Uma das partes mais importantes do computador é a fonte de alimentação, pois ela é responsável por toda a distribuição de energia elétrica do computador. A fonte de alimentação do computador é projetada para transformar as tensões comuns da rede elétrica em níveis compatíveis com os requerimentos dos componentes. Neste post, aprenda tudo sobre fonte de alimentação.
Quais são os tipos de fontes de alimentação?
A fonte de alimentação converte a tensão alternada (AC) em tensões contínuas (DC ou VDC), para alimentar os componentes do seu computador. A potência das fontes de alimentação é medida em Watts (W). Esse valor é importante para termos noção de quantos componentes podem ser alimentados por ela.
Atualmente o padrão para desktops é o ATX12V (visto que a maioria dos gabinetes e placas-mãe suporta somente este padrão), mas existe também os padrões ATX, SFX12V e TFX12V (para gabinetes compactos) e EPS (normalmente para servidores ou estações gráficas), para citar os mais comuns.
Outro detalhe é que dentro de um padrão, como o ATX12V, temos várias revisões. Uma das mais atuais e utilizadas é a ATX12V v2.2.
As fontes convertem energia (AC > DC), mas infelizmente esta conversão não é perfeita, pois vários componentes presentes na fonte, tais como capacitores e diodos apresentam perdas durante sua operação. Até mesmo nos cabos há perda de potência.
Se fosse perfeita, a eficiência da fonte seria de 100%. Um exemplo: A cada 100W que a fonte puxasse da tomada, 100W seriam entregues ao sistema.
Como a conversão não é perfeita, o que acontece com a parcela que não é transformada em energia para o seu sistema? Ela é praticamente toda transformada em calor.
Ou seja, se uma fonte tem eficiência de 50%, então para cada 100W que ela “puxa” da tomada, 50W são realmente entregues para o sistema e os demais 50W são transformados em calor. Para gerar os mesmos 100W para o sistema, a fonte com 50% de eficiência teria que puxar 200W da tomada.
Portanto, quanto maior a eficiência da fonte, menor será o gasto com energia elétrica porque menos energia AC será consumida pela fonte.
Além disso, com menos calor sendo dissipado no interior de seu gabinete, o sistema como um todo tende a operar de modo mais estável.
Fontes de Alimentação ATX (Advanced Technology Extended)
As fontes de alimentação ATX são as mais comuns em computadores pessoais. Elas são padronizadas pela Intel e possuem conectores específicos para a placa-mãe, periféricos e outros componentes:
Fontes de Alimentação SFX (Small Form Factor) e mini ATX
As fontes de alimentação SFX são projetadas para gabinetes de computadores compactos, como Mini-ITX e MicroATX. Elas são menores em tamanho do que as fontes ATX padrão, mas ainda fornecem energia adequada para os componentes do sistema.
Uma fonte de alimentação SFX é consideravelmente menor do que uma fonte de alimentação ATX. Para ter uma noção precisa das dimensões, vamos comparar: uma fonte de alimentação ATX padrão possui aproximadamente 150 mm x 86 mm x 140 mm, enquanto uma fonte de alimentação micro ATX tem cerca de 150 mm x 86 mm x 100 mm. Em contraste, uma fonte de alimentação SFX é ainda menor, com dimensões em torno de 125 mm x 63,5 mm x 100 mm. Essas medições revelam que uma fonte de alimentação SFX representa uma significativa economia de espaço, mesmo quando comparada a uma fonte de alimentação micro ATX:
Fontes de Alimentação Redundantes para Servidores
Fonte de alimentação redundante é um sistema composto por duas ou mais fontes de energia independentes, capazes de fornecer energia simultaneamente ou em backup umas às outras. Se uma das fontes de energia falhar, as outras assumirão imediatamente a carga, garantindo a continuidade das operações sem interrupções.
As vantagens das fontes de alimentação redundantes são várias. Primeiramente, a redundância oferece uma camada adicional de proteção contra falhas de energia, reduzindo significativamente o risco de tempo de inatividade. Em ambientes onde cada minuto de indisponibilidade pode representar perdas financeiras, essa garantia de continuidade é essencial.
Além disso, as fontes de alimentação redundantes permitem a realização de manutenção preventiva sem interromper as operações. Enquanto uma fonte de energia está sendo reparada ou substituída, as outras podem assumir a carga sem que o sistema seja afetado.
