Tolerancia a fallas

TEMARIO
8.1 FUENTE DE PODER
8.2 PROSESADORES
8.3 MEMORIAS
8.4 EFECTOS Y CONTROL DE LA TEMPERATURA
8.5 ENTRADA/SALIDA
8.6 REDUNDANCIA

8.1 FUENTE DE PODER
CONCEPTO:
Como su nombre lo indica es la principal, -y muy importante- fuente de corriente eléctrica de la computadora. Además, transforma la corriente alterna del tomacorriente común en corriente directa de bajo voltaje que loscomponentes de la computadora pueden usar. Si este voltaje fallara, fuera demasiado alto o demasiado bajo la computadora no arrancaría.
Muchos circuitos necesitan para su funcionamiento, una fuente de poder o alimentación de corriente continua (C.C.), pero lo que normalmente se encuentra es alimentación de corriente alterna (C.A.).
Para lograr obtener corriente continua, la entrada de corrientealterna debe seguir un proceso de conversión como el que se muestra en el diagrama.
En el gráfico siguiente se ve el funcionamiento de una fuente de poder, con ayuda de un diagrama de bloques.
También se muestran las formas de onda esperadas al inicio (Entrada en A.C.), al final (Salida en C.C.) y entre cada uno de ellos.

La señal de entrada, que va al primario del transformador, es una ondasenoidal cuya amplitud dependerá del lugar en donde vivimos (110 / 220 Voltios c.a. u otro).
Nota: A la fuente de poder también se acostumbra llamar fuente de alimentación y fuente de voltaje o tensión.

CLASIFICACIÓN
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseñorelativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, pero sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente.
Una fuente conmutada, de las misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averias.
Fuentes de alimentación lineales
Las fuentes lineales siguenel esquema: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valorestablecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador.
Fuentes de alimentación conmutadas
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación . Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, lasfuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (Cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luegoson rectificados (Con diodos rápidos)y filtrados (Inductores y capacitores)para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son mas complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe sercuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes.
Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida. La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes...