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¿Como funciona una fuente de poder?
Una fuente de poder basicamente se encarga alimentar los equipos electrónicos (en esta caso la PC). Para ello extrae energía de un tomacorriente y realiza una serie de modificaciones en esta señal de entrada (Voltaje AC:Corriente Alterna) para convertirla en la señal de salida (Voltaje DC:Corriente Directa) requierida por los equipos que deseamos alimentar. Este proceso de modificación o procesamiento de la señal se divide en varias etapas (Transformación, Rectificación, Filtrado, Estabilización) las cuales serán descritas brevemente sin entrar en muchos detalles técnicos.
¿Cual es la fuente que necesito?
Para escoger una fuente, lo ideal sería conocer a ciencia cierta cuanto es el consumo real en Vatios (Watts) de nuestro equipo completo. Aunque no es una tarea imposible, la verdad es que sería bastante engorroza para la gran mayoria de los usuarios. Porque se tendría que saber cuanta potencia consumen o requieren todos y cada uno de los componentes de la PC (CPU, MB, Ram, VGA, HDD, DVD, Fan, etc...). Una vez conocida la potencia total requerida por los componentes, se aplican ciertos factores de correción y aproximación, para estar holgados a la hora de hacer futuras actualizaciones y/o overclock.
Para ahorrar tiempo, yo utilizo otra forma mucho más sencilla y rápida, que hasta los momentos siempre me ha dado muy buenos resultados. Simplemente consiste en saber cual es la fuente mínima recomendada por el fabricante de la tarjeta de video y cumplirla tanto la potencia en Vatios como la corriente en Amperios entregada por la línea de 12v.
Por ejemplo:
EVGA GeForce GTX 560 Ti Superclocked
Una vez conocido ese dato ya sabemos la potencia mínima de la fuente que necesitamos utilizar el cual podría ser un poco mayor si planeamos hacer algo de overclock o añadir una segunda tarjeta de video. Por lo tanto es muy recomendable conocer cuales son las fuentes certificadas o recomendadas por los fabircantes AMD/nVidia para los diferentes modelos de tarjetas de video en configuraciones Single/Multi GPU.
¿Como saber si una fuente cumple mis necesidades? Como ya sabemos cuales son los requisitos de potencia (Watts) y corriente (Amperios) necesarios, entonces leemos las especificaciones electricas en la etiqueta de fuente para comprobar que cumple con lo requerido.
OCZ 550W Fatal1ty Series
Tiene 2 líneas de 12V con 25A en c/u.
La potencia combinada en las lineas de 12V es de 450W.
Esto significa que las lineas en conjunto pueden entregar 37.5A = 450W / 12V
La potencia combinada en la lineas de 12V no es la suma de lo que pueden entregar cada línea por separado.
Es decir, el combinado de 12V no es 50A=25A+25A
OCZ StealthXStream 700W
En este caso los 675W representan la potencia disponible para las lineas de 12v en conjunto con las lineas de 3.3 y 5v.
Ademas nos dicen que de esos 675W, hay disponibles hasta 155w para las lineas de 3.3 y 5v, por lo tanto...
Cuando la potencia en las lineas 12V tambien incluyen la potencia en otras lineas, el combinado de 12v se estima de otra manera:
* Caso#1 (Lineas de 3.3 y 5V al 100% de carga): 675W - 155W*(1.00) = 520W => 520W / 12W = ~43A
* Caso#2 (Lineas de 3.3 y 5V al 50% de carga): 675W - 155W*(0.50) = 597.5W => 597.5W / 12V = ~49A
* Caso#3 (Lineas de 3.3 y 5V al 25% de carga): 675W - 155W*(0.25) = 636.25W => 636.25W /12V = ~53A
* Caso UTÓPICO: (lineas de 3.3 y 5V al 0%, sin carga): 675W - 155W*(0) = 675W => 675W /12V = ~56A
Una buena aproximacion sería decir que le combinado varia entre un minimo de 43A y su maximo ronda los 55A.
La potencia combinada en la lineas de 12V no es la suma de lo que pueden entregar cada línea por separado.
Es decir, el combinado de 12V no es 72A=18A+18A+18A+18A
PC POWER & COOLING Silencer 750W
Aqui claramente dice que tiene una sola línea de 12V con 60A continuos.
