Fornecimento de energia para computador

As fontes de alimentação não têm glamour, então quase todo mundo as considera normais. Isso é um grande erro, porque a fonte de alimentação executa duas funções críticas: fornece energia regulada para todos os componentes do sistema e resfria o computador. Muitas pessoas que reclamam que o Windows trava com frequência, compreensivelmente, culpam a Microsoft. Mas, sem se desculpar pela Microsoft, a verdade é que muitos desses travamentos são causados por fontes de alimentação de baixa qualidade ou sobrecarregadas.

Se você deseja um sistema confiável e à prova de colisões, use uma fonte de alimentação de alta qualidade. Na verdade, descobrimos que o uso de uma fonte de alimentação de alta qualidade permite que até mesmo placas-mãe, processadores e memórias marginais operem com estabilidade razoável, ao passo que usar uma fonte de alimentação barata torna instáveis até mesmo os componentes de primeira linha.

A triste verdade é que é quase impossível comprar um computador com uma fonte de alimentação de primeira linha. Os fabricantes de computadores contam centavos, literalmente. Boas fontes de alimentação não ganham pontos de ganho de marketing, então poucos fabricantes estão dispostos a gastar US $ 30 a US $ 75 extras por uma fonte de alimentação melhor. Para suas linhas premium, os fabricantes de primeira linha geralmente usam o que chamamos de fontes de alimentação de médio porte. Para seu mercado de massa, linhas de consumo, até mesmo fabricantes de marca podem comprometer a fonte de alimentação para atender a um determinado preço, usando o que consideramos fontes de alimentação marginais em termos de produção e qualidade de construção.

As seções a seguir detalham o que você precisa entender como escolher uma boa fonte de alimentação substituta.

A característica mais importante de uma fonte de alimentação é o seu fator de forma , que define suas dimensões físicas, locais de orifícios de montagem, tipos de conectores físicos e pinagens e assim por diante. Todos os fatores de forma de fonte de alimentação modernos derivam do original Fator de forma ATX , publicado pela Intel em 1995.

Ao substituir uma fonte de alimentação, é importante usar uma com o formato correto, para garantir não apenas que a fonte se encaixe fisicamente no gabinete, mas também que forneça os tipos corretos de conectores de alimentação para a placa-mãe e dispositivos periféricos. Três fatores de forma de fonte de alimentação são comumente usados em sistemas atuais e recentes:

ATX12V as fontes de alimentação são as maiores fisicamente, disponíveis nas classificações de potência mais altas e, de longe, as mais comuns. Os sistemas desktop de tamanho normal usam fontes de alimentação ATX12V, assim como a maioria dos sistemas mini, mid e full-tower. Figura 16-1 mostra uma fonte de alimentação Antec TruePower 2.0, que é uma unidade ATX12V típica.

Figura 16-1: Fonte de alimentação Antec TruePower 2.0 ATX12V (imagem cortesia da Antec)

SFX12V As fontes de alimentação (s para pequenas) parecem fontes de alimentação ATX12V reduzidas e são usadas principalmente em sistemas microATX e FlexATX de fator de forma pequeno. As fontes de alimentação SFX12V têm capacidades mais baixas do que as fontes de alimentação ATX12V, normalmente de 130W a 270W para SFX12V versus até 600W ou mais para ATX12V e geralmente são usadas em sistemas básicos. Os sistemas que foram construídos com fontes de alimentação SFX12V podem aceitar a substituição do ATX12V se a unidade ATX12V se encaixar fisicamente no gabinete.

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TFX12V (t-for-thin) as fontes de alimentação são fisicamente alongadas (em comparação com a forma cúbica das unidades ATX12V e SFX12V), mas têm capacidades semelhantes às unidades SFX12V. As fontes de alimentação TFX12V são usadas em alguns sistemas de fator de forma pequeno (SFF) com volumes totais do sistema de 9 a 15 litros. Por causa de sua forma física ímpar, você pode substituir uma fonte de alimentação TFX12V apenas por outra unidade TFX12V.

Embora seja menos provável, você pode encontrar um EPS12V fonte de alimentação (usada quase exclusivamente em servidores), uma CFX12V fonte de alimentação (usada em sistemas microBTX), ou um LFX12V fonte de alimentação (usada em sistemas picoBTX). Documentos de especificações detalhadas para todos esses fatores de forma podem ser baixados de http://www.formfactors.org .

