Conceptos basicos de Electronica y Fuentes de poder para estudiantes de Ingenieria en computacion

1. Ing. Oscar Meléndez Hernández UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología . COMPUFEC Elaborado Por:

2. Electrónica : Campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y almacenamiento de información. Esta información puede consistir en voz o música (señales de voz) en un receptor de radio, en una imagen en una pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora. Circuitos integrados La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología ELECTRONICA BASICA

3. Definiciones de Corriente alterna: Se denomina Corriente alterna (CA ó AC en inglés) a la corriente eléctrica que cambia repetidamente de polaridad. esto es, su voltaje instantáneo va cambiando en el tiempo desde 0 a un máximo positivo, vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente. La corriente alterna más comúnmente utilizada, cambia sus valores instantáneos de acuerdo con la función trigonometriíta seno, de ahí se denominación de corriente alterna senoidal. Definiciones de Corriente directa : Es la corriente que tiene un único sentido de circulación. Es la producida por las pilas y por los adaptadores AC-DC. Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila por parte del científico Conde Alessandro Volta. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología ELECTRONICA BASICA

4. Definiciones de Corriente eléctrica : La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica ( electrones), normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico Definiciones de tensión : En física, la tensión es una Fuerza aplicada en un cuerpo que le produce una extensión o, si es negativa, compresión. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología ELECTRONICA BASICA

5. Definiciones de resistencia eléctrica : Oposición que presentan los cuerpos a ser atravesados por una corriente eléctrica. Según la naturaleza de los materiales, la resistencia puede ser muy baja (materiales empleados en los cables) o muy alta (materiales empleados como aislantes (fundas de los cables). La resistencia se mide en ohmios. Definición de Resistencia como componente Componente electrónico que resiste, limita o regula el flujo de corriente eléctrica en un circuito electrónico. Definiciones de potencia : En Física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente a la velocidad de cambio de energía en un sistema o al tiempo empleado en realizar un trabajo, según queda definido por: *P es la potencia*E es la energía o trabajo*t es el tiempo. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología ELECTRONICA BASICA

6. DEFINICIONES El capacitor es un componente que, como su nombre lo indica, almacena energía durante un tiempo, teóricamente infinito, pero que en la realidad depende de la RSE (resistencia serie equivalente), un tipo de resistencia de pérdida que presenta todo capacitor. El capacitor se comporta como un circuito abierto para la corriente continua, pero en alterna su reactancia disminuye a medida que aumenta la frecuencia. Hay capacitores de varios tipos. Aquí vamos a centrarnos en lo más comunes.

7. La bobina es un arrollado de alambre de cobre sobre un núcleo, que puede ser de aire (sin núcleo), de ferrite, hierro , silicio, etc. Con la corriente continua funciona como un conductor, oponiendo una resistencia que depende de la resistencia total del alambre bobinado. En alterna, en cambio, tiene la propiedad de aumentar su reactancia a medida que aumenta la frecuencia. Es a la inversa del capacitor. Combinado con el capacitor se pueden obtener circuitos resonantes, en los cuales la resonancia se produce cuando coinciden las frecuencias de corte de ambos elementos.

8. Los Diodos: son dispositivos semiconductores de estado sólido, generalmente fabricados con silicio, al que se le agregan impurezas para lograr sus características. Poseen dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Básicamente un diodo se utiliza para rectificar la corriente eléctrica . Su característica principal es que permite la circulación de corriente en un solo sentido. Por su construcción, el diodo de silicio posee en polarización directa (circulación de corriente de ánodo hacia cátodo) una caída de tensión del orden de los 0,6 a 0,7 voltios, y en inversa (bloqueo) tiene una corriente de fuga prácticamente despreciable. Hay diodos de uso especial, como los Zener, los Schottky, de Señal, etc. Vamos a describirlos a continuación.

