O que é uma fonte de alimentação? E como isso funciona?

O que é uma fonte de alimentação ? É simplesmente a peça de hardware usada para converter a energia fornecida pela tomada em energia utilizável para as várias partes dentro da caixa do computador.

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Índice de conteúdo

O que é uma fonte de alimentação?

Uma fonte de energia converte corrente alternada (CA) em uma forma contínua de energia que os componentes do computador precisam para funcionar, chamada corrente direta (CC). Ao contrário de alguns componentes de hardware que não são obrigatórios de usar, como um SSD, a fonte de alimentação é uma peça crucial porque, sem ela, o restante do hardware interno não pode funcionar.

A fonte de alimentação é frequentemente abreviada como PSU e também é conhecida como fonte de energia. Placas-mãe, caixas e fontes de alimentação vêm em tamanhos diferentes chamados "fatores de forma". Esses três elementos devem ser compatíveis para que funcionem adequadamente juntos.

Uma fonte de alimentação na caixa

A fonte de alimentação está montada na parte traseira da caixa ou no chassi. Se você seguir o cabo de alimentação do computador, o que está conectado à parede, verá que ele se conecta à parte traseira da fonte de alimentação.

A parte traseira é a única parte da fonte de alimentação que a maioria das pessoas vê. Também há uma abertura na parte traseira do ventilador que envia ar para a parte traseira do gabinete do PC.

O lado da fonte de alimentação voltada para o exterior da caixa tem uma porta macho de três pinos na qual um cabo de alimentação é conectado e a outra extremidade é conectada diretamente à tomada.

Também inclui frequentemente um interruptor de energia e um interruptor de voltagem vermelho em fontes de nível muito, muito baixo.

Dentro do PC, um grande número de cabos se estende da fonte. Os conectores localizados nas extremidades opostas dos cabos se conectam a vários componentes dentro do computador para fornecer energia.

Alguns conectores são projetados especificamente para conectar à placa - mãe, enquanto outros possuem conectores que se adaptam a discos rígidos, unidades ópticas, placas gráficas…

As fontes de alimentação são classificadas em watts para mostrar quanta energia elas podem fornecer ao computador. Como cada parte do computador requer uma certa quantidade de energia para funcionar corretamente, é importante ter uma fonte de alimentação (PSU) que possa fornecer a quantidade correta.

Como uma fonte de alimentação funciona

Se houver algum componente absolutamente vital para a operação de um computador, é a fonte de energia. Sem ele, um computador é apenas uma caixa inerte cheia de plástico e metal.

As fontes de alimentação usam a tecnologia de comutação para converter a entrada CA em tensões CC mais baixas. As tensões mais utilizadas são:

• 3, 3 volts 5 volts 12 volts

Hoje, aproximadamente 90% ou 95% da carga está no trilho de 12V. Portanto, os outros trilhos permanecem em uma posição cada vez mais secundária.

A potência de uma fonte de alimentação sempre aparece em watts. Um watt é o produto da tensão em volts e da corrente em amperes ou amperes.

Hoje, um computador é ligado com um pequeno botão e desligado com uma opção de menu ou com o próprio botão. Essas opções foram integradas ao PSU padrão há vários anos.

Dessa maneira, o sistema operacional pode enviar um sinal para a PSU para sinalizá-lo para desligar. O botão envia um sinal de 5 volts à fonte de alimentação para informar quando ligar. A fonte de alimentação também possui um circuito que fornece energia no modo de espera, chamado 5VSB (5 volts em espera), mesmo quando o computador está desligado, para que os dispositivos que permanecem no modo de espera possam funcionar e a fonte possa ser ligada..

Antes de aproximadamente 1980, as fontes de alimentação eram pesadas e volumosas. Eles usaram transformadores grandes e pesados ​​e enormes capacitores para converter a tensão da linha em 120 volts e 60 hertz em 5 volts e 12 volts DC.

