Problemas e mais problemas com fontes de alimentação

Saudações, Morimoto.
Existe algum estudo, trabalho, pesquisa, alguma coisa publicada, sobre a qualidade das fontes de alimentação mais usadas nos PCs, e os problemas que elas causam? Me interessei pelo assunto, depois que resolvi testar algumas fontes ATX disponíveis na minha oficina, inclusive a deste PC que estou usando para escrever este e-mail, que é o meu de uso pessoal. Seguindo a metodologia que aprendi, fui monitorando, as tensões de saída de 3,3v, 5v, 12v com um multímetro digital, enquanto progressivamente ia aplicando carga á mesma, por meio de lâmpadas de 12v e potência variando de 15w a 40w, totalizando entre 80w e 120w de carga total aplicada. Vou relatar apenas um resultado, embora as outras duas fontes tenham apresentado comportamento
similar:

Carga Aplicada ( W ) Tensão Monitorada ( saída de 5v )

0 5,13
+15 = 15 5,06
+ 25 = 40 4,86
+ 25 = 65 4,57
+ 40 = 105 4,32
+ 15 = 120 4,08

Me corrija se eu estiver errado: Fontes tem a obrigação de entregar Tensão Contínua e Estabilizada ao PC, aparelho extremamente delicado, onde qualquer flutuação brusca de Tensão resulta em uma série de problemas, que vão desde travamentos, perda de dados e até queima de componentes. Imagine uma saída de 5v, que deve ter uma tolerância máxima de variação, passar a entregar 4,08v com uma solicitação de apenas 120W, que eu estimo seja o conjunto mínimo Processador +Placa Mãe +HD +Drive CD +Drive Disquete.

Já fiquei de cabelo em pé ao ver a péssima qualidade das fontes que eu tenho, e que infelizmente, são aquelas que encontramos no mercado. Imagine o estrago que uma fonte sem-vergonha dessas faz ao longo de um ano em um computador… Passei a acreditar que, digamos, mais da metade dos defeitos apresentados em um computador vem de Fontes de má qualidade, causados rapidamente, ou por estresse prematuro de algum
componente ( “Pô, o HD queimou.. Mas o que houve?” ).

Eufrásio E. de Lorêdo Jr.

Carlos E. Morimoto responde:

Realmente, muitas das fontes que estão à venda no mercado atualmente possuem uma qualidade horrível. Infelizmente, o mesmo ocorre com estabilizadores, filtros de linha, etc.

Mas, concentrando-nos no problema da fonte, existe um fator importante que você esqueceu de levar em conta no teste, que é a capacidade de cada uma das saídas da fonte.

Uma fonte ATX fornece três tensões diferentes, 12v, 5v e 3.3v. Porém, cada tensão tem uma capacidade diferente. Os 300 ou 400 Watts anunciados dizem respeito à capacidade total da fonte, ou seja, todas as saídas somadas.

Na prática temos mais ou menos o seguinte: numa fonte de 300 W, aproximadamente 50% ou 55% da capacidade total corresponde à saída de 12v, enquanto o restante corresponde às saídas de 5 e 3.3v somadas. O mais comum é algo como 156 / 144 Watts.

A saída de 12v corresponde aos plugs de energia que vão para o HD, CD-ROM, disquetes, cooler, etc. enquanto as saídas de 5 e 3.3 v são usadas pela placa mãe, processador, memórias e os demais componentes do micro.

Colocando uma carga de 120W na saída de 5v da fonte (presumindo que seja uma fonte de 300w), você chegou bem perto da capacidade máxima da fonte, por isso essa variação. Apesar de que, numa fonte de qualidade, a variação, mesmo próximo da capacidade máxima da fonte deveria ser mínima.

Teoricamente, o órgão encarregado de testar a qualidade das fontes de alimentação e de outros componentes seria o Inmetro, mas até hoje não vi fontes certificadas pelo Inmetro por aí. O jeito é comprar fontes de marcas conhecidas, evitando as muito baratas.

Mais um conselho, é que para qualquer PC com uma configuração mais parruda o aconselhável é uma fonte de 400 Watts, que já estão tornando-se comuns. Lembre-se que a maioria dos componentes: processador, memória, placa de vídeo, e todas as placas de expansão puxam energia das saídas de 3.3 e 5v da fonte.

Usando um Athlon de 1 GHz, 256 de memória RAM, uma placa de vídeo mais gulosa, como uma Voodoo 4, ou uma GeForce 2 GTS, placa de som, modem, rede e mais alguns acessórios, pode-se facilmente atingir os 140 ou 150 Watts permitidos nestas saídas, de uma fonte de 300 W.

Outra recomendação é usar um no-break online, do tipo onde a energia vem da bateria e não da tomada. Neste caso a energia já chega estabilizada até a fonte e mesmo usando uma fonte vagabunda você não deverá ter problemas.

Esqueça os estabilizadores, 90% dos que estão no mercado Brasileiro, sobretudo os mais baratos, não servem para absolutamente nada, alguns chegam ao cúmulo de adicionar ainda mais variação à corrente. Ao invés de comprar uma destas porcarias, o melhor seria juntar para comprar um bom no-break.

Picos de tensão, piscadas, blecautes, etc. Infelizmente o sistema elétrico brasileiro, assim como o de vários outros países está muito longe se ser seguro ou estável.

Você está trabalhando no micro e derrepente as luzes piscam, seu micro reseta e você perde tudo o que estava fazendo. O pior de tudo é que um sistema elétrico instável coloca em risco o hardware. Quem mais sofre é o HD, que com o tempo começa a apresentar vários setores defeituosos, seguido pelas memórias e a placa mãe, que também podem danificar-se com facilidade.

Também são comuns os casos de fontes queimadas e, em casos mais extremos, (principalmente em cidades do interior) até mesmo perda total dos micros, literalmente torrados devido a algum raio que caiu nas proximidades.

Existem dois acessórios destinados a proteger o aparelho desse tipo de desastre, os estabilizadores e no-breaks.

Os estabilizadores teoricamente serviriam para amenizar picos de tensão, como os provocados raios, protegendo o equipamento, mas de qualquer forma não oferecendo nenhuma proteção contra perda de dados ou resets quando a luz piscar. O grande problema é que os estabilizadores baratos, que costumamos ver à venda por 30 ou 40 reais não servem para absolutamente nada. Se você ler os termos de garantia desse tipo de aparelho, verá que em muitos casos não existe garantia contra raios. Sem comentários…

Um bom estabilizador (geralmente custa apartir de 100 reais) pode oferecer proteção contra raios, mas apenas casa seja ligado a um fio terra, caso contrário também será um gasto inútil. Uma forma de tentar diferenciar os estabilizadores é pelo peso, os estabilizadores muito leves ou muito baratos invariavelmente são ruins, pois são cortados vários componentes essenciais.

A instalação de um fio terra é relativamente simples e barata. Compre uma barra de cobre de 2,5 metros, encontrada em casas de materiais elétricos e a crave completamente no solo. Para facilitar, comece fazendo um buraco pequeno usando a própria barra. Retire-a do solo, jogue água no buraco feito, crave-a mais um pouco, retire, jogue mais água, até conseguir crava-la por completo. Se achar muito trabalhoso, chame um eletricista.

Terminado, puxe um fio até a tomada onde o micro será ligado. Use um fio rígido espessura 4 ou 6. Antes de instala-lo, faça um teste usando uma lâmpada de 100 W. Ligue o positivo da lâmpada no positivo da tomada, ligando o negativo no fio-terra. Se a lâmpada acender normalmente, então o terra está bem instalado.

Arrume uma tomada trifásica, das com três conectores e ligue o terra no terceiro polo da tomada (o redondo que muita gente arranca do cabo do micro a fim de encaixa-lo numa tomada comum), justamente o terra. Pronto, seu micro está protegido.

O fio-terra pode ser utilizado mesmo caso você não tenha um no-break ou estabilizador. Ele oferecerá proteção mesmo caso você ligue o micro diretamente na tomada aterrada.

