesmo? Essadeciso pode ser mais fcil do que parece. Via de regra, se voc est montando umcomputador novo, com componentes totalmente recentes, basta escolher o ltimo

padro disponvel, que muito provavelmente ser o mais fcil de se encontrar nomercado. Em caso de dvida, basta consultar a descrio de sua placa-me para ver qual

padro ela utiliza e checar se a fonte pela qual voc se interessa oferece suporte a essaespecificao.

Tenses das fontes de alimentao

Os dispositivos que compem um computador so to variados que requerem nveisdiferentes de tenso para o seu funcionamento. Por isso, as fontes de alimentaofornecem, essencialmente, as seguintes tenses: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V (asantigas fontes AT no oferecem a tenso de +3,3 V). As sadas de +3,3 V e +5 V somais direcionadas a dispositivos menores, como chips de memria. A tenso de +12 V utilizada por dispositivos que consomem mais energia, tais como aqueles que contamcom "motores", como HDs (cujo motor responsvel por girar os discos) e drives deDVD ou Blu-ray (que possuem motores para abrir a gaveta e para girar o disco). Astenses de -5 V e -12 V so pouco utilizadas - serviam ao antigobarramento ISA, porexemplo.

claro que h dispositivos que exigem voltagens menores. Memrias RAM do tipoDDR3, por exemplo, podem trabalhar com +1,5 V. Para esses casos, a placa-me contacom reguladores que convertem uma sada de voltagem da fonte de alimentao para atenso necessria ao componente em questo.

Potncia das fontes de alimentao

Esse o aspecto mais considerado por qualquer pessoa na hora de comprar uma fonte. Edeve ser mesmo. Se adquirir uma fonte com potncia mais baixa que a que seucomputador necessita, vrios problemas podem acontecer, como desligamento repentinoda mquina ou reinicializaes constantes. O ideal optar por uma fonte que ofereauma certa "folga" neste aspecto. Mas escolher uma requer alguns cuidados.


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O principal problema est no fato de que algumas fontes, principalmente as de baixocusto, nem sempre oferecem toda a potncia que descrita em seu rtulo. Por exemplo,uma fonte de alimentao pode ter em sua descrio 500 W (Watts) de potncia, masem condies normais de uso pode oferecer, no mximo 400 W. Acontece que ofabricante pode ter atingindo a capacidade de 500 W em testes laboratoriais comtemperaturas abaixo das que so encontradas dentro do computador ou ter informado

esse nmero com base em clculos duvidosos, por exemplo. Por isso, no ato da compra, importante se informar sobre a potncia real da fonte.

Para isso, necessrio fazer um clculo que considera alguns aspectos, sendo o maisimportante deles o conceito de potncia combinada. Antes de compreendermos o queisso significa, vamos entender o seguinte: como voc j viu, no que se refere s fontesATX, temos as seguintes sadas: +3,3 V, +5 V, +12 V, -5 V e -12 V. H mais umachamada de +5 VSB (standby). O fabricante deve informar, para cada uma dessassadas, o seu respectivo valor de corrente, que medido em ampres (A). A definio da

potncia de cada sada ento calculada multiplicando o valor em volts pelo nmero deampres. Por exemplo, se a sada de +5 V tem 30 A, basta fazer 5x30, que igual a 150.A partir da, resta fazer esse clculo para todas as sadas e somar todos os resultados

para conhecer a potncia total da fonte, certo? Errado! Esse, alis, um dos clculosduvidosos que alguns fabricantes usam para "maquiar" a potncia de suas fontes.

a que entra em cena a potncia combinada. As sadas de +3,3 V e +5 V socombinadas, assim como todas as sadas de +12 V. A potncia mxima de cada uma s possvel de ser alcanada quando a sada "vizinha" no estiver em uso. Ou seja, noexemplo anterior, a potncia da sada de +5 V s seria possvel se a tenso de +3,3 Vno fosse utilizada. H ainda outro detalhe: uma outra medida de potncia combinadaconsidera os trs tipos de sada mencionados: +3,3 V, +5 V, +12 V. Esse valor entosomado com as potncias das sadas de -12 V (note que o sinal de negativo deve serignorado no clculo) e +5 VSB. Da obtm-se a potncia total da fonte.