9. Los Transistores: son dispositivos semiconductores de estado sólido, generalmente fabricados con silicio, al que se le agregan impurezas. Los transistores tienen distintas denominaciones, en base a su tipo de construcción. Vamos a ocuparnos de los más comunes. El transistor es un elemento de tres terminales, que tiene la propiedad de variar la corriente que circula a través de el mediante una polarización muy pequeña. Es decir, se pueden manejar grandes corrientes mediante la inyección apropiada de una corriente de control muy pequeña. Este es el principio por el cual los transistores son muy utilizados como elementos amplificadores de potencia.

10. Fusible: Componente cuyo cometido es el de interrumpir el circuito en el que está intercalado, por fusión de uno de sus elementos, cuando la intensidad que recorre el elemento sobrepasa, durante un tiempo determinado, un cierto valor.

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14. Fuente De Poder En el interior del computador la fuente de alimentación destaca por su gran tamaño y porque es diferente a cualquiera de los componentes que en el se encuentran. Se trata de una caja metálica en la que en su interior alberga el más primitivo circuito que cualquier computador posee, ya que los componentes que guarda son resistencias, condensadores bobinas, etc., sin estar integrados. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología

15. Su misión es la de dar al PC toda la energía necesaria para su funcionamiento. Esta energía la recoge de la red eléctrica  que es alterna  , la rectifica  a continua  y después la divide en tensiones menores para alimentar cada uno de los componentes que hay dentro del computador. Estas tensiones son: +5 V/-5 V  cable rojo  , +12 V/ -12 V  cable amarillo  y GND  cable negro. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología

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18. Características las fuentes AT • La principal característica de las fuentes AT son sus conectores P8 y P9 los cuales presentan un gran riesgo para Usuarios poco experimentadas. • El encendido de la fuente va directamente a un switch mecánico.(perdiendo la cracacteristica de apagado por software. • Los conectores negros del P8 P9 deben conectarse vecinos.

19. Los conectores se denominan siempre P8 y P9. Se componen de: 2 conectores MOLEX 15-48-0106 en la placa base 2 conectores MOLEX 90331-0001 en los cables de salida de la fuente Conector P8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Líder en Ciencia y Tecnología

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21. Conector P8 Pin Nombre Color Descripción 1 PG Naranja Power Good, +5V CC(DC)estabilicen 2 +5V Rojo +5 V CC(DC) (o no conectado) 3 +12V Amarillo 12 V CC(DC) 4 -12V Azul -12 V CC(DC) 5 GND Negro Tierra/Masa 6 GND Negro Tierra/Masa Conector P9 Pin Nombre Color Descripción 1 GND Negro Tierra/Masa 2 GND Negro Tierra/Masa 3 -5V Blanco o amarillo -5 V CC(DC) 4 +5V Rojo +5 V CC(DC) 5 +5V Rojo +5 V CC(DC) 6 +5V Rojo +5 V CC(DC)

23. Esquema de Fuente de poder ATX 1.- Ventilador: expulsa el aire caliente del interior de la fuente y del gabinete, para mantener frescos los circuitos. 2.- Interruptor de seguridad: permite encender la fuente de manera mecánica. 3.- Conector de alimentación: recibe el cable de corriente desde el enchufe doméstico. 4.- Selector de voltaje: permite seleccionar el voltaje americano de 127V ó el europeo de 240V. 5.- Conector SATA: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas tipos SATA. 6.- Conector de 4 terminales: utilizado para alimentar de manera directa al microprocesador. 7.- Conector ATX: alimenta de electricidad a la tarjeta principal. 8.- Conector de 4 terminales IDE: utilizado para alimentar los discos duros y las unidades ópticas. 9.- Conector de 4 terminales FD: alimenta las disqueteras.