As fontes de alimentação usadas hoje são muito mais leves e menores (existem ATX, SFX e outras dimensões). Eles transformam a corrente de 60 Hz (Hz ou ciclos por segundo) em uma frequência muito mais alta, o que se traduz em mais ciclos por segundo. Essa conversão permite que um transformador pequeno e leve na fonte de alimentação reduza a tensão real de 115 volts (ou 230 na Europa e no mundo) para a tensão necessária para esse componente em particular.

A corrente alternada de alta frequência fornecida por uma fonte de alimentação também é mais fácil de filtrar e retificar em comparação com a tensão de linha CA original de 60 Hz, reduzindo as variações de tensão e o ruído para os eletrônicos sensíveis do computador.

Uma fonte de alimentação comutada consome apenas a energia necessária da linha CA. As tensões e correntes típicas de uma fonte de alimentação são indicadas na etiqueta.

Padronização de fontes de alimentação

Ao longo dos anos, havia pelo menos seis padrões diferentes de fonte de alimentação para PCs. Algumas décadas atrás, o setor decidiu usar fontes de alimentação baseadas em ATX.

ATX é uma especificação industrial, ou seja, a PSU possui as características físicas para caber em uma caixa ATX padrão e as características elétricas para trabalhar com uma placa-mãe ATX.

Os cabos de energia do PC usam conectores padrão e foram projetados de maneira a dificultar a conexão dos conectores errados. Além disso, os fabricantes de ventiladores costumam usar os mesmos conectores que os cabos de energia para unidades de disco ou periféricos (Molex), permitindo que um ventilador obtenha facilmente os 12 volts necessários.

Problemas de PSU

A fonte de alimentação do computador é certamente o componente com maior probabilidade de falha, pois entra em aquecimento e depois fica frio a cada uso e recebe a primeira entrada CA quando o PC é ligado.

Um ventilador que não funciona, um PC aleatório contínuo é reiniciado, trava na carga e até mesmo problemas de desempenho nos jogos podem ser sintomas de uma fonte de alimentação com defeito, de baixa qualidade ou insuficiente. Você deve estar ciente de que os componentes da fonte se degradam ao longo dos anos e, há 10 anos, uma fonte de 850W, hoje ela pode ser de 650W e seu desempenho também pode ser afetado e colocar em risco seus componentes.

Uma fonte de alta qualidade deve durar 10 anos sem problemas. De qualquer forma, recomendamos que, se você deseja renovar seu equipamento e a fonte tiver cerca de 10 anos, troque-a por uma de qualidade.

Para qualquer problema que você suspeite ser da fonte de alimentação, você pode processar uma garantia, tentar outra unidade… No entanto, o que você nunca deve fazer é abri-la para reparo. Muitos discordarão, mas com a complexidade de seus componentes internos, anulando a garantia que vem com a abertura e a possibilidade de choques elétricos, mesmo desconectados, devem ser considerados.

É muito difícil para você reparar uma falha em uma fonte sem ter seu esquema elétrico e / ou conhecimento avançado de eletrônica.

Melhorias na fonte de alimentação

Hoje, novos projetos internos surgiram em fontes de alimentação, como a regulação de tensão VRM (módulos de regulação de tensão), que são independentes. Eles são as fontes DC-DC. Sua principal vantagem é que as tensões não disparam quando a carga está desequilibrada, uma situação que ocorre muito comum nos PCs atuais (lembre-se da carga de 12V em comparação com os outros trilhos).

Projetos recentes em servidores da Web incluem fontes de alimentação que oferecem uma fonte sobressalente que pode ser trocada enquanto a outra fonte de alimentação está em uso.

Alguns computadores novos, especialmente aqueles projetados para uso como servidores, fornecem PSUs redundantes, ou seja, existem dois ou mais PSUs no computador, um dos quais fornece energia e o outro atua como um backup.

A fonte em espera assume o controle imediatamente no caso de uma falha da fonte primária. A energia primária pode ser alterada enquanto estiver usando a outra fonte de energia.