O MODIFICADOR 12V

Em 2000, para acomodar os requisitos de + 12 V de seus novos processadores Pentium 4, a Intel adicionou um novo conector de alimentação de + 12 V à especificação ATX e renomeou a especificação ATX12V. Desde então, cada vez que a Intel atualiza uma especificação de fonte de alimentação ou cria uma nova, é necessário este conector de + 12 V e usa o modificador de 12 V no nome da especificação. Os sistemas mais antigos usam fontes de alimentação não-12V ATX ou SFX. Você pode substituir uma fonte de alimentação ATX por uma unidade ATX12V ou uma fonte de alimentação SFX por uma unidade SFX12V (ou possivelmente uma ATX12V).

As mudanças de versões mais antigas da especificação ATX para versões mais recentes e de ATX para variantes menores, como SFX e TFX, foram evolutivas, com a compatibilidade com versões anteriores sempre mantida firmemente em mente. Todos os aspectos dos vários fatores de forma, incluindo dimensões físicas, locais de orifícios de montagem e conectores de cabo, são rigidamente padronizados, o que significa que você pode escolher entre várias fontes de alimentação padrão da indústria para reparar ou atualizar a maioria dos sistemas, mesmo os modelos mais antigos.

TODO O SUCO QUE CABE

Ao substituir a fonte de alimentação, é importante obter uma unidade de substituição que se encaixe no seu gabinete. Se sua fonte de alimentação antiga for identificada como ATX 1.X ou 2.X ou ATX12V 1.X ou 2.X, você pode instalar qualquer fonte de alimentação ATX12V atual. Se for rotulado como SFX ou SFX12V, você pode instalar qualquer fonte de alimentação SFX12V atual ou, se o gabinete tiver espaço suficiente, uma unidade ATX12V. Se a fonte de alimentação antiga for rotulada como TFX12V, apenas outra unidade TFX12V caberá. Se sua fonte de alimentação antiga não estiver rotulada com especificações e conformidade de versão, pesquise no site do fabricante o número do modelo da fonte de alimentação atual. Se tudo mais falhar, meça sua fonte de alimentação atual e compare suas dimensões com as das unidades que você está pensando em comprar.

Aqui estão algumas outras características importantes das fontes de alimentação:

A potência nominal que a fonte de alimentação pode fornecer. A potência nominal é um valor composto, determinado pela multiplicação das amperagens disponíveis em cada uma das várias tensões fornecidas por uma fonte de alimentação de PC. A potência nominal é útil principalmente para comparação geral de fontes de alimentação. O que realmente importa é a amperagem individual disponível em diferentes tensões, e essas variam significativamente entre fontes de alimentação nominalmente semelhantes.

QUESTÕES DE TEMPERATURA

As classificações de potência não têm sentido, a menos que especifiquem a temperatura na qual a classificação foi feita. Conforme a temperatura aumenta, a capacidade de saída de uma fonte de alimentação diminui. Por exemplo, PC Power & Cooling taxas de wattagem a 40 C, que é uma temperatura realista para uma fonte de alimentação operacional. A maioria das fontes de alimentação é avaliada em apenas 25 C. Essa diferença pode parecer pequena, mas uma fonte de alimentação avaliada em 450 W a 25 C pode fornecer apenas 300 W a 40 C. A regulação da tensão também pode sofrer com o aumento da temperatura, o que significa que uma fonte de alimentação que atende nominalmente às especificações de regulação de tensão a 25 C pode estar fora das especificações durante a operação normal a 40 C ou próximo.

A relação entre a potência de saída e a potência de entrada expressa em porcentagem. Por exemplo, uma fonte de alimentação que produz saída de 350 W, mas requer entrada de 500 W, é 70% eficiente. Em geral, uma boa fonte de alimentação tem entre 70% e 80% de eficiência, embora a eficiência dependa da intensidade da carga da fonte de alimentação. Calcular a eficiência é difícil, porque as fontes de alimentação do PC são troca de fontes de alimentação ao invés de fontes de alimentação lineares . A maneira mais fácil de pensar sobre isso é imaginar a fonte chaveada consumindo alta corrente por uma fração do tempo em que está funcionando e sem corrente no restante do tempo. A porcentagem de tempo em que ele consome corrente é chamada de fator de potência , que normalmente é 70% para uma fonte de alimentação de PC padrão. Em outras palavras, uma fonte de alimentação de 350W para PC na verdade requer 500W de entrada 70% do tempo e 0W 30% do tempo.

