MODULO 1 ELECTRÓNICA BASICA.pdf

Wilfrido Nisperuza Álvarez

2009

MODULO 1: ELECTRÓNICA BASICA Para dar inicio al mantenimiento de computadores es esencial conocer y manejar las unidades eléctricas, conocer la forma de tomar las medidas, e identificar los puntos básicos de entrada y salida de la alimentación eléctrica del PC. Las tres medidas básicas para realizar un primer análisis eléctrico son: El Voltaje ( V ) Unidad: Voltios Símbolo unidad : V La Corriente ( I ) Unidad: Amperios Símbolo unidad: A La Resistencia ( R ) Unidad: Ohmios Símbolo unidad: W La formula para relacionar estas tres cantidades es llamada la ley de Ohm: V = R* I Existe una tercera cantidad eléctrica que es resultado de la combinación de las tres primeras, la Potencia. Esta es nombrada muy a menudo como característica principal de las fuentes de voltaje del PC, ya que entre mas circuitos y dispositivos constituyan al PC mas potencia de salida de la fuente necesitaremos. Las actuales Placas o Mainboard necesitan fuentes con una salida de por lo menos 450 W y tiende a aumentar. La Potencia ( P ) Unidad: Watios Símbolo unidad: W Formulas: P = I² * R que tambien puede ex presarse como P = V * I

FORMA DE TOMAR LAS MEDIDAS El instrumento más usado para medir las cantidades eléctricas es el Multimetro o Tester, el cual puede tomar medidas de voltaje, corriente y resistencia. La siguiente es una grafica de un m ultimetro digital digital (por el display de cristal liquido).

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o

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Como podemos observar en la grafica, existen cuatro grandes secciones, las cuales corresponden al Voltaje, la Resistencia y la corriente. Para el voltaje se muestran dos apartados: V= (VDC), que corresponde al voltaje DC o voltaje de corriente continua (directa). Todos los voltajes que salen de la fuente del PC son de este tipo. V~ (VAC), que corresponde al voltaje AC o voltaje de Corriente Alterna. El cable de potencia (cable de conexión al toma que traen la mayoría de los electrodomésticos) que ingresa a la fuente del PC es de este tipo ( 120 Vac).

Los números en cada sección corresponden a la escala a medir, es decir, si elegimos en Vdc la escala 20, estaremos diciendo al multimetro que queremos medir un voltaje que esta entre 0V y 20V. No se deben medir tensiones (tanto continuas como alternas) más elevadas que las máximas que soporta el instrumento (en el caso de no saber el valor a medir empezaremos por la escala mayor). La medida de tensión siempre se realizará colocando el instrumento en paralelo con el

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circuito del cual se va a obtener la m edida. Cuando midamos tensiones continuas hay que tener en cuenta la polaridad de los bornes de entrada (negro el negativo y rojo el positivo). Si las medidas son de tensión (voltaje) alterna el m ultimetro mide valores eficaces, algo así como un promedio (sin serlo). Vamos a seguir el procedimiento para medir resistencia y v oltaje con un multimetro; las medidas en corriente son un poco más complejas y en gran parte de los casos se puede medir de forma alternativa con las medidas de voltaje y resistencia, solo hace falta aplicar la ley de Ohm para hallarla.

Para las medidas de voltaje y resistencia se usan las p untas del multimetro en los dos conectores a la izquierda de la grafica. COM es el conector común a todas las m edidas que se realicen, generalmente aquí se inserta la punta de c olor Negro. V W es el conector para realizar las medidas de voltaje y resistencia, aquí debe ir la punta de color rojo.

Por ultimo para medir resistencia es necesario apagar las fuentes de voltaje ya que el multimetro proporcionara la tensión a través de su pila.

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Medir resistencia directamente sobre los componentes de la mainboard puede ser engañoso, ya que si medimos entre los puntos extremos de una resistencia, y el multimetro nos muestra 3340 Ω, pero el valor real (teórico o de fabrica) es 10000 Ω, no necesariamente es un defecto o un malfuncionamiento de ésta; el valor extraño de la resistencia se debe a que en la mainboard la resistencia hace parte uno o varios circuitos electrónicos y al intentar tomar la medida sobre los extremos de la resistencia estamos midiendo también la resistencia de los componentes del circuito que se encuentren en paralelo con ella (por esto el valor más pequeño). EJEMPLO

Esta es la forma errada de medir resistencia ya que adicional al valor de la resistencia también estamos midiendo la resistencia en paralelo de nuestro cuerpo, y el valor final no va ser el esperado (el teórico).  Ahora que veremos los tipos de conectores, la forma de comprobar los voltajes es ubicar el multimetro en Vdc y en la escala apropiada (20 en este caso), colocar la punta negra en la tierra de los conectores (NEGRO) y la punta roja en el pin a medir.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DEL PC En los PC se pueden encontrar actualmente dos tipos de fuentes de alimentación, la fuente AT y la fuente ATX (AT eXtended).

CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE AT La fuente AT tiene tres tipos de conectores de salida: El primer tipo, del cual hay dos, que alimentan al motherboard. Los dos tipos restantes, de los cuales hay una cantidad variable, son aquellos que se conectan a las unidades de discos, CD-ROM, disquetes, etc., vale decir que alimentan a los periféricos no enchufados en un slot del motherboard. La conexión al motherboard es a través de dos conectores de 6 pines cada uno, los cuales deben ir enchufados de modo que los cables negros de ambos queden unidos en el centro.

