Fuentes de ALIMENTACIÓN

¿Qué son las fuentes de alimentación de un ordenador? ¿Y cuáles son?

La fuente de alimentación o fuente de potencia es el dispositivo que convierte la corriente alterna (AC), en una o varias corrientes continuas (DC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (computadora, televisor, impresora, router, etc.)
Las fuentes de alimentación para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse como fuentes de alimentación lineales y conmutadas.
Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.

Fuentes de alimentación lineales Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente.
Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida.
En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua se llama rectificador.
Después suelen llevar a un circuito que disminuye el rizado como un filtro condensador.
La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión, que no es más que un sistema de control a lazo cerrado (realimentado), que sobre la base de la salida del circuito ajusta el elemento regulador de tensión que en su gran mayoría este elemento es un transistor. Este transistor que dependiendo de la tipología de la fuente está siempre polarizado, actúa como resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la región activa del transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando el voltaje de salida.
A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado, que puede ser simplemente un condensador.

Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilización de la potencia suministrada dado que parte de la energía se transforma en calor. 

• Fuentes de alimentación conmutadas 

Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma la energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Estas fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 kHz típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante se aplica a transformadores para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (AC) que luego son rectificados (con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (DC).

Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.
La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (pulse width modulation) que cambia el ciclo de trabajo.

Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador.
Este tipo de fuente tienes una serie de ventajas y desventajas:

1. Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. 
2. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes. 

Y entre los dos tipos de fuentes de alimentaciones:

1. Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte, las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.

• Conectores de la fuente de alimentación ATX2 para PC: 

1. Mini moles para la disquetera. 
2. Molex universal: para dispositivos de almacenamiento masivo de datos, la unidad de disco duro, la unidad de disco óptico.
3. Para dispositivos SATA.
4. Para tarjetas gráficas de 8 pines, separable para 6 pines.
5. Tarjeta gráfica de 6 pines.
6. Para placa base de 8 pines.
7. Para CPU como el Pentium, combinado para el conector de la placa base de 8 pines a 12V.
8. ATX2 de 24 pines.

• Especificaciones 

Una especificación fundamental de las fuentes de alimentación es el rendimiento, que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como he dicho antes las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto

El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de la calidad de corriente.

La fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado, independientemente de las oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito, regulación de carga