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25. Conector de alimentación PB ATX Pin Nombre y Descripción 3,5,7,13,15,16,17 GND Tierra/masa 4,6,19,20 +5V 10 +12V 12 -12V 18 -5V 8 PGPower good (tensiones estabilizadas) 9 +5V SB Stand By (tension de mantenimiento) 14 PS-ON Soft ON/OFF (apagado/encendido por Sof)

27. Unidades de 3.5" y 5.252 1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts) Disqueteras 3.5" 1.- Red +5V (Alimentación +5 Volts) 2.- Black GND (Tierra) 3.- Black GND (Tierra) 4.- Yellow +12V (Alimentación + 12Volts) Unidades tipo SATA Tarjeta principal ATX

28. Las fuentes ATX comerciales tienen Wattajes de 300 Watts (W), 350 W, 400 W, 480 W, 500 W, 630 W hasta 1200 W. Repasando algunos términos de electricidad, recordemos que la electricidad no es otra cosa mas que electrones circulando a través de un medio conductor. La potencia eléctrica de una fuente ATX se mide en Watts (W) y esta variable está en función de otros dos factores: 1.- V33 (3.3 Volts) 9.- V5 (5 Volts) 2.- V33 (3.3 Volts) 10.- GND (tierra) 3.- V33 (3.3 Volts) 11.- Reserved (reservado) 4.- GND (tierra) 12.- GND (tierra) 5.- GND (tierra) 13.- V12 (12 Volts) 6.- GND (tierra) 14.- V12 (12 Volts) 7.- V5 (5 Volts) 15.- V12 (12 Volts) 8.-V5 (5 Volts) 1. Naranja (+3.3V) 11. Naranja (+3.3V) 2. Naranja (+3.3V) 12. Azul (-12 V) 3. Negro (Tierra) 13. Negro (Tierra) 4. Rojo (+5 Volts) 14. Verde (Power On) 5. Negro (Tierra) 15. Negro (Tierra) 6. Rojo (+5 Volts) 16. Negro (Tierra) 7. Negro (Tierra) 17. Negro (Tierra) 8. Gris (Power Good) 18. Blanco (-5V) 9. Purpura (+5VSB) 19. Rojo (+5 Volts) 10. Amarillo (+12V) 20. Rojo (+5 Volts)

29. El voltaje: es la fuerza con la que son impulsados los electrones a través de la línea eléctrica doméstica. Se mide en Volts (V) y en nuestro caso es de 120 V. La corriente: es la cantidad de electrones que circulan por un punto en específico cada segundo. Su unidad de medida es el Ampere (A). Ejemplo: si una fuente ATX indica que es de 400 W entonces: El Wattaje = Voltaje X Corriente , W = V X A Sabemos que el voltaje es de 127 V y tenemos los Watts, solo despejamos la corriente. A = W / V , A = 400 W / 127 V , A = 3.4 Entonces lo que interesa es la cantidad de corriente que puede suministrar la fuente, porque a mayor cantidad de corriente, habrá mayor potencia y podrá alimentar una mayor cantidad de dispositivos. En este caso es de 3.4 Amperes.

30. En la siguiente lista se muestran las diferentes etapas por las que la electricidad es transformada para alimentar los dispositivos de la computadora. Si gustas conocer mas sobre electricidad, consulta nuestra sección: electricidad básica 1.- Transformación: el voltaje de la línea doméstica se reduce de 127 Volts a aproximadamente 12 Volts ó 5 V. Utiliza un elemento electrónico llamado bobina reductora 2.- Rectificación: se transforma el voltaje de corriente alterna en voltaje de corriente directa, esto lo hace dejando pasar solo los valores positivos de la onda (se genera corriente continua), por medio de elementos electrónicos llamados diodos . 3.- Filtrado: esta le da calidad a la corriente continua y suaviza el voltaje, por medio de elementos electrónicos llamados capacitores . 4.- Estabilización: el voltaje ya suavizada se le da la forma lineal que utilizan los dispositivos. Se usa un elemento electrónico especial llamado circuito integrado .

31. Una Tarjeta Madre puede Poseer los tipos de Factores de Forma AT y ATX o solamente uno de ello ATX AT