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Las tensiones presentes en estos dos conectores son las siguientes: Conector P8

COLOR Nº PIN CABLE

TENSION

1

NARANJA

PG

2

ROJO

+5 VDC

3

AMARILLO

+12 VDC

4

AZUL

-12 VDC

5

NEGRO

TIERRA

6

NEGRO

TIERRA

Conector P9

COLOR Nº PIN CABLE

TENSION

1

NEGRO

TIERRA

2

NEGRO

TIERRA

3

BLANCO

-5 VDC

4

ROJO

+5 VDC

5

ROJO

+5 VDC

6

ROJO

+5 VDC

Conector para unidad de disco

COLOR Nº PIN CABLE

TENSION

1

ROJO

+5 VDC

2

NEGRO

TIERRA

3

NEGRO

TIERRA

4

AMARILLO

+12 VDC

Notas

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1. La tensión marcada como PG no es en realidad una tensión, sino una señal de control de la fuente que inhibe al motherboard hasta que las tensiones de la fuente se estabilizan, momento en el cual pasa a habilitar al motherboard. Esta señal cumple una f unción análoga a la del reset. 2. Para testear la fuente es imprescindible que esta tenga alguna carga conectada, pues en caso contrario podría llegar a no encender. Como carga se puede utilizar un disco duro, el cual no es necesario que esté completamente operativo (un disco duro con gran cantidad de sectores dañados es una excelente opción). 3. En caso de faltar alguna de estas tensiones la fuente debe ser retirada del gabinete y ser  reparada o reemplazada por otra. No se aconseja intentar uno mismo la reparación de la fuente, pues el costo en repuestos y horas-hombre probablemente supere al de una unidad nueva, además del peligro inherente a trabajar con altas tensiones. 4. Si se reemplaza la fuente por una nueva, prestar especial atención a la posición del interruptor  220V-110V situado en la parte trasera de la misma, (normalmente debe estar en 110V ya que esta es la tensión residencial).

CARACTERÍSTICAS DE LA FUENTE ATX La fuente ATX es muy similar a la AT, pero tiene una serie de diferencias, tanto en su funcionamiento como en los voltajes entregados al motherboard. Es de notarse que la fuente ATX es en realidad dos: una fuente principal, que corresponde a la vieja fuente AT (con algunos agregados), y una auxiliar. La principal diferencia en el funcionamiento se nota en el interruptor de encendido, que en vez de conectar y desconectar la alimentación de 110VAC, como hace el de la fuente AT, envía una señal a la fuente principal, indicándole que se encienda o apague, permaneciendo siempre encendida la auxiliar, y siempre conectada la alimentación de 110VAC. El funcionamiento de este pulsador es muy similar al del botón de encendido del control remoto de un televisor. Para apagar el PC por medio de este pulsador es gene ralmente necesario mantenerlo apretado por  4 o 5 segundos, aunque esto depende de un seteo en el BIOS Setup. Aparte de esto, al darle a Windows la orden de apagar el sistema, éste le envía a la fuente la orden de apagarse automáticamente. Cuando el PC se apaga de esta forma, el motherboard queda alimentado por una tensión de 5VDC suministrada por la fuente auxiliar, que mantiene activos los circuitos básicos para que el PC pueda arrancar al presionar el botón de encendido. Nuevamente recordamos la similitud con un televisor y su control remoto. En realidad no está apagado, sino en un modo llamado standby (en espera).  Al trabajar con el motherboard de un PC con fuente ATX se debe desconectar el PC de la tensión de red (o sea desenchufarlo), pues se pueden producir serios daños a los componentes del mismo si se conectan o desconectan los mismos con la f uente en modo standby. >La fuente ATX entrega dos voltajes nuevos además de los entregados por la fuente AT. Estos son: una tensión de 5VDC que permanece activa cuando la fuente está en modo standby, llamada 5VSB ( 5 Volts Stand-By), y una tensión de 3.3 VDC. Esta última permite simplificar el diseño del motherboard, ya que desde la familia de procesadores Pentium MMX, ya se usaba dicha tensión

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tanto para el CPU como para la memoria, lo que implicaba integrar al motherboard un regulador  que entregaba 3.3V a partir de los 5V. En vez de utilizar dos conectores como la fuente AT, la ATX utiliza un único conector de 20 patas, que tiene guías para impedir su inserción incorrecta. El detalle del conector es el siguiente:

N° Pin

de Color cable

del tensión

N° de Pin

Color cable

del tensión

11

Naranja

+ 3.3 VDC

1

Naranja

+ 3.3 VDC

12

Cafe

- 12 V DC

2

Naranja

+ 3.3 V DC

13

Negro

TIERRA

3

Negro

TIERRA

14

Verde

PS-ON

4

Rojo

+ 5 V DC

15

Negro

TIERRA

5

Negro

TIERRA

16

Negro

TIERRA

6

Rojo

+ 5 V DC

17

Negro

TIERRA

7

Negro

TIERRA

18

Azul

- 5 V DC

8

Blanco

Power Good

19

Rojo

+ 5 V DC

9

Violeta

+ 5 V SB

20

Rojo

+ 5 V DC

10

Amarillo

+ 12 V DC

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