Como uma fonte de alimentação funciona



 Se tu fores ao Google agora e pesquisar sobre fontes, sobre PSU's que sejam suficientes pra levar a tua configuração, decerto que encontrará várias delas, tudo bem, é informação de toda a forma, mas tu já se perguntou alguma vez o que acontece naquele belo quadradinho que alimenta o teu PC?

 Pesando em sanar esta dúvida e, ao mesmo tempo, escrevendo de maneira que possa ser entendido, resolvi formula um texto que explica com detalhes como funciona uma fonte e como ela aplica os fatores externos ao seu funcionamento, então, se estiver afim de aprender algo hoje, pega teu café e tá na hora de ler um pouco...

Cá devemos começar por energia, sabendo o que é corrente alternada: Esta é a corrente elétrica cujo sentido varia no tempo (explicação mais simples impossível), esta que não é capaz de alimentar um PC diretamente, logo é necessário converte-la em contínua, mas, e o que é corrente contínua? Essa é a corrente elétrica cujo o sentido, como o nome, é continua, ou seja, de grosso modo (bem grosso mesmo) pode-se dizer que é a corrente elétrica que vai sempre ‘’ na mesma direção’’. (Guerra das correntes.). Então, definimos aqui que uma fonte é formada por Retificador e Filtro, prossigamos.

A Filtragem.


 Ok, vamos ao início da explicação sobre fontes, estas que tem uma função que já está descrita acima, converter corrente alternada em contínua, porém não apenas isso, ela é responsável também por filtrar a corrente contínua e converte-la em 12v, 5v e 3.3v, são as tensões solicitadas pelos componentes de um computador. Se entendeu isso, podemos então seguir adiante com a explicação, e então, definir ‘’ filtrar’’.


 Entenda que aqui filtrar tem a mesma função de coar um suco de laranja, o que queremos é a parte liquida o que, para o bem da argumentação, chamaremos ‘’ energia limpa’’, e o adjacente disso chamaremos ‘’ ruído’’ até porque se chama ruído mesmo. Porém aqui também será necessário definir ruído, afinal, este pode vir e voltar, " comassim" Felicetti? Entendamos, a filtragem é responsável por remover ou senão reduzir ao máximo de sua capacidade ruídos e picos de tensão provenientes da energia vinda da tomada, todavia, a PSU também pode gerar ruído, este pode afetar a rede de energia gerando correntes harmônicas, tá... e o que é uma corrente harmônica? Basicamente, uma corrente harmônica é uma corrente que não é linear, sendo assim diferente da frequência fundamental (60Hz), explicado? Esse tipo de corrente é principalmente gerado por transistores de chaveamento, o que acontece aqui é, filtrar essa corrente é de suma importância pra não afetar a rede e os demais eletrônicos por ela alimentada. Voltando ao suco, o que queremos é a ‘’ energia limpa’’, o ruído então é filtrado. Mas como?


 Ok, como a fonte faz essa filtragem? Comecemos aqui definindo que há dois sub – estágio com parte dos componentes soldados a uma pequena placa de soldada ao conector de força da tomada, esta placa fica na vertical, e os demais instalados na placa principal, que aqui chamaremos PCB, próximos aos pontos de solda dos dois cabos de energia provenientes do primeiro sub – estágio.


 O sistema de filtragem, em geral, contém duas bobinas, são chamadas elas: L1 e L2, um VDR (varistor, é um componente eletrônico cujo valor de resistência elétrica é uma função inversa da tensão aplicada nos seus terminais. Isto é, à medida que a diferença de potencial sobre o varístor aumenta, sua resistência diminui. (Wiki, pra dar créditos) responsável pela absorção dos picos de tensão da rede pra com a fonte, impedindo-os de chegar aos componentes do teu PC. Seguindo, entre a L1 e L2 existe um capacitor de filtragem, chamado de Capacitor X, (um ou dois, importante é que tenha), estes são caracterizados pelo formato retangular. Porém, antes mesmo destes, existem os capacitores Y, dois deles, antes da filtragem, estes são em sua maioria (sempre) azuis. Só lembrando, as vezes (e é bem comum aliás) a presença de alguns componentes é subtraída em fontes mais simples, uns caco.

O Retificador


 Ok, bamos ao Retificador, a parte pesada da fonte são estes os responsáveis pela conversão citada no início do artigo, mas pera estes? Veja você, são também são divididos em dois, porém, aqui temos primário e secundário, cada um deles ocupa uma das metades da fonte, separados pelo transformador principal que é uma bobina, as vezes são duas, em algumas fontes (Leadex 2000W Platinum da Super Flower é um bom exemplo).


