09. Fuentes de Alimentación

Electricidad

Tipos de corriente

Una fuente de alimentación transforma la corriente alterna que llega del "enchufe" de la casa en la corriente continua que necesita el ordenador.

Características de la electricidad

Voltaje: Se mide en Voltios (V). El voltaje debe ser exactamente el que necesita el aparato.

Intensidad: Se mide en Amperios (A). La fuente de alimentación puede proporcionar mas que los amperios que necesita el aparato, pero no menos.

Potencia: Se mide en Vatios (W).

Ejemplo: Si una fuente de alimentación puede suministrar 600W y el voltaje de los enchufes en España es de 230V. ¿Cuantos Amperios como máximo puede gastar la fuente de alimentación?

Mas información:

Fuente de Alimentación del ordenador

Cómo elegir una fuente de alimentación para tu PC

¿Qué es una fuente de alimentación y por qué es tan importante?: Explica la estabilidad de la señal electrifica.

¿Cuánta potencia máxima suministra cada cable de tu fuente?

Características

Al elegir una fuente de alimentación debemos tener en cuenta las siguientes características:

Factor de Forma

Potencia

Eficiencia

Conectores

Protecciones

Refrigeración

Factor de Forma

ATX: La que mas se usa

SFX: Para equipos muy pequeños

TFX: Tamaño intermedio y forma alargada

Mas información

Tipos de fuentes de alimentación: SFX, ATX, TFX

Lo mejor en el menor espacio, así son las fuentes en formato SFX

Potencia

Indica la potencia máxima que puede suministrar la fuente de alimentación al ordenador. El ordenador deberá siempre consumir igual o menos que la potencia de la fuente de alimentación.

Por otro lado siempre debemos comprar una fuente de alimentación que tenga entre un 10% y un 15% mas de potencia de lo que consume el ordenador ya que

Con el tiempo la fuente de alimentación se va degradando y entrega menos potencia

Trabajar siempre a máxima potencia hace que se estropee antes la fuente de alimentación

Trabajar siempre a máxima potencia hace que sea menos eficiente la fuente de alimentación

Para saber la potencia que necesita un ordenador , se pueden usar páginas como Power Supply Calculator que ayudan a calcularlo.

En el siguiente enlace https://outervision.com/b/DKkzi6, está un ejemplo de un AMD Ryzen 5 3600 , 16 GB RAM y disco M.2. El cálculo obtiene un consumo de 495 W

Como la fuente debe tener entre un 10% y un 15% más

la fuente debería tener una potencia entre 545W a 569W.

Mas información:

¿Son fiables las calculadoras online de potencia para la fuente?

Eficiencia

Si una fuente de alimentación suministra 600W al ordenador, no quiere decir que consuma exactamente esos 600W de potencia del enchufe de la casa, sino que consume mas. Eso es debido a que parte de la potencia consumida se pierde en forma de calor. Para saber cuanta energía malgastamos se habla de la eficiencia.

Una eficiencia del 50% significaría que para generar 600W , la fuente consumiría 1200W. Obviamente esa eficiencia es muy baja.

Veamos cuanto consume una fuente de 600W si su eficiencia es del 85%. Por lo que se pierde un 15%

Es decir que una fuente para suministrar 600W es necesario que consuma 706W.

La formula general es la siguiente:

Ejemplo: Si una fuente de alimentación suministra 1000W y su eficiencia es de 82%, ¿Cuanto consume realmente?

80 Plus

¿Como sabemos la eficiencia de nuestra fuente de alimentación? Pues hay una empresa que certifica la eficiencia de las fuentes de alimentación . La certificación se llama "80 Plus" y hay de varios tipos.

% de Carga
Tipo Certificación	20%	50%	100%
80 PLUS	82%	85%	82%
80 PLUS Bronze	85%	88%	85%
80 PLUS Silver	87%	90%	87%
80 PLUS Gold	90%	92%	89%
80 PLUS Platinum	92%	94%	90%
80 PLUS Titanium	94%	96%	94%

Como vemos a eficiencia es distinta según el % de carga que se le pide a una fuente de alimentación. El % de carga es cuanta potencia se le pide a la fuente de alimentación. Si es toda la que puede suministrar diremos que el % de carga es del 100%. Si se pide la mitad de la que puede suministrar diremos que el % de carga es del 50%.

Ejemplo. Si una fuente de alimentación de 800W con certificación 80 Plus Gold, se conecta a un ordenador que consume 400W, ¿Cuanto consume la fuente de alimentación?

Si el ordenador consume 400W es que consume el 50% de lo que puede suministrar la fuente de alimentación. Como es 80 Plus Gold y el 50% de carga, la eficiencia es del 92%.

Ahorro en electricidad

Por último debemos saber el dinero que se pierde por tener una fuente con una menor eficiencia energética. Actualmente (Año 2021) el precio del KWh es de 0,22€ 1) Contratando 3,3 KW en TUR . Es decir que si gastamos 1000W durante una hora, nos cobrarán 0,22€.

Así que debemos calcular cuantos nos cuesta al año la electricidad usando cada tipo de fuente.

Lo primero es calcular cuantas hoa está en marcha el ordenador. Vamos a suponer que en un año normal se trabajan 251 al año y que está encendido durante 8h al día. Por lo tanto el ordenador está encendido:

Por lo que la base de nuestros cálculos va a ser de un uso de 2008h al año.