Para facilitar na compreenso, vamos partir para um exemplo. Vamos considerar umafonte cujo rtulo informa o seguinte:

Tenses => +3,3 V +5 V +12 V (1) +12 V (2) -12 V +5 VSB

Carga 28 A 30 A 22 A 22 A 0,6 A 3 A

Potncia combinada

160 W 384 W 7,2 W 15 W

477,8 W 22,2 W

500 W

Observe que a potncias combinada das tenses +3,3 V, + 5 V e +12 V de 477,8 W,que somada com a potncia das sadas de - 12 V e +5 VSB, que 22,2 W (7,2 + 15).Assim, a fonte tem 500 W de potncia total. Mas aqui vai uma dica: no ato da compra,observe se as sadas de +12 V (sim, geralmente h mais de uma) fornecem uma potnciacombinada razovel. Essa mais importante porque consiste na tenso que utilizada


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pelos dispositivos que mais exigem energia, como o processador e a placa de vdeo. Nonosso exemplo, esse valor de 384 W.

Rtulo descritivo na lateral de uma fonte ATX

Mas voc deve estar se perguntando: como saber a potncia adequada para o meucomputador? Voc j sabe que ter problemas se adquirir uma fonte com potncia

insuficiente. Por outro lado, se comprar uma fonte muito poderosa para uma PC que noprecisa de tudo isso, vai ser como comprar um nibus para uma famlia de 5 pessoas. Atabela a seguir pode te ajudar nisso. Ela fornece uma estimativa do quanto os principaiscomponentes de um computador podem consumir:

Item Consumo

Processadores medianos e top de linha 60 W - 110 W

Processadores econmicos 30 W - 80 W

Placa-me 20 W - 100 W

HDs e drives de DVD ou Blu-ray 25 W - 35 W

Placa de vdeo com instrues em 3D 35 W - 110 W

Mdulos de memria 2 W - 10 W


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Placas de expanso (placa de rede, placa de som, etc) 5 W - 10 W

Cooler 5 W - 10 W

Teclado e mouse 1 W - 15 W

Como j dito, processadores e placas de vdeo so os dispositivos que mais exigemenergia. Para piorar a situao, essa medida pode variar muito de modelo para modelo.Por isso, importante consultar as especificaes desses itens para conhecer suasmdias de consumo. Suponha, por exemplo, que voc tenha escolhido a seguinteconfigurao:

Processador 95 W

HD (cada) 25 W + 25 W

Drive de DVD 25 W

Placa de vdeo 3D 80 W

Mouse ptico + teclado 10 W

Total 260 W

Veja que o total de 260 W, sem considerar outros itens, como placas-me, pentes dememria, etc. Neste caso, uma fonte com pelo menos 400 W reais seria o ideal (lembre-se da dica de sempre contar com uma "folga").

Eficincia das fontes de alimentao

Esse outro aspecto de extrema importncia na hora de escolher uma fonte. Em poucaspalavras, a eficincia uma medida percentual que indica o quanto de energia da redeeltrica, isto , da corrente alternada, efetivamente transformada em corrente contnua.Para entender melhor, vamos a um rpido exemplo: suponha que voc tenha umcomputador que exige 300 W, mas a fonte est extraindo 400 W. A eficincia aqui ento de 75%. Os 100 W a mais que no so utilizados so eliminados em forma decalor.

Com base nisso, perceba o seguinte: quanto maior a eficincia da fonte, menor o calorgerador e menor o desperdcio de energia, fazendo bem para o seu bolso e evitandoque seu computador tenha algum problema causado por aquecimento excessivo. Porisso que eficincia um fator muito importante a ser considerado. Fontes de maiorqualidade tem eficincia de pelo menos 80%, portanto, estas so as mais indicadas.


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Fontes com eficincia entre 70% e 80% so at aceitveis, mas abaixo disso no sorecomendadas.

Power Factor Correction (PFC)

O PFC (PowerFactor Correction ou, em bom portugus, Fator de Correo dePotncia) , em poucas palavras, um meio de permitir o mximo de otimizao possvelna distribuio de energia. Vamos entender melhor: dispositivos constitudos pormotores, transformadores, reatores, entre outros, lidam com dois tipos de energia: ativae reativa. A diferena bsica entre ambos que a energia reativa aquela que utilizadaapenas para magnetizar determinados componentes dos motores, transformadores, etc.

A questo que o excesso de energia reativa pode causar vrios problemas, comoaquecimento, sobrecarga, entre outros. Isso acontece porque a energia reativa no energia de "trabalho", cabendo energia ativa esse papel, mas pode utilizar recursos que

poderiam ser dedicados a esta ltima. Por isso, quanto menos energia reativa for usada,

melhor.

Uma maneira de medir o uso de energia reativa comparando-a com a energia ativa.Isso se chama Fator de Potncia. A medio feita analisando valores entre 0 e 1.Quanto mais prximo de 1, menor a utilizao de energia reativa. Pelo menos emaplicaes industriais, o ideal que o fator de potncia seja de, pelo menos, 0,92.

