carlos canto q. arquitectura de computadoras ii la fuente de poder la fuente de poder de una ibm pc
TRANSCRIPT
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de poderLa Fuente de poder de una IBM PC de una IBM PC
La Fuente de poderLa Fuente de poder de una IBM PC de una IBM PC
La Fuente de PoderLa Fuente de PoderEl dispositivo responsable de suministrar la potencia a la El dispositivo responsable de suministrar la potencia a la computadora es la computadora es la Fuente de PoderFuente de Poder.. La principal función de la fuente de poder es convertir el La principal función de la fuente de poder es convertir el voltaje alterno (AC) que suministra la CFE a un voltaje voltaje alterno (AC) que suministra la CFE a un voltaje continuo (DC) .Es decir, la fuente de poder convierte el continuo (DC) .Es decir, la fuente de poder convierte el voltaje alterno convencional alterno de 110 V o 220V a un voltaje alterno convencional alterno de 110 V o 220V a un voltaje continuo usado por la electrónica de la voltaje continuo usado por la electrónica de la computadora, los cuales son +3.3V,+5V,+12V,-5V y -12V.computadora, los cuales son +3.3V,+5V,+12V,-5V y -12V.
La fuente de poder también está presente en la PC en el La fuente de poder también está presente en la PC en el proceso de enfriamiento, facilitando el flujo de aire dentro proceso de enfriamiento, facilitando el flujo de aire dentro del gabinete.del gabinete.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de poder de una IBM PCLa Fuente de poder de una IBM PC
Tipos de Fuentes Tipos de Fuentes
Fuentes Lineales Fuentes Lineales Fuentes Conmutadas Fuentes Conmutadas
El tamaño del transformador y la capacitancia ( y por lo tanto el El tamaño del transformador y la capacitancia ( y por lo tanto el tamaño) de los condensadores electrolíticos son inversamente tamaño) de los condensadores electrolíticos son inversamente proporcional a la frecuencia de la entrada de voltaje de AC: proporcional a la frecuencia de la entrada de voltaje de AC:
mientras más baja frecuencia del voltaje, más grande el tamaño mientras más baja frecuencia del voltaje, más grande el tamaño de las componentes y viceversa. de las componentes y viceversa.
Ya que las fuentes de poder lineales usan la frecuencia de la Ya que las fuentes de poder lineales usan la frecuencia de la línea de 60hz - la cual es muy baja -,el transformador y el línea de 60hz - la cual es muy baja -,el transformador y el capacitor son muy grandes.capacitor son muy grandes.
Construir una fuente de poder lineal para una PC sería insano, Construir una fuente de poder lineal para una PC sería insano, ya que tendría que ser muy grande y muy pesada.ya que tendría que ser muy grande y muy pesada.
La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta La solución fue usar el diseño de una fuente conmutada a alta frecuencia.frecuencia.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Consumo de potencia (en watts) para algunos productos comunes en una PC
PC Item WattsAccelerated Graphics Port (AGP) card 20 to 30W
Peripheral Component Interconnect (PCI) card 5W
small computer system interface (SCSI) PCI card 20 to 25W
floppy disk drive 5W
network interface card 4W
50X CD-ROM drive 10 to 25W
RAM 10W per 128M
5200 RPM Integrated Drive Electronics (IDE) hard disk drive 5 to 11W
7200 RPM IDE hard disk drive 5 to 15W
Motherboard (without CPU or RAM) 20 to 30W
550 MHz Pentium III 30W
733 MHz Pentium III 23.5W
300 MHz Celeron 18W
600 MHz Athlon 45W
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Diagrama de bloques para el diseño de una fuente Diagrama de bloques para el diseño de una fuente de poder linealde poder lineal
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder LinealLa Fuente de Poder Lineal
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder LinealLa Fuente de Poder Lineal
Formas de onda encontradas en una Formas de onda encontradas en una fuente de poder linealfuente de poder lineal
En las fuentes conmutadas de alta frecuencia, la En las fuentes conmutadas de alta frecuencia, la frecuencia del voltaje de entrada es incrementada antes frecuencia del voltaje de entrada es incrementada antes de que pase al transformador (valores típicos son de 50-de que pase al transformador (valores típicos son de 50-60 Khz).60 Khz).
Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el Al aumentar la frecuencia del voltaje de entrada, el transformador y el capacitor electrolítico pueden ser transformador y el capacitor electrolítico pueden ser muy pequeños.muy pequeños.
Esta es la clase de fuentes de poder usadas en la PC y Esta es la clase de fuentes de poder usadas en la PC y varios otros equipos electrónicos tales como VCR´s.varios otros equipos electrónicos tales como VCR´s.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder La Fuente de Poder ConmutadaConmutada
Diagrama de bloques para el diseño para una fuente de poder Conmutada con PWM.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder La Fuente de Poder ConmutadaConmutada
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Tipos de fuente de poder Tipos de fuente de poder para una PC:para una PC:
•Fuentes AT•Fuentes ATX•Otras
Fueron usadas con gabinetes AT y motherboards AT.Fueron usadas con gabinetes AT y motherboards AT.
