Conceptos y características principales de las fuentes de alimentación

La elección de una fuente de alimentación no es el aspecto más importante de una computadora, ya que el procesador y la tarjeta gráfica tienen un impacto más significativo en el rendimiento y la comodidad de uso del PC. Sin embargo, esto no significa que se deba pasar por alto la selección de una fuente de alimentación. Por el contrario, su confiabilidad y características afectan significativamente la conservación de los componentes más costosos de la computadora en caso de fallas en la red eléctrica. Por lo tanto, vale la pena prestar atención a cómo seleccionar y adquirir una fuente de alimentación adecuada que pueda garantizar un funcionamiento eficiente del ordenador durante un período prolongado.

Conceptos y características principales

Antes de proceder a la descripción de la elección correcta de una fuente de alimentación, es necesario conocer los términos básicos que se utilizarán posteriormente. Esto es importante para evitar posibles malentendidos, que a menudo surgen al describir temas de informática.

La fuente de alimentación es la principal fuente de energía que proporciona alimentación a todos los componentes de una computadora personal. Generalmente, es la única y cumple la función de convertir el voltaje alterno de la red en voltaje constante, necesario para los componentes del PC. Los valores de voltaje constante pueden variar en un rango de 3–3,5 V (para la alimentación de los microchips) hasta 12 V (para la alimentación del procesador, el sistema de refrigeración, el disco duro, el unidad óptica y otros dispositivos del PC).

La elección competente de un bloque de alimentación presupone un estudio previo y obligatorio de las características principales, entre las que se pueden destacar las siguientes:

• Potencia: Es un indicador general que se refiere al ordenador en su conjunto, pero puede variar para componentes individuales. Para un PC de oficina normal, un valor de potencia de alrededor de 400 vatios se considera normal. Para un ordenador de juego, se recomienda elegir un bloque de alimentación con una potencia de 600 vatios para una tarjeta gráfica, y al instalar una segunda tarjeta gráfica, el valor de potencia puede aumentar hasta 1000 vatios.
• Factor de forma: Determina las dimensiones del bloque de alimentación. El factor de forma ATX es el estándar, con dimensiones de 150x86x140 mm. También existen factores de forma especiales, como SFX (para carcasas compactas), EPS (para servidores), FLEX (para ordenadores domésticos miniaturizados) y TFX (para placas base tipo microATX).
• Número de conectores: Es un parámetro importante del bloque de alimentación. El estándar actual es la presencia de al menos 6 conectores. Estos están diseñados para conectar los siguientes componentes: unidad de control, tarjeta gráfica, ATX 24-pin, unidad de disquete, SATA y Molex.
• Eficiencia (PFC):** Considera la eficiencia energética y la estandarización del bloque de alimentación, lo que garantiza una alta calidad de fabricación.
• Sistema de refrigeración: Existen tres opciones principales para la protección contra el sobrecalentamiento: pasiva (radiador), activa (ventilador) y semiactiva (combinada, que utiliza las características de las dos anteriores).

• 

Los factores de forma de las fuentes de alimentación

Ahora, después de haber hablado de todos los términos clave, cualquier explicación adicional será percibida de manera lógica. A continuación, abordaremos directamente aquellos aspectos relacionados con la selección de una fuente de alimentación para la computadora.

El consumo de una placa base es de aproximadamente 10 vatios para un sistema de refrigeración por aire y 20 vatios para un sistema de refrigeración líquida. Se necesitan aproximadamente 10 vatios adicionales por cada disco duro (HDD) y 5 vatios por cada módulo de memoria RAM. Cada unidad de almacenamiento en formato SSD requiere entre 3 y 5 vatios de energía.

Los cálculos presentados son aproximados. Para obtener valores más precisos, se recomienda consultar las especificaciones que los fabricantes indican en la documentación que acompaña a cada componente del ordenador. Por ejemplo, un procesador económico AMD Ryzen 5 1600 tiene un consumo mínimo de 65 vatios, mientras que un procesador potente e de alto rendimiento Intel Core i9-9900K requiere aún más, desde 95 vatios en modo normal hasta casi 200 vatios en overclocking.

Se observa una situación similar con diferentes indicadores de potencia en las tarjetas gráficas. Por ejemplo, una tarjeta gráfica económica GeForce GTX 1660 tiene un consumo de aproximadamente 120 vatios, mientras que una tarjeta gráfica potente y de alto rendimiento RTX 2080 Ti puede consumir alrededor de 250 a 260 vatios.

Se debe prestar especial atención a la selección de la potencia de la fuente de alimentación. La disminución de este valor puede provocar una reducción significativa del rendimiento del ordenador y la aparición de fallos en su funcionamiento.

¿Qué margen de potencia se necesita?

Se considera que se debe reservar al menos un 20% de potencia como margen, por así decirlo, «para cualquier eventualidad».

Los procesadores centrales y las tarjetas gráficas modernas pueden presentar picos de consumo, por lo que es preferible tomar una precaución adicional y elegir una fuente de alimentación que no esté al límite de la potencia. Si se trata de un overclocking importante de los componentes, es mejor orientarse hacia un indicador del 30% al 40% por encima del consumo normal.

Además, es importante tener en cuenta que, en el transcurso de la vida útil del ordenador, puede ser objeto de actualizaciones. Por ejemplo, el simple cambio de la tarjeta gráfica puede provocar un aumento del consumo total de energía en cientos de vatios. Para evitar tener que comprar una nueva fuente de alimentación cada vez que se actualice el ordenador, es más sencillo elegir una con un margen de potencia adecuado desde el principio.