A combinação do fator de potência com a eficiência produz alguns números interessantes. A fonte de alimentação fornece 350 W, mas o fator de potência de 70% significa que ela requer 500 W 70% do tempo. No entanto, a eficiência de 70% significa que ao invés de realmente consumir 500W, ele deve consumir mais, na proporção 500W / 0,7, ou cerca de 714W. Se você examinar a placa de especificações para uma fonte de alimentação de 350 W, pode descobrir que, para fornecer 350 W nominais, que é 350 W / 110 V ou cerca de 3,18 amperes, ela deve consumir até 714 W / 110 V ou cerca de 6,5 amperes. Outros fatores podem aumentar a amperagem máxima real, então é comum ver fontes de alimentação de 300W ou 350W que consomem até 8 ou 10 amperes no máximo. Essa variação tem implicações de planejamento, tanto para circuitos elétricos quanto para no-breaks, que devem ser dimensionados para acomodar o consumo real de amperagem em vez da potência nominal de saída.

A alta eficiência é desejável por duas razões. Primeiro, reduz sua conta de luz. Por exemplo, se o seu sistema realmente consome 200 W, uma fonte de alimentação com 67% de eficiência consome 300 W (200 / 0,67) para fornecer esses 200 W, desperdiçando 33% da eletricidade pela qual você está pagando. Uma fonte de alimentação com 80% de eficiência consome apenas 250 W (200 / 0,80) para fornecer os mesmos 200 W ao seu sistema. Em segundo lugar, a energia desperdiçada é convertida em calor dentro do sistema. Com a fonte de alimentação com eficiência de 67%, seu sistema deve se livrar de 100 W de calor residual, contra a metade disso com a fonte de alimentação com eficiência de 80%.

Fator de potência

O fator de potência é determinado dividindo a potência real (W) pela potência aparente (Volts x Amps ou VA). As fontes de alimentação padrão têm fatores de potência que variam de cerca de 0,70 a 0,80, com as melhores unidades se aproximando de 0,99. Algumas fontes de alimentação mais recentes usam passiva ou ativa correção do fator de potência (PFC) , que pode aumentar o fator de potência para a faixa de 0,95 a 0,99, reduzindo a corrente de pico e a corrente harmônica. Em contraste com as fontes de alimentação padrão que alternam entre consumir alta corrente e nenhuma corrente, as fontes de alimentação PFC consomem corrente moderada o tempo todo. Como a fiação elétrica, disjuntores, transformadores e UPSs devem ser classificados para consumo máximo de corrente em vez de consumo médio de corrente, o uso de uma fonte de alimentação PFC reduz o estresse no sistema elétrico ao qual a fonte de alimentação PFC se conecta.

Uma das principais diferenças entre as fontes de alimentação premium e os modelos mais baratos é a qualidade da regulamentação. Idealmente, uma fonte de alimentação aceita alimentação CA, que é possivelmente ruidosa ou está fora das especificações, e transforma essa alimentação CA em alimentação CC estável e suave sem artefatos. Na verdade, nenhuma fonte de alimentação atende ao ideal, mas boas fontes de alimentação chegam muito mais perto do que as baratas. Processadores, memória e outros componentes do sistema são projetados para operar com tensão DC pura e estável. Qualquer desvio disso pode reduzir a estabilidade do sistema e encurtar a vida útil dos componentes. Aqui estão as principais questões regulatórias:

Uma fonte de alimentação perfeita aceitaria a entrada de onda sinusoidal CA e forneceria uma saída CC totalmente plana. As fontes de alimentação do mundo real, na verdade, fornecem saída CC com um pequeno componente CA sobreposto. Esse componente AC é chamado ondulação , e pode ser expresso como pico a pico tensão (p-p) em milivolts (mV) ou como uma porcentagem da tensão nominal de saída. Uma fonte de alimentação de alta qualidade pode ter ondulação de 1%, que pode ser expressa como 1% ou como variação real de tensão p-p para cada tensão de saída. Por exemplo, a + 12 V, uma ondulação de 1% corresponde a + 0,12 V, geralmente expressa como 120 mV. Uma fonte de alimentação de médio porte pode limitar a ondulação a 1% em algumas tensões de saída, mas pode chegar a 2% ou 3% em outras. Fontes de alimentação baratas podem ter 10% ou mais ondulação, o que torna a execução de um PC um jogo de dados.