¿Como se calcula cuantos KW gasta la fuente en una hora? Lo primero es calcular el consumo de la fuente tal y como hemos visto antes.

Supongamos que nuestro ordenador gasta 375W y que las fuentes de alimentación son:

Modelo	Potencia (W)	Certificación 80 Plus	Precio (€)
Mars Gaming MPB750	750W	Bronze	48,94€
Corsair RM750	750W	Gold	114,99€

En ambos casos funcionan al 50% de carga por lo que su eficiencia es de 88% y 92% respectivamente.

¿Cuantos Kwh gastan cada uno en un año?

El coste eléctrico anual es simplemente multiplicarlo por el precio por KWh que es de 0,22 €

Mostremos ahora el coste total (Precio de la fuente mas el coste en electricidad):

Para el primer años, los datos son:

Año	Coste total Mars Gaming MPB750 (€)	Coste total Corsair RM750 (€)	Diferencia (€)
1º año	237€	295€	-58€
2º año	425€	475€	-50€
3º año	613€	655€	-42€
4º año	801€	835€	-34€
5º año	989€	1015€	-26€
6º año	1177€	1195€	-18€
7º año	1365€	1375€	-10€
8º año	1553€	1555€	-2€
9º año	1741€	1735€	6€
10º año	1929€	1915€	14€

Sorprendentemente , hasta el 9º año, sigue siendo mas barata la fuente Mars Gaming MPB750 con certificación 80 Plus Bronze y en ese caso solo cuesta 6€ mas.

Resumiendo la formula global es:

Y suponiendo que se trabajan 2008h al año y que 0,22€ es el precio KWh

Mas información:

80 Plus

Certificación 80 PLUS ¿Qué es? ¿Cómo funciona?

La eficiencia de las fuentes de alimentación, diferentes certifiaciones 80 PLUS y cuánto ahorraré

Los precios de las fuentes de alimentación se dispararán en 2021

Conectores

Los conectores de la fuente de alimentación

Conector placa base: ATX 20+4 pin

Discos SATA

CPU: ATX-12V y EPS-12V

Tarjetas gŕaficas:PCIe 6 pin , PCIe 8 pin

Molex (Realmente llamado Peripheral Connector): Se usa en discos IDE y ventiladores de la caja

Mas información:

Conectores fuente alimentación

Tipos de conectores en una fuente de alimentación para pc

Protecciones

Para evitar fallo en las fuentes alimentación , éstas tiene una serie de mecanismos de protección:

OCP (Over-Current Protection) o Protección Contra Sobrecorriente

OVP (Over Voltage Protection) o Protección contra Sobretensión

UVP (Under Voltage Protection) o Protección contra Baja tensión

OPP (Over Power Protection) o Protección contra Sobrecarga

OTP (Over Temperature Protection) o Protección contra Temperatura Elevada

SCP (Short Circuit Protection) o Protección contra Cortocircuito

Son importantes ya que pueden evitar incendios y/o estropear los equipos.

Mas información:

Guía de Protecciones en Fuentes de Alimentación

Refrigeración

La fuente de alimentación también debe ser refrigerada. Existen 2 métodos:

Ventilador

Disipador

La ventaja de refrigerar mediante un disipador es que se evita el ruido del ventilador.

Mas información:

80 Plus Titanium y fanless, así es la fuente NJ700 de SilverStone

Ejercicios

Ejercicio 1

Dado la fuente de alimentación SilverStone NJ450-SXL indica:

Factor de Forma

Potencia

Certificación de eficiencia.

% de eficiencia al 20% , al 50% y al 100% de carga

Nº Conectores

ATX 20+4

SATA

ATX-12V

PCIe 6 pin

PCIe 6+2 pin o PCIe 8 pin

Molex

Protecciones

Tipo de refrigeración

Años de garantía

Ejercicio 2

Dado la fuente de alimentación Seasonic Prime GX-650 indica:

Factor de Forma

Potencia

Certificación de eficiencia.

% de eficiencia al 20% , al 50% y al 100% de carga

Nº Conectores

ATX 20+4

SATA

ATX-12V

PCIe 6 pin

PCIe 6+2 pin o PCIe 8 pin

Molex

Protecciones

Tipo de refrigeración

Años de garantía

Ejercicio 3

Busca en alguna tienda de Internet, 2 fuentes de alimentación de 600W de forma que:

La 1º fuente sea con certificación 80 Plus Bronze

La 2º fuente sea con certificación 80 Plus Gold

Suponiendo que

Se trabaja 8 horas al día

Se trabajan 250 días al año

El precio del KWh es de 0,22€

Que el equipo gasta 300W

Calcula cuanto cuesta después de 5 años cada una de las fuentes de alimentación. (Precio de la fuente mas el precio de la electricidad de esos 5 años).

¿cuanto costaría si el precio de la electricidad fuera de 0,24 KWh?

Fuente	Coste a 0,22 KWh después de 5 años (€)	Coste a 0,24 KWh después de 5 años (€)
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Ejercicio 4

Con los datos del ejercicio anterior (Para 10 años y con el coste de la electricidad de 0,22 €) haz una gráfica similar a la siguiente:

Ejercicio 5

Con los datos del ejercicio anterior (Para 10 años y con el coste de la electricidad de 0,24 €) haz una gráfica similar a la siguiente: