Fontes de Energia


 

A Maior Variedade de Fontes de Energia para o seu Computador

A WAZ Hardware Store oferece hoje mais de 50 diferentes modelos de fonte de energia de qualidade para o seu computador. E esta seleção tem grandes nomes como Enermax, Antec, Corsair, Silverstone, Huntkey, OCZ, Seventeam e Thermaltake. Veja a lista completa aqui.

Hoje a fonte de energia tem lugar de destaque na lista de compra, principalmente pela necessidade de uma energia estável, de boa qualidade (sem transientes e outros sinais que podem comprometer o funcionamento do computador) e disponível a qualquer momento para o seu computador, além da busca por silêncio e economia.

Neste artigo, respondemos algumas dúvidas comuns e explicamos alguns termos para que você possa fazer uma escolha certa na compra de sua próxima fonte.



Mas o que a fonte do meu computador faz?

A fonte de alimentação do computador é projetada para transformar as tensões comuns da rede elétrica em níveis compatíveis com os requerimentos dos componentes. A fonte de alimentação converte a tensão alternada (AC) em tensões contínuas (DC ou VDC), para alimentar os componentes do seu computador.



Qual o padrão da minha fonte?

Depende da sua placa mãe e também do gabinete que você usa. Atualmente o padrão para desktops é o ATX12V (visto que a maioria dos gabinetes e placas mãe suporta somente este padrão), mas existe também os padrões ATX, SFX12V e TFX12V (para gabinetes compactos) e EPS (normalmente para servidores ou estações gráficas), para citar os mais comuns. Para não ter problemas na hora da compra, se você não conseguir identificar o padrão da sua fonte, aconselhamos a você trazer a fonte ou seu computador para que nossos consultores possam lhe informar corretamente o padrão. Outro detalhe é que dentro de um padrão, como o ATX12V, temos várias revisões. Uma das mais atuais e utilizadas é a ATX12V v2.2. Para mais detalhes, acesse este link.



O que é Eficiência?

É um dos principais itens que aconselhamos a você, consumidor, verificar na sua nova fonte.

A fonte converte energia (AC > DC), mas infelizmente esta conversão não é perfeita, pois vários componentes presentes na fonte, tais como capacitores e diodos apresentam perdas durante sua operação. Até mesmo nos cabos há perda de potência. Se fosse perfeita, a eficiência da fonte seria de 100%. Um exemplo: A cada 100W que a fonte puxasse da tomada, 100W seriam entregues ao sistema.

Como a conversão não é perfeita, o que acontece com a parcela que não é transformada em energia para o seu sistema? Ela é praticamente toda transformada em calor. Ou seja, se uma fonte tem eficiência de 50%, então para cada 100W que ela "puxa" da tomada, 50W são realmente entregues para o sistema e os demais 50W são transformados em calor.

Para gerar os mesmos 100W para o sistema, a fonte com 50% de eficiência teria que puxar 200W da tomada.

Portanto, quanto maior a eficiência da fonte, menor será o gasto com energia elétrica porque menos energia AC será consumida pela fonte. Além disso, com menos calor sendo dissipado no interior de seu gabinete, o sistema como um todo tende a operar de modo mais estável.

Dependendo da eficiência da fonte e o uso do sistema, a economia é grande. Como exemplo, vamos ver o quanto uma fonte com alta eficiência economizaria em relação a uma fonte de média eficiência durante um determinado período.
 

Se o seu computador funciona 4 horas por dia:

A fonte 1 vai consumir (@ 300W): 4 (horas) x 375 = 1,5KW
A fonte 2 vai consumir (@ 300W): 4 (horas) x 461,5 = 1,846KW

Durante um ano, a fonte 1 consumirá 12 (meses) x 30 (dias) x 1,5KW = 540KW
Durante um ano, a fonte 2 consumirá 12 x 30 x 1,714KW = 664,5KW

Neste tempo, a fonte 1 economizou 664,5 – 540 = 124,5KW

Usando o preço da Cemig (distribuidora de energia em MG) para consumidor residencial (preço base do primeiro trimestre de 2007), temos que 124,5KW x R$0,65 = R$80,92 (por ano)

Em três anos, a economia é de R$242,76
 

Se o seu computador funciona 15 horas por dia:

A fonte 1 vai consumir (@ 300W): 15 (horas) x 375 = 5,625KW
A fonte 2 vai consumir (@ 300W): 15 (horas) x 461,5 = 6,922KW

Durante um ano, a fonte 1 consumirá 12 (meses) x 30 (dias) x 5,625KW = 2.025KW
Durante um ano, a fonte 2 consumirá 12 (meses) x 30 (dias) x 6,922KW = 2.492KW

Neste tempo, a fonte 1 economizou 2.492 – 2.025 = 467KW

Usando o preço da Cemig (distribuidora de energia em MG) para consumidor residencial (preço base do primeiro trimestre de 2007), temos que 467KW x R$0,65 = R$303,55 (por ano)

Em três anos, a economia é de R$910,65



Com isso podemos ver que escolher uma fonte com alta eficiência (>80%) é altamente benéfico para você consumidor (e para o meio ambiente também). Apesar do investimento ser maior, será pago ao longo do ano (ou melhor, não será "pago" devido à economia na conta de energia). Outra vantagem é que normalmente as fontes de alta eficiência também oferecem menor ruído e aquecem menos o ambiente.

E não se esqueça que nem estamos colocando neste comparativo as fontes genéricas (ou de baixa qualidade) que encontramos no mercado brasileiro. Além do fabricante não informar a eficiência, nem testes feitos por instituições ou pela mídia especializada são encontrados.

Você deve estar se perguntando: Quais fontes têm eficiência de pelo menos 80%? Bom, olhando diversos testes feitos pela mídia especializada, podemos indicar alguns modelos como: Corsair VX / HX / TX, Silverstone Zeus 750W / 850W e Element ST-50EF-Plus e Enermax Liberty e Galaxy.

Aliás, a preocupação com a eficiência da fonte está tão grande que originou a criação de um programa denominado 80Plus. As fontes certificadas recebem um selo que facilita a identificação pelo consumidor. Para maiores detalhes, acesse o site 80Plus.



Uma fonte de energia mais potente significa que pagarei mais na minha conta de energia?

Este é o maior mito de todos. É importante entender que a fonte de energia somente vai fornecer a potência que o sistema requer, e nada mais. Se o seu sistema tem uma fonte de 400W e em determinado momento este sistema somente requer 250W, a fonte somente vai fornecer 250W.

Se você trocar a sua fonte de 400W para uma de 600W (o upgrade faz sentido, pois existem várias vantagens em se usar a fonte em um percentual abaixo de sua capacidade máxima), o que indicará se você vai gastar ou não mais energia é a EFICIÊNCIA da fonte. E se nesse exemplo ambas as fontes tivessem a mesma eficiência declarada pelo fabricante, com a de 600W você muito provavelmente gastaria menos energia e o sistema operaria com temperaturas inferiores porque a eficiência de uma fonte não é linear. Ou seja, quanto maior a potência consumida de uma fonte, menor será sua eficiência. Para entender isso, basta fazer um cálculo simples. Supondo que o computador esteja consumindo 300W, enquanto a fonte de 400W estaria fornecendo 75% de sua potência total, a fonte de 600W forneceria apenas 50%. Fica claro, portanto, que a maior "folga" do modelo de 600W lhe permitirá operar com uma maior eficiência. Aliás, desde a revisão 2.0 que a especificação do padrão ATX12V recomenda aos fabricantes o desenvolvimento de projetos que garantam uma eficiência mínima de 77% em potência máxima e 80% com 50% de utilização.


O que é a temperatura de operação de uma fonte?

Pode-se dizer que um dos maiores fatores limitantes de uma fonte é a temperatura de operação.

Quando os componentes da fontes esquentam, sua eficiência começa a diminuir abaixo do nível desejado ou especificado e as tensões também podem diminuir abaixo dos níveis mínimos do padrão ATX (variação permitida de ±5% nas tensões positivas e de ±10% nas tensões negativas).

Essencialmente, poder tirar mais "suco" da fonte é similar à linha de pensamento quando fazemos overclock no processador. Você não consegue overclockar um processador se não conseguir manter baixa a sua temperatura, e você não vai conseguir energia estável e de boa qualidade se a sua fonte esquenta facilmente e não suporta altas temperaturas. A vantagem dos processadores é que há sistemas de proteção que podem reduzir a sua velocidade, mas e a fonte? Se ela não suprir a energia que o sistema demanda, ou este trava ou irá desligar. E se estivermos falando de fontes genéricas, cujos sistemas de proteção são deficientes, alguns de seus componentes podem ser danificados irreversivelmente e até queimar a placa mãe ou algum periférico do computador.

O efeito da temperatura no desempenho da fonte de alimentação é chamado de Curva de Degradação (Derating Curve). Quanto mais quente a fonte fica, menor será sua capacidade de fornecer energia.

Normalmente a Curva de Degradação é medida em Watts por grau. Por exemplo: "2W por 2ºC" seria a taxa de degradação. O que isto significa? Que uma fonte com potência sustentada definida em 500W @ 20ºC, conseguirá suprir menos 2W de energia a cada 2ºC que tiver de aumento na temperatura. Então, @ 50ºC, a potência sustentada máxima seria de 470W (2ºC x 30).

Um detalhe é que a Curva de Degradação aplica-se somente à temperatura de operação recomendada para uma fonte. Assim que se vá além da temperatura de operação recomendada, digamos 70ºC, a Curva de Degradação aumenta exponencialmente (claro, depende também do projeto dela).

Infelizmente a Curva de Degradação de uma fonte de alimentação não é normalmente informada pelo fabricante. Um bom exemplo são as curvas que a fabricante PC Power and Cooling publica em relação às suas fontes da família Turbo-Cool 510 (como na figura abaixo).

Fonte: PC Power and Cooling

Na figura é possível ver que não se deve comparar, por exemplo, fontes que têm operação confirmada @ 50ºC com fontes @ 25ºC. Veja que com o aumento da temperatura de operação, a potência fornecida cai bastante.

Imagine por exemplo, uma fonte de energia com temperatura de operação máxima de 25ºC. Não é tão difícil atingir este valor, afinal, em várias cidades no Brasil a temperatura ambiente média é maior do que 25ºC. Se a temperatura ambiente é 25ºC, imagine a temperatura dentro da fonte: É maior, correto? Com isso a sua fonte sempre irá trabalhar fora da especificação, fazendo com que menos potência do que a anunciada na etiqueta seja atingida. Já com uma fonte com limite de operação a 50ºC, você terá muito mais segurança de operar dentro da faixa permitida e ter a potência anunciada pelo fabricante.
 

Uma fonte com duas ou mais linhas de 12V é melhor?

Conforme os processadores foram evoluindo com a integração de centenas de milhões de transistores e operando em maiores frequências, mais corrente elétrica passou a ser necessária. Devido a isso houve uma mudança em sua tensão de alimentação: a fim de minimizar as perdas de potência durante a distribuição, a tensão de +5V foi substituída pela de +12V.

Outro aspecto importante é a existência de uma regulamentação de segurança, feita por vários órgãos internacionais (UL 1950/CSA950 e EN 60950/IEC 950), que limita em 240VA a potência de um circuito empregado em equipamentos elétricos de uso doméstico.

Pela equação de potência P = V x I, deduzimos que neste caso a máxima corrente permitida é de 20A. Foi por isso que há alguns anos atrás, ao prever que o consumo total na linha de +12V excederia esse valor, a Intel alterou a especificação ATX12V e passou a recomendar aos fabricantes de fontes a utilização de múltiplas saídas de +12V

Daí temos hoje fontes que normalmente tem duas linhas de +12V (12V1 e 12V2), enquanto algumas chegam a ter 5 linhas de +12V. E normalmente cada uma dessas linhas não oferece mais de 18A (os 2A a menos ficam como margem de segurança).

Em relação à distribuição das saídas de +12V, normalmente a +12V2 fica reservada para o processador, a +12V1 para os conectores Molex e o ATX24 da placa mãe, enquanto as demais para as placas de vídeo PCI-Express. É importante destacar, contudo, que nem todos os fabricantes seguem essa organização na íntegra.

Um problema é que as linhas de +12V normalmente oferecem uma potência combinada bem menor do que a soma da potência máxima de cada linha (utilizada individualmente). Ou seja, se uma fonte tem duas linhas de +12V com cada uma podendo oferecer até 15A, se utilizadas ao mesmo tempo as duas linhas não irão fornecer 30A, mas sim um valor inferior. Um dos motivos é que um mesmo circuito gera a energia para as múltiplas linhas.

Mas se um fabricante de fontes quiser, pode criar uma fonte que consiga suprir até 80A (ou mais) numa única linha de +12V. O máximo que irá acontecer é que ele não poderá dizer que a sua fonte é do padrão ATX12V v2.2 (pois não tem linhas de +12V com no máximo 20A). Um exemplo é a fonte Olympia da Silverstonetek.

 

A fonte de energia sempre fica ligada?

Uma fonte de energia ATX está sempre "ligada", mesmo quando parece estar desligada. Opa, vamos explicar melhor.

Quando a fonte está ligada na tomada e o botão liga/desliga da fonte está na posição liga, a fonte já está ligada e funcionando, mesmo que o seu computador não esteja. Se a sua fonte não tiver botão liga/desliga, então no momento que você ligá-la na tomada ela já estará funcionando.

A linha +5VSB (+5V StandBy) está sempre ligada, fornecendo corrente para a sua placa mãe. Por isso, se a sua placa mãe tiver um led indicador, ele estará acesso. É por esse motivo também que o CMOS (facilitando: O Bios) mantém as configurações mesmo se não tiver bateria na placa mãe, ou se você quiser utilizar a tecnologia WOL (Wake On Lan), você conseguirá.

 

O conector ATX20/24 da minha fonte veio sem um fio.

O que normalmente acontece é o seguinte:

Devido à atualização tecnológica, a linha de -5V que era fornecida pela fonte antigamente já não é mais necessária nos novos sistemas. Por isso a linha de -5V foi removida das especificações ATX mais atuais. No conector ATX de 20 ou 24 pinos, um fio apenas era responsável por levar a energia da linha de -5V para a placa mãe.

Se a fonte não fornece mais a linha de -5V, por que então o fabricante vai continuar utilizando um fio para esta linha? Por isso a maioria das fontes ATX que não fornece -5V vem sem um fio no conector ATX20/24 (como na foto acima).

O que é PFC?

Diferente do que muitos da área de informática dizem ser, o PFC não é a Eficiência da Fonte (como discutimos anteriormente nesta página). A sigla PFC vem de Power Factor Corretion (Correção do Fator de Potência) e é um tópico bem mais complexo. Para entender melhor o que é PFC e quais são suas vantagens, indicamos os seguintes artigos:

Wikipédia: Fator de Potência
Fórum PCs: Correção do Fator de Potência: Uma Visão Clara

Agradecimentos

A WAZ Hardware Store agradece a colaboração de Fernando Ramos da Silva, editor da revista PC & CIA.

Qualquer dúvida, entre em contato conosco.