Ventiladores y fuente de poder

Información de la fuente de poder

•En electrónica, la fuente de alimentación o fuente de potencia es el dispositivo que convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (computadora, televisor, impresora, router, etc.).​ 

•En inglés se conoce como poner supply unit (PSU), que literalmente traducido significa: unidad de fuente de alimentación, refiriéndose a la fuente de energía eléctrica.

Historia de las fuentes de poder

•Se puede decir que nacieron junto al desarrollo de la Radio, durante la primera cuarta parte del siglo XIX. Para entonces ya la Red de distribución entregaba corriente alterna (Fue Westinghouse que impulsó la corriente alterna, frente a la continua preconizada por Edison) que hace muy fácil el cambio de la tensión, con la ayuda de los llamados Transformadores. Es casi imposible saber quién y cuándo se construyeron las primeras. Posiblemente serían ingenieros adscritos a alguna compañía eléctrica pionera, lo que sí es seguro que utilizaba válvulas electrónicas (lámparas o tubos), por la sencilla razón de que los transistores no existían todavía. Tan pronto éstos fueron desarrollados, se les utilizó con ventaja en las fuentes.

Historia de las fuentes de poder

La fuente de poder ha ido evolucionando discretamente, con las primeras computadoras como la ENIAC en 1947 y la MARK I en 1944 que utilizaban válvulas o tubos al vacío; el gran problema que estos presentaban, era la cantidad de calor que generaban, por lo cual fue tratado de contrarrestar con la adaptación de aire acondicionado. La invención del transistor en 1955 fue la gran revolución de la electrónica por la cual el coste y tamaño de los componentes fue mucho menor, la fuente de poder tal y como la conocemos tuvo su primera aparición en el año 1976 con la Apple II.

Fuentes de poder

Las fuentes de alimentación para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. 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. 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.

Fuente de alimentación lineal

Fuente de alimentación lineal

•Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. 

•En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante se llama rectificador​, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de 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”, figura 3) 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.

Fuentes de alimentación lineal

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. Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilización de la potencia suministrada dado que parte de la energía se transforma en calor por efecto Joule en el elemento regulador (transistor), ya que se comporta como una resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado (aunque no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseño), esta puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, para esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.

Fuente de alimentación lineal

Fuentes de alimentación conmutadas

Fuentes de alimentación conmutadas

Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma la energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las 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 con núcleo de ferrita (los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC).

Fuentes de alimentación conmutadas

Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. 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. 

Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.

Fuentes de poder conmutadas

ventiladores

Ventiladores en cpu

•Hasta los más básicos circuitos a base de semiconductores suelen recalentarse (transistores, circuitos integrados, etc...), y por ello, los microprocesadores son más propensos aún a este problema. En consecuencia, esto debe ser disminuido para el buen funcionamiento, de allí el necesario enfriamiento del CPU, que consiste en retirar ese excesivo calor del componente electrónico, en este caso la CPU. Y cada vez se hace más necesario un sistema de refrigeración más eficiente, debido a las altas frecuencias que manejan estos componentes.

Ventiladores en cpu

•Básicamente, un ventilador o fan cooler es un ventilador, mucho más acerca de ello no se puede decir, sin embargo es vital para el buen funcionamiento de la PC. Ellos se encargan tanto de extraer el aire caliente como de inyectar aire más fresco del exterior.

Ventilador en CPU