A redundância não se limita apenas a grandes empresas ou data centers. Com a nossa crescente dependência de dispositivos eletrônicos, como smartphones, computadores pessoais e sistemas de segurança doméstica, a integração de fontes de alimentação redundantes em dispositivos e infraestruturas residenciais também está se tornando mais comum:
Fontes de alimentação modulares e semi-modulares
As fontes de alimentação não-modulares são as mais comuns. Essas fontes vêm com todos os cabos necessários já instalados, requerendo apenas que sejam conectados aos componentes.
Uma vantagem dessas fontes é a ausência de trabalho adicional de montagem. No entanto, o problema é que elas tornam a gestão de cabos mais difícil, tornando desafiador alcançar uma configuração visualmente atraente:
As fontes semi-modulares vêm pré-instaladas apenas com os cabos essenciais, como os do processador, placa-mãe e placa gráfica. Se forem necessários cabos adicionais para outros componentes, o usuário precisará instalá-los na fonte de alimentação e, em seguida, nos componentes correspondentes:
Por outro lado, as fontes modulares permitem ao usuário a gestão total dos cabos, pois não incluem cabos pré-instalados. Isso oferece a grande vantagem de utilizar apenas os cabos necessários, resultando em uma configuração visualmente mais limpa e organizada:
Fontes com PFC ativo e sua importância
Quando se trata da eficiência das fontes de alimentação, muitos olham diretamente para a eficiência nominal, mas há um aspecto muito importante para se considerar que garante ainda mais desempenho: o PFC ativo.
O Potencial do Fator de Correção (PFC) é uma tecnologia essencial em fontes de alimentação que visa corrigir a defasagem entre a tensão e a corrente em circuitos elétricos. Isso não apenas melhora a eficiência, mas também ajuda a atender às normas de qualidade de energia elétrica.
Imagine sua fonte de alimentação como um chef tentando cozinhar em uma cozinha com uma corrente elétrica instável. O PFC ativo age como um excelente sous-chef, ajustando a corrente para garantir uma alimentação constante e estável. Isso não apenas protege seus dispositivos, mas também aumenta sua eficiência energética.
Fontes de alimentação com PFC ativo geralmente exibem uma eficiência energética muito mais alta do que suas contrapartes sem essa tecnologia. Ao minimizar a energia desperdiçada e otimizar a entrega de energia, o PFC ativo não apenas economiza eletricidade, mas também reduz os custos operacionais a longo prazo.
Em resumo, o PFC ativo é definitivamente um dos recursos mais importantes e que deve ser considerado ao comprar uma fonte de alimentação. Ao corrigir a defasagem de energia, ele não apenas impulsiona a eficiência energética, mas também protege seus dispositivos e o meio ambiente. Então, da próxima vez que você ligar seu computador, lembre-se do PFC ativo trabalhando silenciosamente para garantir um fornecimento de energia estável e eficiente para ele.
Como calculo da potência necessária de uma fonte de alimentação?
Calcular a potência necessária de uma fonte de alimentação para alimentar os componentes de um sistema é fundamental para garantir um funcionamento estável e eficiente. Esse cálculo é crucial tanto para evitar sobrecargas que possam danificar os dispositivos quanto para garantir que a fonte forneça energia suficiente para todas as demandas do sistema.
Para calcular a potência necessária, é importante listar todos os componentes que serão alimentados pela fonte. Isso inclui processadores, placas de vídeo, discos rígidos, unidades de estado sólido (SSDs), memória RAM, ventoinhas, dispositivos periféricos e qualquer outro componente que consuma energia.
Depois de reunir todas as informações, some as potências nominais de todos os componentes para obter a potência total necessária. É importante considerar também uma margem de segurança, geralmente de 10% a 20%, para acomodar picos de energia e garantir um funcionamento estável do sistema.