Fontes de alimentação externas

Mas as fontes de alimentação localizadas dentro de um PC não são as únicas que existem. O outro tipo de fonte de alimentação é externo.

Por exemplo, alguns consoles de jogos têm uma fonte de alimentação conectada ao cabo de alimentação que deve estar localizado entre o console e a parede. Em outros casos, a fonte de alimentação está embutida em alguns discos rígidos externos, necessários se o dispositivo não puder extrair energia suficiente do computador via USB.

Fontes de alimentação externas são benéficas porque tornam o dispositivo menor e mais atraente. No entanto, alguns desses tipos de fontes de alimentação são bastante grandes e sua colocação pode ser problemática.

Picos atuais

As fontes de alimentação geralmente são vítimas de surtos e picos de corrente, pois é nesse local que o dispositivo recebe energia elétrica. Portanto, é recomendável conectar o dispositivo a um no-break ou a um filtro de linha com disjuntor.

Poder

A classificação da PSU geralmente é a métrica mais óbvia para a escolha de uma fonte de energia. Se você escolher uma fonte de energia com pouquíssima energia, seu sistema será desligado quando consumir mais energia do que o PSU pode fornecer. Por outro lado, comprar uma tonelada de watts pode ser um desperdício de dinheiro. Então, qual é o mais conveniente?

A chave é criar um consumo estimado de energia para o seu PC. Cada novo componente alterará a quantidade de watts que seu sistema precisa para continuar funcionando. No geral, estamos nos movendo em direção à eficiência energética, e novas CPUs e GPUs estão consumindo cada vez menos.

Para estimar a demanda em watts, você pode usar a calculadora em Outervision.com, que permite selecionar a marca e o modelo da CPU e GPU, armazenamento e outros componentes. Se você planeja fazer um overclock do sistema, também pode configurar o relógio da CPU, a voltagem, o relógio da GPU e o relógio da placa de vídeo. De qualquer forma, geralmente é mais conveniente receber aconselhamento especializado do que o de uma calculadora.

Quando você digita todos os detalhes que deseja incluir, a calculadora exibe três números: energia de carga, energia recomendada da UPS e energia sugerida da PSU.

Para definir uma potência que você pode encontrar facilmente, faça algumas coisas. Primeiro, arredonde a energia para a marca de 50W mais próxima (370W arredondaria para 400W). Com esse método, geralmente é possível encontrar uma fonte de energia que ofereça energia suficiente, mesmo se você atualizar para algo mais poderoso no futuro.

Para alguns sistemas, esses 50 W adicionais ou mais podem não ser garantidos. As CPUs bloqueadas (as CPUs Intel sem a designação "K" ou "X") são muito menos propensas a serem usadas em situações em que consomem mais energia do que suas especificações exigem. Além disso, essas CPUs tendem a diminuir a velocidade máxima do relógio quando aquecidas, o que também ajuda a economizar energia.

Quando se trata de desbloquear CPUs e fazer overclock na GPU, é melhor ter bastante energia. Isso pode ser útil quando você deseja fazer overclock ou ao adicionar componentes a um sistema de overclock. O overclock muitas vezes requer um melhor resfriamento, e cada ventilador e bomba de água também consomem watts.

Também é importante notar que seu sistema nem sempre estará na potência máxima. A maioria dos PCs consome apenas 100 watts ou menos enquanto ociosos e raramente mais de 150W enquanto realiza tarefas diárias, como trabalhar em documentos ou navegar na web. Mas você deseja que a fonte de alimentação atenda aos requisitos de energia de pico, e não às cargas típicas.

Eficiência e certificação 80 Plus

A eletrônica nunca funciona com 100% de eficiência no mundo real. O rótulo "80 Plus" em uma fonte de alimentação indica que foi classificado para um certo nível de eficiência. Antes de passarmos para a certificação 80 Plus, vamos falar sobre eficiência.