 O estágio primário está localizado lado esquerdo, que inclui o capacitor primário e os transístores de chaveamento, uma ponte retificadora, um sistema de filtragem e um sistema de chaveamento. Traduzindo sua função básica, ele é responsável por aumentar a frequência da rede (acima de 100Hz) e transformá-la em uma onda quadrada afim de leva-la até o transformador... ma pera, o que é uma onda quadrada? Em suma, uma onda quadrada é uma forma de onda básica encontrada frequentemente nas áreas da eletrônica e do processamento de sinais. Uma onda quadrada ideal alterna regularmente e instantaneamente entre os dois níveis, que podem ou não incluir o zero. Porém, isso geralmente é meio que impossível, afinal, zero seria perfeito, isso não ocorre devido a limitações físicas dos componentes.


“A ideia é reduzir o intervalo entre os ciclos, o que reduz o trabalho necessário para transformá-la em corrente contínua, eliminando a necessidade de usar grandes transformadores, como em fontes antigas. Isso faz com que as fontes chaveadas sejam não apenas muito mais leves e baratas do que as antigas fontes lineares, mas também bem mais eficientes. Hoje em dia, até mesmo as fontes de celulares são fontes chaveadas.” (Trecho do texto ‘’ Como as fontes de alimentação funcionam’’, pelo site hardware.com.br)


 Beleza, se lembram do transformador né? Bom, esse fica depois do estágio primário e recebe as ondas quadradas, cedidas anteriormente pela ponte retificadora, transforma essa corrente de alta frequência em corrente contínua através de outro sistema de filtragem, composta por capacitores eletrolíticos de diferentes tamanhos (aqui entendemos a minha mania de sempre querer capacitores japoneses), logo, a função base do transformador é reduzir a tensão convertendo-a para 12V.

Explicando o que são rails ou trilhos 12v



 Um trilho 12v nada mais é que um circuito separado da fonte, este sendo responsável (obviamente) pela tensão +12V. Tá, é isso? Então por que sempre dizem que fonte multi rail é uma droga? Obviamente não sabem do que se trata. O primeiro erro aqui é achar que o +12V é o pica grossa das tensões, sendo que este DEVE, PORRA, ser fornecido por apenas um trilho, porque sim. Pois é, isso está simplesmente errado, a grande real é que não há absolutamente nenhum problema em uma fonte ter mais de um rail, mas pra isso eu preciso antes explicar o que é o OCP e a história por trás do multi rail.


 Bolas, vamos lá, se um trilho +12 é composto apenas por uma linha de condução de cobre, este pode sobrecarregar, por exemplo, se esse trilho tiver 40A, se houver um curto circuito, bolas, sua fonte vai queimar tua mobo, não? Bom, vamos lá, devemos aqui entender que temos um componente conhecido como OCP, este é responsável de grosso modo pelo monitoramento da tensão, e, em caso de sobretensão, por desarmar o barramento que está em sobrecarga. Mas ele tá nas fontes de mais de uma rail +12V? Aff... sim, está, e aí que quero chegar, em via de necessidade, vou explicar o porquê de essa baboseira toda ser meio idiota.


 Se tua fonte tem por volta de 450, 350, talvez até 460 e 500, ser single ou multi rail não faz nenhuma grande diferença meu filho, mas, começa a se tornar um ponto bem discutível caso a fonte esteja acima dos 550W, ora, por quê? Virtualmente falando, por ter apenas um trilho +12V pra ser monitorado em caso do OVP (power voltage correction) não desarmar a fonte, pode potencialmente danificar teus componentes, vez que tendo apenas um trilho de +12V. Já as fontes multi rail virtualmente iriam lhe oferecer um conjunto de proteção melhor, vez que uma sobretensão desligaria a rail problemática através do monitoramento do OCP, ou seja, talvez uma fonte single rail de 160A não seja a melhor.

" Overclock é melhor em single rail?"

" Não"

" Então por que melhorou desde que troquei de uma multi rail pra uma single rail?"

" Porque tua fonte antiga era um lixão."


 Ok, acho que é isso... Ué? Mas e as 3.3V e 5V? Cá entramos em dualidade, temos duas maneiras de isso ser gerado, um pequeno transformador, menor e menos eficiente, ou o famoso e querido DC-DC. Via de regra, o transformador segue a mesma lógica explicada acima, então, vamos aos DC-DC.

Conversores DC-DC


 Constituídos de um chip PWM, uma bobina e um conjunto de transístores adicionais para cada uma das duas saídas (5V e 3.3V). Ele elimina o uso de um segundo transformador, usando de dois circuitos adicionais pra reduzir a tensão. Então, uma fonte pode, dessa forma, entregar sua total potência nominal na linha 12v.

 E então, gostou do texto? Se gostou, compartilhe e rapasse o conhecimento, afinal, é grátis e não pesa nada..

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