Proporciona cuatro voltajes, +5V,+12V,-5V y -12V, y usa un Proporciona cuatro voltajes, +5V,+12V,-5V y -12V, y usa un conector de 12 terminales, generalmente dividido en dos conector de 12 terminales, generalmente dividido en dos conectores de seis terminales. conectores de seis terminales.
El problema fue que estos dos conectores, podían ser insertados El problema fue que estos dos conectores, podían ser insertados en cualquier lado del conector de 12 terminales de la en cualquier lado del conector de 12 terminales de la motherboard. motherboard.
Para evitar errores se debe instalar estos conectores de tal forma Para evitar errores se debe instalar estos conectores de tal forma que los cables negros se coloquen en el centro del conector.que los cables negros se coloquen en el centro del conector.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder AT:La Fuente de Poder AT:
Cables de voltaje de la fuente de alimentación AT
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Conector de potencia AT
PinPin ColorColor OutputOutput
11 OrangOrangee
Power Good Power Good (+5V)(+5V)22 RedRed +5V+5V
33 YellowYellow +12V+12V
44 BlueBlue -12V-12V
55 BlackBlack GroundGround
66 BlackBlack GroundGround
77 BlackBlack GroundGround
88 BlackBlack GroundGround
99 WhiteWhite -5V-5V
1010 RedRed +5V+5V
1111 RedRed +5V+5V
1212 RedRed +5V+5V
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Son usadas con gabinetes y motherboards ATX.Son usadas con gabinetes y motherboards ATX.
Hay varios tipos de ATX. Hay varios tipos de ATX.
Hay tres diferencias básicas entre las fuentes de poder Hay tres diferencias básicas entre las fuentes de poder AT y ATX. AT y ATX.
Tiene una línea de voltaje extra ,la de +3.3VTiene una línea de voltaje extra ,la de +3.3V
Las fuentes de poder ATX tienen solo un conector Las fuentes de poder ATX tienen solo un conector de 20 terminales. de 20 terminales.
Tiene un alambre de “power-on”, que permite que Tiene un alambre de “power-on”, que permite que la fuente sea apagada por software. la fuente sea apagada por software.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX:La Fuente de Poder ATX:
• Una fuente ATX siempre está activa, aunque el Una fuente ATX siempre está activa, aunque el ordenador no esté funcionando, la fuente siempre ordenador no esté funcionando, la fuente siempre está alimentada con una tensión pequeña para está alimentada con una tensión pequeña para mantenerla en espera.mantenerla en espera.
• Una de las ventajas es que las fuentes ATX Una de las ventajas es que las fuentes ATX no no disponendisponen de un interruptor que enciende/apaga la de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software.conexiones/desconexiones por software.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La Fuente de Poder ATX:La Fuente de Poder ATX:
Conector de Potencia ATX v1.x
PinPin ColorColor OutputOutput11 OrangeOrange +3.3V+3.3V22 OrangeOrange +3.3V+3.3V33 BlackBlack GroundGround44 RedRed +5V+5V55 BlackBlack GroundGround66 RedRed +5V+5V77 BlackBlack GroundGround88 GrayGray Power GoodPower Good99 PurplePurple +5VSB+5VSB1010 YellowYellow +12V+12V1111 OrangeOrange +3.3V+3.3V1212 BlueBlue -12V-12V1313 BlackBlack GroundGround1414 GreenGreen Power OnPower On1515 BlackBlack GroundGround1616 BlackBlack GroundGround1717 BlackBlack GroundGround1818 WhiteWhite -5V-5V1919 RedRed +5V+5V2020 RedRed +5V+5V
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa 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
La Fuente de Poder y el Reset de la PC
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Tensión de la fuente de poder
Señal Power Good
Estado de la PC
Línea de RESET
Reseteado Operando Reseteado Desconectado Operando
Encendido de la PC
Pico de corriente 1 s
Apagado de la PC
•La CPU no debe La CPU no debe esperar hasta que la esperar hasta que la fuente de poder se fuente de poder se haya estabilizadohaya estabilizado
•La fuente proporciona La fuente proporciona al sistema una señal de al sistema una señal de ““POWER GOODPOWER GOOD, que , que indica que la tensión se indica que la tensión se estabilizó a un error estabilizó a un error menor del 5% de su menor del 5% de su valor nominal.valor nominal.