Quando uma fonte de alimentação (ou outro dispositivo) é 80% eficiente, 80% da energia nominal é fornecida ao sistema e os outros 20% são perdidos na forma de calor. Se uma fonte de alimentação estiver puxando 500 W da parede e for 80% eficiente com 100% de carga, você poderá fornecer apenas 400 W na potência máxima. Essa fonte de alimentação será classificada em 400W, pois é a potência máxima que será entregue ao sistema.

Como a potência nominal do PSU leva em consideração a eficiência, não há muito o que fazer. É isso, a menos que você se importe com as contas de luz. Se você gosta de manter seu PC ligado o tempo todo ou passa longas horas jogando, um PSU mais eficiente pode economizar seu dinheiro.

Se a mesma fonte de alimentação de 400W for 90% eficiente, ela consumirá 444W (em vez de 500W) da parede para fornecer os 400W ao seu PC. Essa diferença equivale a quase a mesma energia que uma lâmpada de 60 W. E quanto mais você joga jogos exigentes, mais quilowatt-hora começam a se acumular.

É importante observar que a eficiência da fonte de alimentação não é linear e muda dependendo da carga. A especificação 80 Plus exige que uma fonte de alimentação seja pelo menos 80% eficiente em 115V (nos Estados Unidos) em todas as cargas de 20% ou mais. Para conexões de 230V (UE), uma PSU deve ser 82% eficiente com 20 e 100% de carga e 85% eficiente com 50% de carga.

A qualidade das peças é outro ótimo motivo para obter uma fonte de alimentação mais eficiente. Quanto mais eficiente uma fonte de alimentação, menos calor ela gera. Isso tende a significar que os componentes duram mais e você não precisa usar tanto o ventilador de refrigeração. Ainda assim, isso nem sempre é verdade. Por exemplo, pense em uma fonte 80 Plus Gold com capacitores de baixa qualidade e um ventilador de vida curta, com dissipadores de calor absurdamente pequenos, e um 80 Plus Bronze com um ventilador de ponta, dissipação de calor generosa e capacitores decentes. Sem dúvida, o Bronze é melhor.

Algumas fontes de alimentação são eficientes o suficiente para que você não precise conectar o ventilador o tempo todo. Dependendo do seu caso, uma fonte de alimentação menos eficiente pode aumentar a temperatura ambiente dentro da caixa.

Isso é óbvio, mas uma fonte de alimentação mais eficiente também é mais ecológica. Um PC de jogos de alta potência sob carga é um dispositivo importante, como uma máquina de lavar ou uma geladeira. Consumir menos energia reduz a demanda de carga de toda a rede, o que pode ajudar a manter os picos offline, especialmente em períodos de alta demanda.

Garantias

Ao comprar componentes para PC, geralmente você encontra produtos que parecem não fazer diferença significativa nas respectivas folhas de especificações. Quando isso acontece, pode ser útil escolher a marca de sua preferência ou procurar algo muito menos atraente do que as especificações técnicas: a garantia.

Atualmente, uma fonte com garantia de 2 anos está atrasada no mercado e não deve ser considerada. Embora eles variem, a maioria das PSUs possui uma garantia de três a cinco anos. No entanto, uma garantia de sete e dez anos é oferecida com alguns produtos. Este não é um indicador direto de qualidade, mas é um tipo de seguro limitado que vale a pena considerar.

Fontes de alimentação modulares

Após potência e eficiência, a modularidade é um dos pontos de venda mais importantes para fontes. Em muitos casos, uma fonte de alimentação modular de PSU é ideal. Em outros, é a última coisa que você deseja. Mas o que faz um PSU modular?

Simplificando, uma fonte de alimentação modular permite conectar (ou desconectar) os cabos conforme necessário. As fontes de alimentação tradicionais, por outro lado, têm cabos permanentemente conectados à fonte de alimentação.

As PSUs semi-modulares encontram um equilíbrio entre os dois: alguns cabos (geralmente os cabos da placa-mãe e da CPU) estão permanentemente conectados, enquanto outros cabos (PCIe, SATA e Molex) são destacáveis.