Nas fontes de alimentao, o Fator de Correo de Potncia utilizado para manter essarelao em patamares aceitveis. H dois tipos de mecanismos para isso: PFC ativo ePFC passivo. O primeiro faz uso de componentes que conseguem deixar o fator de

potncia em 0,95 ou mais - pelo menos teoricamente - e que tambm conseguem reduzirinterferncias. O segundo tipo, por sua vez, menos eficiente, pois utiliza componentesque no conseguem oferecer um "equilbrio" to otimizado quanto o PFC ativo. O fatorde potncia de fontes com PFC passivo fica em torno de 0,80, mas modelos de menorqualidade podem chegar a 0,60.

evidente que fontes com PFC ativo so mais recomendadas, mesmo porque estaspodem oferecer um recurso bastante interessante: seleo automtica de voltagem. Note,no entanto, que em termos de benefcios para o usurio final, o PFC vantajoso em seusaspectos de proteo. No h relevncia em termos de economia de energia, porexemplo. Fabricantes passaram a adotar esse recurso mais por determinao deautoridades reguladoras de alguns pases.

Conectores das fontes de alimentao

As imagens a seguir mostram os principais conectores existentes em uma fonte ATX,comeando pelo conector que ligado placa-me:


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A foto acima mostra um conector de placa-me com 24 pinos, sendo que uma parte,com 4 pinos, separada. Isso existe para garantir compatibilidade com placas-me queutilizam conectores de 20 pinos. Na imagem abaixo, possvel ver seu respectivoencaixe na placa-me:


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A imagem abaixo mostra um conector utilizado em dispositivos como HDs e unidadesde CD/DVD que utilizam a inferface PATA, tambm conhecida como IDE. Esse padroest caindo em desuso, pois foi substitudo pelas especificaes SATA:

Na figura abaixo possvel ver o encaixe desse conector na parte traseira de um HD:


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Por sua vez, a imagem abaixo mostra um conector utilizado em unidades de disquetes.Esse dispositivo tambm caiu em desuso, portanto, trata-se de um conector que tende adesaparecer:


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Vemos abaixo um conector de energia do atual padro SATA:

Na foto seguinte, o encaixe SATA na parte traseira de um disco rgido:


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Chamado de ATX12V, o conector visto abaixo conta com 4 pinos, deve ser encaixadona placa-me e geralmente tem a funo de fornecer alimentao eltrica para o

processador. H uma verso mais atual, denominada EPS12V, que utiliza 8 pinos e quepode ser formada tambm pela unio de dois conectores de 4 pinos:

Na figura seguinte, o encaixe na placa-me do conector da imagem anterior:


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Ventoinha das fontes

Ao pegar uma fonte de alimentao, voc vai perceber que ela possui uma ventoinha,isto , um "ventilador" que tem a funo de retirar o ar quente proveniente do calor que

gerado dentro do computador. Para o usurio, esse um aspecto que importante deser analisado por um simples motivo: barulho. Boa parte das fontes disponveis nomercado, principalmente as de baixo de custo, utilizam uma ventoinha que fica em sua

parte traseira, geralmente de 80 mm, de forma que possvel visualiz-la ao olhar aparte de trs da mquina. Por outro lado, h modelos de fonte que utilizam umaventoinha maior, quase sempre de 120 mm, que fica instalada na parte de baixo, deforma que s possvel v-la com a abertura do gabinete da mquina, como mostra aimagem a seguir:


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A vantagem de utilizar um fonte deste ltimo tipo que a ventoinha maior, portanto,requer um nmero menor de rotaes para direcionar o fluxo de ar. Dessa forma, essafonte tambm consegue ser mais silenciosa.

Modelos mais sofisticados tambm contam com um sensor de temperatura que capazde acelerar a rotao das ventoinhas em caso de aumento de calor. Esse recurso

interessante no s por oferecer proteo contra aumento excessivo de temperatura,como tambm por servir de alerta de que alguma coisa est atrapalhando a circulao dear necessria para o bom funcionamento da mquina.

Finalizando

Como voc deve ter percebido no decorrer do artigo, a fontede alimentao tem mais importncia para um computadordo que pensa. Por isso, necessrio direcionar maior

ateno a esse item na hora de fazer um upgrade ou montaruma mquina. Como dica final, uma orientao que comum na comprar de qualquer produto: pesquise. D

preferncia por modelos de marcas conceituadas, quefornecem todos os detalhes de seus produtos e garantia. E, mesmo assim, pesquise nainternet pelos modelos que te interessatrm, pois mesmo entre fabricantes reconhecidosh produtos que decepcionam. claro que na maioria das vezes no necessrioadquirir uma fonte top de linha, por outro lado, fontes de custo muito baixo, apelidadas

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de "genricas", devem ser evitadas sempre que possvel, pois quase sempre so de baixaqualidade e podem inclusive representar algum risco ao seu computador.

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