¿12V: Multi Rail vs. Single Rail? Cuando hay varias lineas de 12v (y los componentes conectados a la fuente requieren mucha potencia) se corre el riesgo de crear desbalance entre ellas, es decir, que una linea tenga mas carga que otra. Esto sucede ya que el fabricante de la fuente puede hacer la distribucion que mejor le paresca a fin que cada linea alimente solo a determinados componentes de la pc, por ejemplo:
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: mb + cpu + molex + fdd + 1pci-e
rail 2: cpu + sata + los demas pci-e
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: mb + dd
rail 2: cpu + mb
rail 3: pci-e
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: cpu
rail 2: molex + sata
rail 3: mb + pci-e
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: cpu
rail 2: cpu
rail 3: pci-e
rail 4: pci-e + molex
rail 5: pci-e + molex + sata
---------------------------------------------------------------------------------
Con las fuentes "12V single-rail" NO pasa eso porque todos los componentes se alimentan de la misma linea de 12v.
Tolerancia en la salida de la fuente: La fuente nunca entregará valores 100% precisos por los que siempre habrán fluctuaciones muy pequeñas en los valores de tensión. Estas variaciones deben cumplir un rango de tolerancia (min/max) dentro de los cuales puede cambiar el voltaje de salida en las diferentes líneas sin comprometer la salud del equipo. Generalmente se puede verificar mediante software pero lo ideal es que sean chequeados con un multímetro.
Factores Adicionales:
Eficiencia y la certificación 80 Plus: ¿Que tanto podemos ahorrar en energía? 80 Plus es una certificación que indica que la eficiencia de una fuente de poder a diferentes rangos de carga segun se muestra en la siguiente tabla.
Supongamos que tenemos una PC que a plena carga consume 375W.
Ademas tenemos 2 fuentes diferentes:
PD: No sabía como dibujar con la PC el diagrama de bloques general de una fuente de poder. Asi que lo hice a mano y le pasé un scanner. Me disculpan si quedó un "poquito feo".
Una fuente de poder basicamente se encarga alimentar los equipos electrónicos (en esta caso la PC). Para ello extrae energía de un tomacorriente y realiza una serie de modificaciones en esta señal de entrada (Voltaje AC:Corriente Alterna) para convertirla en la señal de salida (Voltaje DC:Corriente Directa) requierida por los equipos que deseamos alimentar. Este proceso de modificación o procesamiento de la señal se divide en varias etapas (Transformación, Rectificación, Filtrado, Estabilización) las cuales serán descritas brevemente sin entrar en muchos detalles técnicos.
- Transformación: Un Transformador se encarga de reducir el voltaje de 120 Voltios AC a 12 Voltios AC.
- Rectificación: Un Rectificador de Onda Completa se encarga de invertir la parte negativa de la señal.
- Filtrado: Aqui un Condensador o Capacitor se encarga de filtrar la señal. Esto sucede porque el condensador es un elemento que almacena energía y tiene una ciclo de carga/descarga. El ciclo de carga del condensador se inicia al mismo tiempo que la señal rectificada comienza a subir su magnitud. Cuando la señal rectificada comienza a descender el condensador tambien lo hace pero de forma mucha mas lenta. Asi, para cuando la señal rectificada comenzar a subir de nuevo, el condensador no ha terminado su ciclo de descarga y comienza a cargarse otra vez. Quedando una señal que si bien no es totalmente continua, varia muy poco y podría consideranse como tal.
- Estabilización: Aquí es donde finalmente se obtienen los valores deseados de Voltaje DC (3.3v, 5v y 12v). En esta etapa, una técnica muy común es usar un PWM (Modulador por Ancho de Pulso).
¿Cual es la fuente que necesito?
Para escoger una fuente, lo ideal sería conocer a ciencia cierta cuanto es el consumo real en Vatios (Watts) de nuestro equipo completo. Aunque no es una tarea imposible, la verdad es que sería bastante engorroza para la gran mayoria de los usuarios. Porque se tendría que saber cuanta potencia consumen o requieren todos y cada uno de los componentes de la PC (CPU, MB, Ram, VGA, HDD, DVD, Fan, etc...). Una vez conocida la potencia total requerida por los componentes, se aplican ciertos factores de correción y aproximación, para estar holgados a la hora de hacer futuras actualizaciones y/o overclock.