A carga na fonte de alimentação de um PC pode variar significativamente durante as operações de rotina, por exemplo, quando o laser de um gravador de DVD é ativado ou uma unidade óptica aumenta e diminui. Regulação de carga expressa a capacidade da fonte de alimentação de fornecer potência nominal de saída em cada tensão conforme a carga varia do máximo ao mínimo, expressa como a variação da tensão experimentada durante a mudança da carga, seja em porcentagem ou em diferenças de tensão p-p. Uma fonte de alimentação com regulação de carga rígida fornece tensão quase nominal em todas as saídas, independentemente da carga (dentro de sua faixa, é claro). Uma fonte de alimentação de primeira linha regula as tensões nos pontos críticos trilhos de tensão + 3,3 V, + 5 V e + 12 V dentro de 1%, com 5% de regulação nos trilhos menos críticos de 5 V e 12 V. Uma fonte de alimentação excelente pode regular a tensão em todos os trilhos críticos para dentro de 3%. Uma fonte de alimentação de médio porte pode regular a tensão em todos os trilhos críticos em 5%. Fontes de alimentação baratas podem variar em 10% ou mais em qualquer barramento, o que é inaceitável.

Uma fonte de alimentação ideal forneceria tensões de saída nominais enquanto alimentava qualquer tensão CA de entrada dentro de sua faixa. As fontes de alimentação do mundo real permitem que as tensões de saída DC variem ligeiramente conforme a tensão de entrada AC muda. Assim como a regulação de carga descreve o efeito do carregamento interno, Regulamento da linha pode ser considerado como descrevendo os efeitos da carga externa, por exemplo, uma queda repentina na tensão de linha CA fornecida quando um motor de elevador entra em ação. A regulação da linha é medida mantendo todas as outras variáveis constantes e medindo as tensões de saída CC como a tensão de entrada CA é variado em toda a faixa de entrada. Uma fonte de alimentação com regulação de linha rígida fornece tensões de saída dentro das especificações, pois a entrada varia do máximo ao mínimo permitido. A regulação da linha é expressa da mesma forma que a regulação da carga e as percentagens aceitáveis são as mesmas.

A ventoinha da fonte de alimentação é uma das principais fontes de ruído na maioria dos PCs. Se o seu objetivo é reduzir o nível de ruído do seu sistema, é importante escolher uma fonte de alimentação apropriada. Fontes de alimentação com redução de ruído modelos como o Antec TruePower 2.0 e SmartPower 2.0, Enermax NoiseTaker, Nexus NX, PC Power & Cooling Silencer, Seasonic SS e Zalman ZM são projetados para minimizar o ruído do ventilador e podem ser a base de um sistema que é quase inaudível em um Sala silenciosa. Fontes de alimentação silenciosas , como o Antec Phantom 350 e o Silverstone ST30NF, não têm ventoinhas e são quase totalmente silenciosos (pode haver um pequeno zumbido dos componentes elétricos). Em termos práticos, raramente há muita vantagem em usar uma fonte de alimentação sem ventoinha. Eles são bastante caros em relação às fontes de alimentação com redução de ruído, e as unidades com redução de ruído são suficientemente silenciosas para que qualquer ruído que façam seja absorvido pelo ruído das ventoinhas do gabinete, do cooler da CPU, do ruído de rotação do disco rígido e assim por diante.

Voando fora dos trilhos

A regulação de carga no trilho de + 12 V se tornou muito mais importante quando a Intel despachou o Pentium 4. No passado, o + 12 V era usado principalmente para operar motores de acionamento. Com o Pentium 4, a Intel começou a usar VRMs de 12 V para fornecer as correntes mais altas que os processadores Pentium 4 exigem. Os processadores AMD recentes também usam VRMs de 12 V para fornecer energia ao processador. As fontes de alimentação compatíveis com ATX12V são projetadas com esse requisito em mente. Fontes de alimentação ATX mais antigas e / ou baratas, embora possam ser classificadas para amperagem suficiente no trilho de + 12 V para suportar um processador moderno, podem não ter regulação adequada para fazê-lo corretamente.
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Nos últimos anos, houve algumas mudanças significativas nas fontes de alimentação, todas resultantes direta ou indiretamente do aumento do consumo de energia e mudanças nas tensões usadas pelos processadores modernos e outros componentes do sistema. Quando você substitui uma fonte de alimentação em um sistema mais antigo, é importante entender as diferenças entre a fonte de alimentação mais antiga e as unidades atuais, portanto, vamos dar uma olhada rápida na evolução das fontes de alimentação da família ATX ao longo dos anos.

Por 25 anos, cada fonte de alimentação de PC forneceu conectores de alimentação Molex (disco rígido) e Berg (unidade de disquete) padrão, que são usados para alimentar unidades e periféricos semelhantes. As fontes de alimentação diferem nos tipos de conectores que usam para fornecer energia à própria placa-mãe. A especificação ATX original definiu os 20 pinos Conector de alimentação principal ATX mostrado em Figura 16-2 . Este conector foi usado por todas as fontes de alimentação ATX e as primeiras fontes de alimentação ATX12V.

Figura 16-2: O conector de alimentação principal ATX / ATX12V de 20 pinos

O conector de alimentação principal ATX de 20 pinos foi projetado em uma época em que os processadores e a memória usavam + 3,3 V e + 5 V, portanto, existem várias linhas de + 3,3 V e + 5 V definidas para este conector. Os contatos dentro do corpo do conector são classificados para transportar no máximo 6 amperes. Isso significa que as três linhas de + 3,3 V podem transportar 59,4 W (3,3 V x 6 A x 3 linhas), as quatro linhas de + 5 V podem transportar 120 W e uma linha de + 12 V pode transportar 72 W, para um total de cerca de 250 W.

Essa configuração foi suficiente para os primeiros sistemas ATX, mas à medida que os processadores e a memória consumiam mais energia, os projetistas do sistema logo perceberam que o conector de 20 pinos fornecia corrente inadequada para os sistemas mais novos. A primeira modificação foi adicionar o Conector de alimentação auxiliar ATX , mostrado em Figura 16-3 . Este conector definido nas especificações ATX 2.02 e 2.03 e ATX12V 1.X, mas retirado de versões posteriores da especificação ATX12V, usa contatos classificados para 5 amperes. Suas duas linhas de + 3,3 V, portanto, adicionam 33W de capacidade de carga de + 3,3 V, e sua linha de + 5 V adiciona 25W de capacidade de carga de + 5 V, para uma adição total de 58 W.

Figura 16-3: O conector de alimentação auxiliar ATX / ATX12V de 6 pinos

A Intel abandonou o conector de alimentação auxiliar de versões posteriores da especificação ATX12V porque era supérfluo para os processadores Pentium 4. O Pentium 4 usava alimentação de + 12 V em vez dos + 3,3 V e + 5 V usados por processadores anteriores e outros componentes, então não havia mais necessidade de + 3,3 V e + 5 V adicionais. A maioria dos fabricantes de fontes de alimentação parou de fornecer o conector de alimentação auxiliar logo após o Pentium 4 ser lançado no início de 2000. Se sua placa-mãe requer o conector de alimentação auxiliar, isso é evidência suficiente de que o sistema é muito antigo para ser economicamente atualizável.

Embora a alimentação auxiliar conectada fornecesse corrente extra de + 3,3 V e + 5 V, ela não fez nada para aumentar a quantidade de corrente de + 12 V disponível para a placa-mãe, e isso acabou sendo crítico. Uso de placas-mãe VRMs (módulos reguladores de tensão) para converter as tensões relativamente altas fornecidas pela fonte de alimentação para as tensões baixas exigidas pelo processador. As placas-mãe anteriores usavam + 3.3V ou + 5V VRMs, mas o aumento do consumo de energia do Pentium 4 tornou necessário mudar para + 12V VRMs. Isso criou um grande problema. O conector de alimentação principal de 20 pinos pode fornecer no máximo 72 W de alimentação de + 12 V, muito menos do que o necessário para alimentar um processador Pentium 4. O conector de alimentação auxiliar não adicionou + 12V, então outro conector suplementar foi necessário.

A Intel atualizou a especificação ATX para incluir um novo conector de 12 V de 4 pinos, denominado + Conector de alimentação 12V (ou, casualmente, o Conector P4 , embora os processadores AMD recentes também usem esse conector). Ao mesmo tempo, eles renomearam a especificação ATX para especificação ATX12V para refletir a adição do conector de + 12V. O conector + 12V, mostrado em Figura 16-4 , tem dois pinos de + 12 V, cada um classificado para transportar 8 amperes para um total de 192 W de alimentação de + 12 V e dois pinos de aterramento. Com 72W de alimentação de + 12 V fornecida pelo conector de alimentação principal de 20 pinos, uma fonte de alimentação ATX12V pode fornecer até 264 W de alimentação de + 12 V, mais do que suficiente até mesmo para os processadores mais rápidos.

Figura 16-4: O conector de alimentação + 12V de 4 pinos

O conector de alimentação de + 12 V é dedicado a fornecer energia ao processador e se conecta a um conector da placa-mãe próximo ao soquete do processador para minimizar as perdas de energia entre o conector de alimentação e o processador. Como o processador agora era alimentado pelo conector de + 12 V, a Intel removeu o conector de alimentação auxiliar quando lançou a especificação ATX12V 2.0 em 2000. A partir dessa época, todas as novas fontes de alimentação vieram com o conector de + 12 V, e algumas até hoje continuam para fornecer o conector de alimentação auxiliar.

Essas mudanças ao longo do tempo significam que uma fonte de alimentação em um sistema mais antigo pode ter uma das quatro configurações a seguir (da mais antiga para a mais recente):

Conector de alimentação principal de 20 pinos apenas
Conector de alimentação principal de 20 pinos e conector de alimentação auxiliar de 6 pinos
Conector de alimentação principal de 20 pinos, conector de alimentação auxiliar de 6 pinos e conector de + 12 V de 4 pinos
Conector de alimentação principal de 20 pinos e conector de + 12V de 4 pinos

A menos que a placa-mãe exija o conector auxiliar de 6 pinos, você pode usar qualquer fonte de alimentação ATX12V atual para substituir qualquer uma dessas configurações.

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Isso nos leva à especificação ATX12V 2.X atual, que fez mais alterações nos conectores de alimentação padrão. A introdução do padrão de vídeo PCI Express em 2004 novamente levantou a velha questão da corrente de + 12 V disponível no conector de alimentação principal de 20 pinos sendo limitada a 6 amperes (ou 72 W no total). O conector de + 12 V pode fornecer bastante corrente de + 12 V, mas é dedicado ao processador. Uma placa de vídeo PCI Express rápida pode facilmente consumir mais de 72 W de corrente de + 12 V, então algo precisava ser feito.

A Intel poderia ter introduzido outro conector de alimentação suplementar, mas em vez disso decidiu desta vez morder a bala e substituir o antigo conector de alimentação principal de 20 pinos por um novo conector de alimentação principal que poderia fornecer mais 12 V de corrente para a placa-mãe. Os novos 24 pinos Conector de alimentação principal ATX12V 2.0 , mostrado em Figura 16-5 , foi o resultado.

Figura 16-5: O conector de alimentação principal ATX12V 2.0 de 24 pinos

O conector de alimentação principal de 24 pinos adiciona quatro fios aos do conector de alimentação principal de 20 pinos, um fio de aterramento (COM) e um fio adicional para + 3,3 V, + 5 V e + 12 V cada. Como acontece com o conector de 20 pinos, os contatos dentro do corpo do conector de 24 pinos são classificados para transportar no máximo 6 amperes. Isso significa que as quatro linhas de + 3,3 V podem transportar 79,2 W (3,3 V x 6 A x 4 linhas), as cinco linhas de + 5 V podem transportar 150 W e as duas linhas de + 12 V podem transportar 144 W, para um total de cerca de 373 W. Com o 192W de + 12V fornecido pelo conector de alimentação de + 12V, uma fonte de alimentação ATX12V 2.0 moderna pode fornecer um total de até cerca de 565W.

Alguém poderia pensar que 565W seriam suficientes para qualquer sistema. Não é verdade, infelizmente. O problema, como sempre, é uma questão de quais tensões estão disponíveis e onde. O conector de alimentação principal ATX12V 2.0 de 24 pinos aloca uma de suas linhas de + 12V para vídeo PCI Express, que na época em que a especificação foi lançada era considerada suficiente. Mas as placas de vídeo PCI Express atuais mais rápidas podem consumir muito mais do que os 72W que a linha dedicada de + 12V pode fornecer. Por exemplo, temos um adaptador de vídeo NVIDIA 6800 Ultra que tem um consumo de pico de + 12V de 110W.

Obviamente, alguns meios de fornecer energia suplementar eram necessários. Algumas placas de vídeo AGP de alta corrente resolveram esse problema incluindo um conector de disco rígido Molex, ao qual você pode conectar um cabo de alimentação para periféricos padrão. As placas de vídeo PCI Express usam uma solução mais elegante. O de 6 pinos Conector de alimentação gráfica PCI Express , mostrado em Figura 16-6 , foi definido pelo PCISIG ( http://www.pcisig.org ) a organização responsável por manter o padrão PCI Express especificamente para fornecer a corrente adicional de + 12 V necessária para placas de vídeo PC Express rápidas. Embora ainda não seja uma parte oficial da especificação ATX12V, este conector é bem padronizado e está presente na maioria das fontes de alimentação atuais. Esperamos que seja incorporado na próxima atualização da especificação ATX12V.

Figura 16-6: O conector de alimentação gráfica PCI Express de 6 pinos

O conector de alimentação de gráficos PCI Express usa um plugue semelhante ao conector de alimentação de + 12 V, com contatos também classificados para transportar 8 amperes. Com três linhas de + 12 V a 8 amperes cada, o conector de alimentação gráfico PCI Express pode fornecer até 288 W (12 x 8 x 3) de corrente de + 12 V, o que deve ser suficiente até mesmo para as futuras placas de vídeo mais rápidas. Como algumas placas-mãe PCI Express podem suportar placas de vídeo PCI Express duplas, algumas fontes de alimentação agora incluem dois conectores de alimentação gráfica PCI Express, que aumenta a potência total de + 12V disponível para placas gráficas para 576W. Somados aos 565W disponíveis no conector de alimentação principal de 24 pinos e no conector de + 12V, isso significa que uma fonte de alimentação ATX12V 2.0 poderia ser construída com uma capacidade total de 1.141W. (A maior que conhecemos é uma unidade de 1.000 W disponível na PC Power & Cooling.)

Com todas as mudanças ao longo dos anos, os conectores de alimentação dos dispositivos foram negligenciados. As fontes de alimentação feitas em 2000 incluíam os mesmos conectores de alimentação Molex (disco rígido) e Berg (unidade de disquete) das fontes de alimentação feitas em 1981. Isso mudou com a introdução do Serial ATA, que usa um conector de alimentação diferente. Os 15 pinos Conector de alimentação SATA , mostrado em Figura 16-7 , inclui seis pinos de aterramento e três pinos cada para + 3,3 V, + 5 V e + 12 V. Neste caso, o alto número de pinos portadores de voltagem não se destina a suportar uma corrente mais alta, um disco rígido SATA consome pouca corrente e cada unidade tem seu próprio conector de alimentação, mas para suportar o make-before-break e break-before-make conexões necessárias para permitir hot-plugging ou conectar / desconectar uma unidade sem desligar a alimentação.

Figura 16-7: O conector de alimentação ATX12V 2.0 Serial ATA

Apesar de todas essas mudanças ao longo dos anos, a especificação ATX não mediu esforços para garantir a compatibilidade retroativa de novas fontes de alimentação com placas-mãe antigas. Isso significa que, com muito poucas exceções, você pode conectar uma nova fonte de alimentação a uma placa-mãe antiga ou vice-versa.