Os no-breaks, são de longe os ideais para proteger seu micro, já que como vimos, a maioria dos estabilizadores não oferecem lá grande proteção. A grande vantagem de usar um no-break é ter garantia de um fornecimento contínuo de eletricidade. Mesmo que a luz pisque ou o fornecimento seja cortado, você poderá continuar trabalhando até que as baterias do no-break se esgotem, tendo tempo para salvar seus documentos e desligar tranqüilamente o micro. Se a luz voltar dentro de uns 5 ou 10 minutos, então beleza, você nem precisará parar o trabalho…

Existem dois tipos de no-breaks, os on-line e os off-line.

Os primeiros, os on-line, são melhores, pois neles a bateria é alimentada continuamente e o micro é alimentado diretamente pela bateria, tendo um fornecimento 100 % estável.
Nos no-breaks off-line a energia da toma é repassada diretamente para o micro, sendo a bateria usada apenas quando a corrente é cortada, não oferecendo uma proteção tão completa quanto o primeiro.

Para diferenciar os dois tipos, basta observar as luzes. Um no-break geralmente vem com duas luzes, “rede” (ou “bi-pass”) e “Battery”. A primeira indica que a energia da tomada está sendo repassada para o micro (off-line) enquanto a segunda indica que está sendo usada a bateria (on-line). Se a luz de rede ficar acesa continuamente, se apagando apenas quando a energia da tomada for cortada, então você tem em mãos um no-break off-line.

Em geral o no-break começa a bipar quando a energia é cortada. Conforme a bateria for ficando fraca os bips vão se tornando cada vez mais freqüentes, indicando que você deve começar a desligar o micro. Se você ignorar a advertência, ele continuará bipando até que as baterias se esgotem completamente.

A autonomia das baterias varia de acordo com a capacidade das baterias (medida em VAs) e o consumo elétrico do seu micro (e do que mais você ligar na saída do no-break).

Geralmente o considerado ideal é uma autonomia de 15 minutos, o que em geral será suficiente para terminar algo mais urgente e salvar tudo antes de desligar o micro. Mas, você poderá optar por um modelo de maior autonomia caso ache que vale à pena. Existe no mercado no-breaks com autonomia para mais de uma hora, vai do que você pretende gastar…

Caso você tenha um micro médio, algo como um Celeron com 64 de RAM, HD, CD-ROM, modem, monitor de 15 e uma impressora jato de tinta, um no-break de 600 VA durará de 15 a 18 minutos. Um de 650 VA, que é a capacidade mais comum, já durará até 20 minutos.

Caso no mesmo micro você deseja uma autonomia de 30 minutos, então pense um no-break de pelo menos 1 KVA, se a sua idéia é uma autonomia de uma hora, então o mínimo sobe para um no-break de 2 KVA (esses são bem caros)

Se por outro lado, você tiver um micro mais parrudo, como por exemplo um Athlon de 800 MHz, com placa 3D, dois HDs, CD e Gravador de CD, 128 MB de RAM, ZIP drive e monitor de 17, então um no-break acima de 1 KVA será o mais indicado, pois um modelo de 650 VA poderá manter o micro ligado por menos de 10 minutos.

Existe no mercado alguns modelos de baixa autonomia, de apenas 250 ou 300 VA, cujas baterias duram por volta de 5 minutos. Eu particularmente não recomendo a compra de no-breaks abaixo de 600 VA, pois a diferença de preço é muito pequena.

Muitos modelos possuem uma saída para baterias externas, que permitem aumentar a autonomia do aparelho, geralmente é usada uma bateria de carro. Consulte as especificações do aparelho sobre esse recurso.

Um link útil é o http://www.exide.com.br/port/sg/index.htm. Especificando a configuração do seu micro e quantos minutos de autonomia deseja, ele lhe retornará qual a potência, em VA, que o seu no-break deve ter. Como qualquer vendedor, eles também indicarão um produto deles, mas aí já é com você 🙂
Outro site na mesma linha é o http://www.tripplite.com/sizing/ , este último em inglês.

Muitos no-breaks vem com interfaces inteligentes. Nestes casos, ligando o no-break a uma das saídas serias do micro e instalando o software que o acompanha, você poderá programar o programa para que desligue o micro automaticamente caso a energia seja cortada, salve documentos, etc. Este é um recurso útil apenas caso você costume deixar o micro ligado sozinho ou no caso de um servidor.