Para calcularmos a potência necessária, use a fórmula básica:
Potência Total = Potência Componente 1 + Potência Componente 2 + … + Potência Componente N + Margem de Segurança Por exemplo, se temos um processador com potência nominal de 65 watts, uma placa de vídeo com 250 watts, dois módulos de memória RAM de 10 watts cada, um disco rígido de 15 watts, uma unidade SSD de 5 watts, e queremos adicionar uma margem de segurança de 20%, o cálculo seria:
Potência Total = 65 + 250 + (10×2) + 15 + 5 + (20% × (65 + 250 + 20 + 15 + 5))
Potência Total = 65 + 250 + 20 + 15 + 5 + (0.20 × (65 + 250 + 20 + 15 + 5))
Potência Total = 65 + 250 + 20 + 15 + 5 + (0.20 × 355)
Potência Total = 355 + (0.20 × 355)
Potência Total = 355 + 71
Potência Total = 426Portanto, a potência total necessária da fonte de alimentação seria de 426 watts, arredondada para cima para garantir uma margem adicional de segurança.
Para saber a potência de cada saída da fonte, basta fazer o cálculo:
Potência = U * I
Potência = 12 * 15
Potência = 180 WattsU: voltagem
I: amperagem
No caso acima, a potência de saída de uma linha de 12 volts com 15 amperes é igual a 180 Watts.
Quero usar minha fonte com um no-break? Qual no-break comprar?
Ao comprar um nobreak ou estabilizador, a capacidade geralmente é especificada em VA (Volt-Ampere) e não em watts. Teoricamente, um nobreak de 600 VA deveria ser capaz de suportar uma carga de 600 watts, mas na realidade pode ter dificuldades em manter um PC que consome 400 watts. Se tentasse alimentar um PC que consome 600 watts, ele provavelmente desligaria imediatamente (ou poderia até mesmo queimar!).
Essa discrepância ocorre porque a capacidade em VA corresponde ao fornecimento em watts somente quando os dispositivos conectados são completamente resistivos, como lâmpadas incandescentes e aquecedores. Quando há inclusão de componentes indutivos ou capacitivos, como em computadores e aparelhos eletrônicos em geral, a capacidade em watts é determinada multiplicando a capacidade em VA pelo fator de potência da carga, com a maioria das fontes de alimentação operando com fatores de potência de 0,65 ou 0,7.
Isso implica que um estabilizador de 600 VA teoricamente poderia suportar um PC que consome 400 watts, desde que este utilize uma fonte de alimentação com um fator de potência de 0,65, por exemplo.
Cálculo do fator de potência
Muitas fontes de alimentação possuem uma etiqueta ou placa de identificação fixada na parte externa. Esta etiqueta pode fornecer informações sobre a potência nominal (em watts) e, às vezes, o fator de potência (FP). O fator de potência pode ser indicado como um número (por exemplo, 0,95) ou como uma porcentagem (por exemplo, 95%).
Cálculo da potência aparente (VA)
Para chegar ao valor em VA, usamos a seguinte fórmula:
Exemplo: Preciso comprar um no-break mas não sei qual é o valor em VA necessário. A minha fonte tem 500 watts e um fator de potência de 0,8. Qual será o VA necessário do meu no-break? Vamos aos cálculos:
No caso acima, o valor em VA é 625.
É aconselhável usar uma margem de segurança ao calcular a capacidade “real” em watts. Fazemos isso dividindo a capacidade em VA por 2. Por exemplo, um nobreak de 600 VA poderia suportar um PC com um consumo total de cerca de 300 watts com uma margem adequada.
No primeiro cálculo, que usou uma fonte de 500 watts, o valor em VA seguro seria de 1000.
Quer aprender mais sobre no-break? Veja este artigo completo.
Eficiência da fonte de alimentação
A eficiência das fontes de alimentação é um aspecto importante a ser considerado no momento da compra. Ela se refere à capacidade da fonte de alimentação de converter a energia elétrica da tomada em energia utilizável pelos componentes do computador, minimizando as perdas de energia no processo.
É geralmente expressa como uma porcentagem e pode variar de acordo com a carga de energia. Por exemplo, uma fonte de alimentação pode ter uma eficiência de 80% em carga média, o que significa que ela converte 80% da energia da tomada em energia utilizável pelo sistema, enquanto os 20% restantes são perdidos na forma de calor.
Para medir essa eficiencia, o mercado adotou um padrão de avaliação através de selos.
Os selos de eficiência das fontes de alimentação são uma forma de certificação que ajuda os consumidores a identificar e comparar a eficiência energética dos diferentes modelos disponíveis no mercado. Um dos selos mais conhecidos e amplamente utilizados é o selo 80 PLUS.