En lugar de calcular la potencia mentalmente, es recomendable confiar en nuestro calculador de potencia de la fuente de alimentación para ordenadores. Basándose en los componentes seleccionados, indicará la potencia recomendada de la fuente de alimentación.

Refrigeración

Otro factor que influye en la elección de la fuente de alimentación es el sistema de refrigeración integrado. El sistema de refrigeración pasivo de bajo coste, basado en un radiador, funciona en silencio, pero tiene una baja eficiencia. Por lo tanto, no es adecuado para ordenadores potentes.

La refrigeración activa, por otro lado, incluye ventiladores que funcionan continuamente. Esto inevitablemente conlleva un ruido adicional, pero proporciona el nivel de eficiencia necesario. Este sistema de refrigeración es bastante adecuado incluso para ordenadores servidores, que están sujetos a una carga alta y constante.

Se considera que el enfoque combinado semipasivo es el óptimo para el sistema de refrigeración de los PC domésticos. Su característica principal es la activación automática del ventilador en momentos de mayor carga. En el resto del tiempo, el ventilador entra en modo de espera, sin consumir energía, y la disipación de calor se realiza de forma pasiva a través de un radiador metálico.

Certificación según el estándar 80 Plus

La certificación representa una confirmación adicional de la calidad de fabricación. En el caso de las fuentes de alimentación, se aplica el sistema de estándares 80 Plus, que indica que el dispositivo tiene una eficiencia energética (coeficiente de rendimiento) superior al 80%, lo cual es un indicador muy bueno.

Para una clasificación más informativa, se utiliza una escala de certificación de cinco niveles, comenzando con el nivel de bronce (Bronze) hasta el nivel de titanio (Titanium). Por ejemplo, la indicación del nivel de titanio significa que la eficiencia energética de la fuente de alimentación se encuentra en el rango del 90 al 94%.

Certificación según el estándar 80 Plus

Para comprender mejor la esencia del tema, se debe explicar qué representa el coeficiente de rendimiento en este caso. La eficiencia energética según los estándares 80 Plus indica la proporción de energía que la fuente de alimentación transmite de la red directamente a los componentes dentro de la computadora. Este indicador se calcula cuando la fuente de alimentación funciona en tres modos: con una carga del 20%, del 50% y del 100%.

En la mayoría de los casos, el primer indicador (al 20% de carga) se considera insignificante y no se tiene en cuenta, mientras que los dos restantes se utilizan en la certificación. Por ejemplo, para una fuente de alimentación de bronce, el rendimiento es del 81% a un 100% de carga y del 85% a un 80% de carga. Los indicadores análogos para un dispositivo de oro son del 88% y el 92%. Es importante destacar que todos los cálculos se basan en el voltaje estándar de la red eléctrica de 230 V, y si este valor no es estable, los demás indicadores pueden distorsionarse ligeramente.

Uno de los beneficios útiles de la certificación según el estándar 80 Plus es el aumento del plazo de garantía otorgado por el fabricante. Para las fuentes de alimentación más confiables certificadas, esto a menudo asciende a 8 o incluso 10 años, lo cual es un factor importante a la hora de elegir componentes para un ordenador.

Gestión de Cables

A primera vista, puede parecer que el orden de los cables no es tan importante: ¿a quién le importa el desorden dentro del gabinete? Sin embargo, los cables adicionales y mal colocados afectan directamente a la eficiencia de la refrigeración, dificultando el flujo de aire dentro del PC.

La opción más económica es aquella en la que todos los cables están integrados y no se pueden desconectar. En este caso, tendrás que conformarte con un montón de cables adicionales e intentar sujetarlos de alguna manera.

Tipos de fuentes de alimentación según el método de conexión de los cables

El tipo de conexión semi modular permite dos tipos de conexiones: algunos cables están fijados rígidamente, mientras que otros se pueden desconectar. Esto facilita la operación, el mantenimiento y el reparación del bloque de alimentación.

La opción más conveniente es utilizar soluciones totalmente modulares. Permiten desconectar cualquier cable según sea necesario.

Bloque de alimentación totalmente modular

Dimensiones y factor de forma del bloque de alimentación

Los principales tamaños de los bloques de alimentación se mencionaron en la introducción de este artículo. Sin embargo, cabe destacar que en la mayoría de los casos, para la construcción de un ordenador, el factor de forma ATX es el más adecuado, que tiene un ancho de 15 cm y una altura de 8,6 cm. La longitud del bloque de alimentación puede variar según el modelo específico, por lo que se requiere una especificación adicional. Para ordenadores compactos, existen dos factores de forma: SFX y SFX-L. Estos tienen dimensiones más reducidas, especialmente diseñados para carcasas de tamaño compacto.

En resumen

A continuación, se presentan los puntos clave a tener en cuenta al elegir un B.P.:

1. La elección del bloque de alimentación debe realizarse al final del proceso de montaje del ordenador, una vez que se hayan definido los demás componentes. Esto permite calcular correctamente la potencia necesaria del bloque de alimentación.
2. El primer paso es elegir el tamaño del bloque de alimentación. Para carcasas estándar de la unidad del sistema, el factor de forma ATX es el más adecuado.

1. Posteriormente, se debe determinar la configuración de los componentes principales, especialmente los cables de conexión, como el cable principal, el cable al procesador, la tarjeta gráfica, los discos y los dispositivos de entrada/salida.
2. En la etapa previa a la última, se selecciona la potencia requerida de la fuente de alimentación, teniendo en cuenta la reserva necesaria y el nivel de certificación según el estándar 80 Plus.
3. Finalmente, se selecciona el sistema de refrigeración y se consideran opciones adicionales de protección, por ejemplo, contra sobrecalentamiento, sobrecarga o cortocircuito.