•Cuando esta línea Cuando esta línea indique inestabilidades indique inestabilidades (arranque, caida de (arranque, caida de tensión o al apagar la tensión o al apagar la PC), se activa el reset, PC), se activa el reset, evitando situaciones de evitando situaciones de inconsistencia en su inconsistencia en su funcionamientofuncionamiento
Cables de voltaje de la fuente de alimentación ATX
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
ATX12V v1.x:ATX12V v1.x:•Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se Ya con los CPU modernos requiriendo más potencia, se agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX:agregaron dos conectores extras a las fuentes ATX:
•Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector Un conector de cuatro terminales de 12V y un conector auxiliar de seis terminales proporcionando cables de auxiliar de seis terminales proporcionando cables de +3.3.V y +5V . Este conector auxiliar de seis terminales +3.3.V y +5V . Este conector auxiliar de seis terminales fue usado básicamente por las primeros motherboards fue usado básicamente por las primeros motherboards de Pentium 4 (motherboard con socket 423) de Pentium 4 (motherboard con socket 423) •Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards Este tipo de fuentes son usadas por las motherboards ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que ATX12V v1.x y mantienen el mismo tamaño físico que las fuentes de poder ATX.las fuentes de poder ATX.
• La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de La ATX12V versión 1.3 introdujo el conector de potencia Serial ATA, que tiene 15 terminales.potencia Serial ATA, que tiene 15 terminales.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
ATX12V v2.x:ATX12V v2.x:
•Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de Esta nueva versión de ATX12V cambió el conector de potencia del motherboard de 20 a 24 terminales. También potencia del motherboard de 20 a 24 terminales. También eliminó el conector auxiliar de seis terminales, ya que no se eliminó el conector auxiliar de seis terminales, ya que no se usó más, y ratificó el uso del conector Serial ATA. usó más, y ratificó el uso del conector Serial ATA.
•Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x , Sin embargo, algunas motherboards ATX12V v2.x , permiten usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, permiten usar fuentes de poder de 20 terminales, esto es, fuentes ATX12V v1.x. fuentes ATX12V v1.x.
•Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards Las fuentes ATX12V v2.x pueden usarse en motherboards ATX12V v1.x con el uso de un adaptador. ATX12V v1.x con el uso de un adaptador.
•El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo El tamaño físico de las fuentes ATX12V v2.x es el mismo que las fuentes de poder ATX originales y conservan el que las fuentes de poder ATX originales y conservan el conector extra de cuatro terminales introducido en la conector extra de cuatro terminales introducido en la ATX12V v1.x.ATX12V v1.x.
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Cables de voltaje de la fuente de alimentación ATX12V o ATX 2.0
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
Conector de potencia ATX12V v2.x
Pin Color Output1 Orange +3.3V2 Orange +3.3V3 Black Ground4 Red +5V5 Black Ground6 Red +5V7 Black Ground8 Gray Power Good9 Purple +5VSB10 Yellow +12V11 Yellow +12V12 Orange +3.3V13 Orange +3.3V14 Blue -12V15 Black Ground16 Green Power On17 Black Ground18 Black Ground19 Black Ground20 White -5V21 Red +5V22 Red +5V23 Red +5V24 Black Ground
Pin Color Output1 Black Ground2 Black Ground3 Black Ground4 Orange +3.3V5 Orange +3.3V6 Red +5V
ATX12V v1.x Auxiliary Connector
ATX12V 12V Connector
Pin Color Output
1 Black Ground
2 Black Ground
3 Yellow +12V
4 Yellow +12V
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
EnfriamientoEnfriamiento
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
La fuente de poder juega un papel importante en el proceso de enfriamiento La fuente de poder juega un papel importante en el proceso de enfriamiento de la PC. de la PC. La función exacta es sacar el aire caliente del gabinete.La función exacta es sacar el aire caliente del gabinete.
El flujo de aire dentro de la PC trabaja como El flujo de aire dentro de la PC trabaja como sigue:sigue:
El aire frío entra a través de las rejillas El aire frío entra a través de las rejillas existentes en la parte frontal del gabinete. existentes en la parte frontal del gabinete. El aire es calentado por los dispositivos El aire es calentado por los dispositivos como el procesador, tarjeta de video, como el procesador, tarjeta de video, chipset, etc.chipset, etc. Ya que el aire caliente es menos denso Ya que el aire caliente es menos denso que el aire frío, la tendencia natural es que que el aire frío, la tendencia natural es que se vaya para arriba, consecuentemente, el se vaya para arriba, consecuentemente, el aire caliente es retenido en la parte aire caliente es retenido en la parte superior del gabinete. superior del gabinete. El ventilador de enfriamiento de la fuente El ventilador de enfriamiento de la fuente de poder trabaja como un extractor de aire, de poder trabaja como un extractor de aire, jalando el aire caliente de esta área y jalando el aire caliente de esta área y sacándolo de la PC.sacándolo de la PC.
Fuentes de poder grandes tiene dos o tres Fuentes de poder grandes tiene dos o tres ventiladores de enfriamiento. ventiladores de enfriamiento.
Seleccione el gabinete apropiado para una PCSeleccione el gabinete apropiado para una PC
Carlos Canto Q.
Arquitectura de computadoras IIArquitectura de computadoras IILa Fuente de PoderLa Fuente de Poder
EnfriamientoEnfriamiento