Para ahorrar tiempo, yo utilizo otra forma mucho más sencilla y rápida, que hasta los momentos siempre me ha dado muy buenos resultados. Simplemente consiste en saber cual es la fuente mínima recomendada por el fabricante de la tarjeta de video y cumplirla tanto la potencia en Vatios como la corriente en Amperios entregada por la línea de 12v.
Por ejemplo:
EVGA GeForce GTX 560 Ti Superclocked
Requirements
Minimum of a 500 power supply.
(Minimum recommended power supply with +12 Volt current rating of 30 Amps.)
Minimum of a 500 power supply.
(Minimum recommended power supply with +12 Volt current rating of 30 Amps.)
- Certified SLI-Ready Power Supplies
- AMD CrossFireX™ Certified Power Supplies
- AMD Certified Power Supplies
¿Como saber si una fuente cumple mis necesidades? Como ya sabemos cuales son los requisitos de potencia (Watts) y corriente (Amperios) necesarios, entonces leemos las especificaciones electricas en la etiqueta de fuente para comprobar que cumple con lo requerido.
OCZ 550W Fatal1ty Series
Tiene 2 líneas de 12V con 25A en c/u.
La potencia combinada en las lineas de 12V es de 450W.
Esto significa que las lineas en conjunto pueden entregar 37.5A = 450W / 12V
La potencia combinada en la lineas de 12V no es la suma de lo que pueden entregar cada línea por separado.
Es decir, el combinado de 12V no es 50A=25A+25A
OCZ StealthXStream 700W
En este caso los 675W representan la potencia disponible para las lineas de 12v en conjunto con las lineas de 3.3 y 5v.
Ademas nos dicen que de esos 675W, hay disponibles hasta 155w para las lineas de 3.3 y 5v, por lo tanto...
Cuando la potencia en las lineas 12V tambien incluyen la potencia en otras lineas, el combinado de 12v se estima de otra manera:
* Caso#1 (Lineas de 3.3 y 5V al 100% de carga): 675W - 155W*(1.00) = 520W => 520W / 12W = ~43A
* Caso#2 (Lineas de 3.3 y 5V al 50% de carga): 675W - 155W*(0.50) = 597.5W => 597.5W / 12V = ~49A
* Caso#3 (Lineas de 3.3 y 5V al 25% de carga): 675W - 155W*(0.25) = 636.25W => 636.25W /12V = ~53A
* Caso UTÓPICO: (lineas de 3.3 y 5V al 0%, sin carga): 675W - 155W*(0) = 675W => 675W /12V = ~56A
Una buena aproximacion sería decir que le combinado varia entre un minimo de 43A y su maximo ronda los 55A.
La potencia combinada en la lineas de 12V no es la suma de lo que pueden entregar cada línea por separado.
Es decir, el combinado de 12V no es 72A=18A+18A+18A+18A
PC POWER & COOLING Silencer 750W
Aqui claramente dice que tiene una sola línea de 12V con 60A continuos.
¿12V: Multi Rail vs. Single Rail? Cuando hay varias lineas de 12v (y los componentes conectados a la fuente requieren mucha potencia) se corre el riesgo de crear desbalance entre ellas, es decir, que una linea tenga mas carga que otra. Esto sucede ya que el fabricante de la fuente puede hacer la distribucion que mejor le paresca a fin que cada linea alimente solo a determinados componentes de la pc, por ejemplo:
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: mb + cpu + molex + fdd + 1pci-e
rail 2: cpu + sata + los demas pci-e
---------------------------------------------------------------------------------
rail 1: mb + dd
rail 2: cpu + mb
rail 3: pci-e
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rail 1: cpu
rail 2: molex + sata
rail 3: mb + pci-e
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rail 1: cpu
rail 2: cpu
rail 3: pci-e
rail 4: pci-e + molex
rail 5: pci-e + molex + sata
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Con las fuentes "12V single-rail" NO pasa eso porque todos los componentes se alimentan de la misma linea de 12v.