As PSUs modulares têm uma enorme vantagem quando se trata de gerenciamento de cabos. O gerenciamento de cabos pode ser uma das tarefas mais tediosas e caras na construção de PCs. Uma fonte de alimentação modular permite que você use apenas os cabos necessários para montar um PC, o que pode reduzir significativamente a confusão de cabos na caixa. Às vezes, isso pode melhorar o fluxo de ar, além da estética.

A desvantagem de ter cabos destacáveis ​​é que os próprios cabos geralmente usam conectores proprietários. Até cabos de diferentes linhas de produtos do mesmo fabricante podem ser incompatíveis. Como tal, é sempre aconselhável armazenar os cabos em uma caixa ou saco para armazená-los com segurança para armazenamento posterior.

As PSUs modulares também ocupam mais espaço na caixa do que os modelos não modulares. Nas torres ATX, isso geralmente não é um problema, mas pode causar problemas reais em um sistema mini-ITX. Os conectores na extremidade dos cabos adicionam aproximadamente 1/2 polegada a 3/4 de polegada ao comprimento da PSU. As PSUs não modulares, por outro lado, não possuem conectores na extremidade da PSU, pois os cabos simplesmente saem pela parte traseira da unidade.

Nos casos em que a folga na parte traseira da PSU possa ser muito pequena, considere usar uma fonte de alimentação não modular, se a construção permitir. Será mais difícil armazenar cabos não utilizados, mas a folga será menos problemática. Se o espaço não for um problema, geralmente são recomendadas fontes modulares ou semi-modulares. Ele limpará a estrutura e permitirá substituir os cabos quando necessário.

O tamanho importa

Como tudo o mais que entra no gabinete de um PC, as dimensões físicas de um PC podem ter um grande impacto. Embora isso geralmente se manifeste com PSUs de maior potência, mesmo os modelos de baixo watt podem ser muito grandes em algumas versões. Pode ser difícil conseguir uma fonte EVGA de 1600W PSU para caber em uma torre de energia média, mas é muito mais difícil obter uma fonte PSU ATX em uma mini caixa ITX se as coisas estiverem apertadas.

Embora existam algumas caixas que suportam o formato SFX menor, muitas caixas mini-ITX ainda são construídas para o PSU ATX. Esta é uma benção mista. Não existe uma grande variedade de PSU SFX disponível para o consumidor; portanto, optar pelo ATX oferece mais opções. Mesmo com essa escolha, você deve escolher as peças com cuidado. As caixas ITX, por exemplo, só podem aceitar fontes com uma determinada configuração e tamanho. Em um espaço tão pequeno, é altamente recomendável ter uma fonte de alimentação modular, mas extremamente cara em um formato especial: SFX.

Conclusão sobre O que é uma fonte de alimentação?

É verdade que as PSUs não são a parte mais sexy de um PC. Uma boa PSU não oferece pontos estéticos para exibir com seus amigos, como uma boa CPU ou GPU, mas a PSU correta garantirá que você possa usar essas partes em todo o seu potencial.

Você compraria um carro esportivo apenas para usar a gasolina mais barata que conseguir encontrar? As PSUs podem ser como combustível de alta octanagem para o seu equipamento de jogos, ajudando a fornecer energia limpa e garantindo que tudo não seja fumaça.

Se houver uma última dica, não é para economizar no seu PSU. Você sempre pode comprar mais armazenamento ou RAM, mas um PSU ruim pode significar um desastre.

Uma fonte de alimentação sólida com energia sobressalente suficiente dará longevidade ao sistema e garantirá atualizações sem preocupações. Se você tiver alguma dúvida, pode sempre consultar o nosso guia sobre as melhores fontes de alimentação do mercado, aqui você encontra os melhores modelos por faixa de preço.

O que você achou do nosso artigo sobre o que é uma fonte de alimentação? Está faltando alguma coisa?