O selo 80 PLUS é concedido pela organização 80 PLUS Program, que é uma iniciativa voluntária para promover a eficiência energética em fontes de alimentação. Essa certificação é baseada em testes conduzidos por laboratórios independentes e reconhecidos internacionalmente.
Existem várias categorias de certificação dentro do programa 80 PLUS:
- 80 PLUS Standard: Certifica que a fonte de alimentação possui uma eficiência mínima de 80% em 20%, 50% e 100% de carga nominal;
- 80 PLUS Bronze: Certifica uma eficiência mínima de 82% em 20%, 85% em 50% e 82% em 100% de carga nominal;
- 80 PLUS Silver: Certifica uma eficiência mínima de 85% em 20%, 88% em 50% e 85% em 100% de carga nominal;
- 80 PLUS Gold: Certifica uma eficiência mínima de 87% em 20%, 90% em 50% e 87% em 100% de carga nominal;
- 80 PLUS Platinum: Certifica uma eficiência mínima de 90% em 20%, 92% em 50% e 89% em 100% de carga nominal;
- 80 PLUS Titanium: Certifica uma eficiência mínima de 90% em 10%, 92% em 20%, 94% em 50% e 90% em 100% de carga nominal.
Dependendo da eficiência da fonte e o uso do sistema, a economia é grande. Veja:
– Uma fonte de 500 watts, com 90% de eficiência, necessita consumir 555,5 watts da tomada;
– Uma fonte de 500 watts, com 80% de eficiência, necessita consumir 625 watts da tomada;
– Uma fonte de 500 watts, com 65% de eficiência, necessita consumir 769 watts da tomada.
Ao comprar uma fonte de alimentação, opte pela maior potência que você puder comprar. Quanto maior for a capacidade de entrega de potência e melhor a eficiência, menor será o consumo na tomada.
Quando uma fonte de alimentação trabalha no limite, ela esquenta excessivamente e pode causar falhas no hardware e comprometer a estabilidade do sistema. Em casos extremos, poderá entregar tensões fora do padrão e causar a queima de componentes do computador.
Cuidados antes de comprar uma fonte de alimentação
Antes de sair comprando uma fonte de alimentação para o seu computador, é importante verificar os seguintes aspectos:
- Potência em Watts (faça o cálculo da potência necessária, acrescentando uma margem de segurança de 20%);
- Opte por fontes com certificação “80 Plus Stardard”, pelo menos;
- Verifique se as tensões e amperagens de saída são suficientes (verifique o manual da placa-mãe).
Se a fonte for para substituir outra com defeito, compre com as mesmas tensões e amperagens de saída da original. Computadores Dell geralmente não aceitam fontes que não tenham as tensões e amperagens de saída da fonte original. Em regra, quanto maior os valores de saída em Amperes, maior será a qualidade da fonte de alimentação.
Cuidados com a fonte de alimentação
Embora as fontes de alimentação sejam componentes robustos, é importante realizar uma manutenção básica para garantir seu funcionamento adequado a longo prazo:
- Limpeza regular para remover poeira e sujeira que podem obstruir a ventilação e reduzir a eficiência de resfriamento;
- Verificação periódica dos cabos e conexões para garantir que estejam firmes e seguros;
- Monitoramento da temperatura para evitar o superaquecimento, especialmente em sistemas de alto desempenho ou ambientes com pouca ventilação.
A fonte de alimentação é um componente vital do computador que merece atenção e cuidados adequados. Escolher uma fonte de alimentação de qualidade e mantê-la em boas condições garantirá um funcionamento confiável e eficiente do seu sistema por muito tempo.
Saiba como deixar qualquer computador mais rápido e estável. Aprenda também como montar um PC novinho em folha com aulas passo a passo do zero!
Veja também como realizar manutenções preventivas e corretivas, fazer testes em peças e upgrades de hardware com aulas diretas sem enrolação.
Ganhe dinheiro consertando computadores e conquiste a sua independência!
Dúvidas ou sugestões tudo sobre fonte de alimentação? Deixem nos comentários! Para mais dicas, acesse o nosso canal no YouTube:
https://youtube.com/criandobits
Quer receber GRÁTIS o e-book "Como Formatar um Computador em 5 Minutos"?
Artigos Relacionados
Sobre o Autor
Bacharel em Sistemas de Informação pelo Instituto Paulista de Pesquisa e Ensino IPEP. Apaixonado por tecnologias e games do tempo da vovó!
0 Comentários