Tolerancia en la salida de la fuente: La fuente nunca entregará valores 100% precisos por los que siempre habrán fluctuaciones muy pequeñas en los valores de tensión. Estas variaciones deben cumplir un rango de tolerancia (min/max) dentro de los cuales puede cambiar el voltaje de salida en las diferentes líneas sin comprometer la salud del equipo. Generalmente se puede verificar mediante software pero lo ideal es que sean chequeados con un multímetro.
Factores Adicionales:
- PFC (Correccion del Factor de Potencia): El factor de potencia es la relación entre la potencia activa (W:vatios) y la potencia aparente (VA:Volt-Amper). La potencia activa es la que que representa la capacidad de un circuito para realizar un proceso de transformación de la energía eléctrica en trabajo útil. Mientras que la potencia aparente es la suma vectorial de la potencia activa mas la potencia reactiva que a su vez es la necesaria para transformar energia electrica en campos electricos y magneticos pero no produce trabajo util. La finalidad del PFC es aumentar el factor de potencia lo que permite reducir la potencia reactiva y asi mejorar la eficiencia del sistema. Las fuentes pueden no tener PFC, o tener PFC pasivo, o tener PFC activo. Una fuente sin PFC tiene un factor de potencia bajo y por la tanto eficiencia baja. Mientras que al usar PFC se aumentan tanto el factor de potencia como la eficiciencia, obteniendose mejores resultados con el PFC activo que con el PFC pasivo.
- % Eficienicia: Se refiere a la relación entre la potencia de entrada y potencia de salida. Supongamos que tenemos una fuente de 500W y 85% de efeciencia. Eso quiere decir que cuando la fuente entrega 500W a la carga (PC), para poder hacerlo ha debido sacar aproximadamente 589W (500W / 0.85) del tomacorientes donde esta conectada. Esto se debe a que la fuente necesita cierta potencia para trabajar y al mismo tiempo existe un intercambio energético en los circuitos de las diferentes etapas que la componen. Dicho intercambio se puede manisfestar de varias formas: pérdidas de energía por efecto Joule en forma de calor, almacenamiento de energia en forma de campo magnético en los inductores y almacenamiento de energía en forma de campo eléctrico en los capacitores.-
Eficiencia y la certificación 80 Plus: ¿Que tanto podemos ahorrar en energía? 80 Plus es una certificación que indica que la eficiencia de una fuente de poder a diferentes rangos de carga segun se muestra en la siguiente tabla.
Supongamos que tenemos una PC que a plena carga consume 375W.
Ademas tenemos 2 fuentes diferentes:
- Fuente 1: 750W y 80 Plus Silver.
- Fuente 2: 550W y 80 Plus.
Caso 1: La pc consume 375W, por lo tanto la fuente de 750W estará al 50% de carga (750*0.5=375). Como la fuente es 80 Plus Silver, entonces para el 50% de carga trabajará con el 88% de eficiencia. Esto quiere decir que la fuente sacará del tomacorrientes 426W, esto es porque (375/0.88=426)
Caso 2: La pc consume 375W, por lo tanto la fuente de 550W estará al 68% de carga (550*0.68=375). Como la fuente es 80 Plus, entonces para el 68% de carga trabajará al menos con el 80% de eficiencia. Esto quiere decir que la fuente sacará del tomacorrientes 469W, esto es porque (375/0.80=469)
La primera fuente utliza 43W menos que la segunda fuente para entregar los mismos 375W a la pc. Aunque si se ahorra algo en energia, la verdad no sé que tanto puedan influir este ahorro en la factura de electricidad. Pero como cada granito de arena cuenta pues entonces bienvenido sea.
Conclusiones: Aunque a la hora de decidirse por una fuente tambien hay que tener en cuenta otros factores adicionales como la estética, la cantidad de conectores y si la fuente es o no es modular. Lo primordial es comprender las especificaciones eléctricas dadas en la etiqueta de una fuente. Una vez que se entienden las especificaciones de una fuente es muy facil compararla con otras similares. Asi podrán saber si una fuente le sirve o no a un equipo dado basándose en los requeriemientos necesarios segun la configuracion de GPU que se utilice.-PD: No sabía como dibujar con la PC el diagrama de bloques general de una fuente de poder. Asi que lo hice a mano y le pasé un scanner. Me disculpan si quedó un "poquito feo".