CUIDADO COM OS SISTEMAS DELL MAIS ANTIGOS

Por alguns anos, no final da década de 1990, a Dell usou conectores padrão em suas placas-mãe e fontes de alimentação, mas com conexões de pino não padrão. Conectar uma fonte de alimentação ATX padrão a uma dessas placas-mãe Dell não padronizadas (ou vice-versa) pode destruir a placa-mãe e / ou a fonte de alimentação. Felizmente, esses sistemas agora são tão antigos que não podem mais ser atualizados economicamente. Ainda assim, se você estiver substituindo a fonte de alimentação ou a placa-mãe em um sistema Dell mais antigo, esteja absolutamente certo de que não é uma das unidades Dell não padronizadas. Para fazer isso, verifique o número do modelo do sistema no site PC Power & Cooling ( http://www.pcpowerandcooling.com ) A PC Power & Cooling vende fontes de alimentação de reposição para esses sistemas Dell fora do padrão, mas dado que o sistema mais novo já é bastante antigo, ninguém sabe por quanto tempo a PC Power & Cooling continuará a vender essas fontes de alimentação fora do padrão.

Mesmo a mudança no conector de alimentação principal de 20 para 24 pinos não apresenta nenhum problema, porque o conector mais recente mantém as mesmas conexões de pino e codificação para os pinos de 1 a 20 e simplesmente adiciona os pinos de 21 a 24 na extremidade dos 20 pinos mais antigos layout. Como Figura 16-8 mostra, um antigo conector de alimentação principal de 20 pinos se encaixa perfeitamente no conector de alimentação principal de 24 pinos. Na verdade, o soquete do conector de alimentação principal em todas as placas-mãe de 24 pinos que vimos é projetado especificamente para aceitar um cabo de 20 pinos. Observe a saliência de comprimento total no soquete da placa-mãe em Figura 16-8 , que é projetado para permitir que um cabo de 20 pinos trave no lugar.

Figura 16-8: Um conector de alimentação principal ATX de 20 pinos conectado a uma placa-mãe de 24 pinos

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Claro, o cabo de 20 pinos não inclui os fios extras de + 3,3 V, + 5 V e + 12 V que estão presentes no cabo de 24 pinos, o que levanta um problema potencial. Se a placa-mãe requer a corrente extra disponível no cabo de 24 pinos para operar, ela não pode funcionar usando o cabo de 20 fios. Como solução alternativa, a maioria das placas-mãe de 24 pinos fornece um soquete conector Molex padrão (disco rígido) em algum lugar da placa-mãe. Se você usar essa placa-mãe com um cabo de alimentação de 20 fios, também deverá conectar um cabo Molex da fonte de alimentação à placa-mãe. Esse cabo Molex fornece + 5V e + 12V extras (embora não + 3,3V) necessários para a placa-mãe operar. (A maioria das placas-mãe não tem requisitos de + 3,3 V maiores do que o cabo de 20 fios pode atender aqueles que podem usar um VRM suplementar para converter alguns dos + 12 V adicionais fornecidos pelo conector Molex para + 3,3 V).

Como o conector de alimentação principal ATX de 24 pinos é um superconjunto da versão de 20 pinos, também é possível usar uma fonte de alimentação de 24 pinos com uma placa-mãe de 20 pinos. Para fazer isso, encaixe o cabo de 24 pinos no soquete de 20 pinos, com os quatro pinos não usados pendurados na borda. O cabo e o soquete da placa-mãe são chaveados para evitar a instalação incorreta do cabo. Um possível problema é ilustrado em Figura 16-9 . Algumas placas-mãe colocam capacitores, conectores ou outros componentes tão próximos do soquete do conector de alimentação principal ATX que não há espaço suficiente para os quatro pinos extras do cabo de alimentação de 24 pinos. No Figura 16-9 , por exemplo, esses pinos extras invadem o soquete ATA secundário.

Figura 16-9: Um conector de alimentação principal ATX de 24 pinos conectado a uma placa-mãe de 20 pinos

Felizmente, há uma solução fácil para esse problema. Várias empresas produzem cabos adaptadores de 24 para 20 pinos, como o mostrado em Figura 16-10 . O cabo de 24 pinos da fonte de alimentação se conecta a uma extremidade do cabo (a extremidade esquerda nesta ilustração) e a outra extremidade é um conector de 20 pinos padrão que se conecta diretamente ao soquete de 20 pinos da placa-mãe. Muitas fontes de alimentação de alta qualidade incluem esse adaptador na caixa. Se o seu não for e você precisar de um adaptador, pode adquirir um na maioria dos fornecedores de peças de computador online ou em uma loja de informática local bem abastecida.