Aspectos básicos sobre las medidas eléctricas en equipos informáticos

Aspectos básicos sobre las medidas eléctricas en equipos informáticos
Álvaro Peredo

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Álvaro Peredo

Última actualización: 15/05/2024 por Álvaro Peredo
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Conocer las medidas eléctricas en equipos informáticos

En el núcleo de cada computadora, tableta o teléfono inteligente, late un sistema eléctrico complejo que suministra la energía y las señales necesarias para su funcionamiento.

Comprender las medidas eléctricas en estos dispositivos es esencial para técnicos, entusiastas y usuarios en general. Esto permite diagnosticar fallos, optimizar el rendimiento e incluso realizar modificaciones o actualizaciones.

Este artículo te llevará en un viaje fascinante a través del mundo de las medidas eléctricas en equipos informáticos.

Exploraremos los conceptos básicos de la electricidad, los instrumentos de medición y las técnicas utilizadas para evaluar el comportamiento eléctrico de estos dispositivos.

Aprenderemos a medir voltajes, corrientes, resistencias y potencias, parámetros fundamentales para comprender el funcionamiento interno de las computadoras.

También descubriremos cómo analizar señales de control, datos y audio, elementos esenciales para el flujo de información en estos sistemas.

Tipos de corrientes eléctricas

Existen dos tipos de corriente eléctrica utilizada por diferentes aparatos que hacen uso de electricidad.

La corriente continua (DC), se utiliza en todos los equipos informáticos y componentes electrónicos (TV, móviles..) mientras que la corriente alterna (AC), se utiliza en las casas y la magnitud y dirección varían cíclicamente.

La fuente de alimentación del PC es la encargada de suministrar la tensión continua necesaria para cada uno de los elementos que se conectan al ordenador.

La fuente recibe una tensión alterna de 220 voltios y 50 hertzios procedente de la red eléctrica y esta es transformada en tensión continua de +5, -5 +12 y -12 voltios (además, en los modelos ATX de 3,3 voltios).

Estas tensiones continuas serán utilizadas por el resto de los componentes del ordenador de forma diferente y con diferentes propósitos.

La corriente continua proporcionada por la fuente es suministrada a la placa base y desde allí distribuida al resto de componentes del PC dependiendo sus necesidades.

Hasta hace no mucho, la mayoría de fuentes de alimentación están preparadas para suministrar una potencia de entre 200 y 350 voltios.

Con la llegada de nuevos y más potentes dispositivos para el PC, la potencia suministrada por las fuentes ha ido creciendo y ya es frecuente instalar en un equipo para casa fuentes de 400 voltios.

Tipos de cableado

Los conectores que vienen incluidos en la fuente de alimentación están normalizados.

Para los modelos AT como para los ATX nos encontramos con hilos de color negro. Como norma general:

  • Los negros son de masa (cero voltios)
  • Los de color rojo llevan corriente de +5 voltios
  • Hilos amarillos de +12 voltios
  • Hilos azules de -12 voltios
  • Finalmente, hilos de color blanco o gris que proporcionan -5 voltios.

Tipos de magnitudes

Los equipos informáticos, al igual que cualquier dispositivo electrónico, operan gracias al flujo de energía eléctrica.

Para comprender su funcionamiento y diagnosticar posibles fallos, es crucial dominar el lenguaje de la electricidad: las magnitudes eléctricas.

Voltaje (V)

Representa la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, medido en voltios (V).

En los equipos informáticos, el voltaje impulsa la corriente eléctrica a través de los circuitos, con valores comunes como 12V, 5V y 3.3V para distintos componentes.

Corriente (I)

Medida en amperios (A), indica la cantidad de carga eléctrica que fluye por un conductor en un tiempo determinado.

Es esencial para el funcionamiento de componentes como procesadores, memorias y discos duros.

Resistencia (R)

Medida en ohmios (Ω), representa la oposición al flujo de corriente en un conductor.

En equipos informáticos, controla el flujo de corriente, protege componentes y genera voltajes específicos.

Potencia (P)

Medida en vatios (W), indica la tasa de transferencia de energía eléctrica.

En equipos informáticos, es un indicador del consumo de energía y la cantidad de calor generado.

Frecuencia (f)

Medida en hercios (Hz), representa el número de ciclos de una señal eléctrica por segundo.

Es crucial para la sincronización de componentes y el procesamiento de datos en equipos informáticos.

Intensidad

Para medir la intensidad de una determinada corriente eléctrica se utiliza la siguiente formular.  Intensidad = Voltaje / Resistencia

Tabla de las principales medidas eléctricas
Tabla de las principales medidas eléctricas

Ventajas de conocer las magnitudes eléctricas

Dominar estas magnitudes eléctricas te permite:

  • Interpretar lecturas de instrumentos de medición como multímetros, osciloscopios y analizadores de espectro.
  • Diagnosticar fallas al identificar componentes defectuosos, cortocircuitos y otros problemas.
  • Optimizar el rendimiento ajustando voltajes, corrientes y frecuencias.
  • Diseñar y modificar circuitos electrónicos en equipos informáticos.

En resumen, las magnitudes eléctricas son el lenguaje de la energía en los equipos informáticos.

Al dominar este lenguaje, te conviertes en un experto en diagnóstico, optimización y modificación de estos dispositivos electrónicos esenciales.

El polímetro

Para realizar las mediciones de las magnitudes eléctricas de un PC y comprobar así su óptimo funcionamiento, existe un aparato denominado polímetro que nos permitirá conocer de primera mano las corrientes existentes en un determinado dispositivo.

El polímetro consta de diversas controles y ruedas con indicadores que nos permitirá seleccionar la carácterítica a medir o conocer de un determinado dispositivo.

Las opciones más importantes de un polímetro pueden resumirse en las siguientes

  • ACV
    Mide la corriente alterna (voltios). Permite medir e.j la corriente alterna que recibe un enchufe tradicional de la red eléctrica.
  • DCV
    Mide la corriente continua (voltios). Se utiliza para medir las fuentes de alimentación.
  • DCA
    Mide la intensidad (amperios).
  • Ω
    Mide la resistencia (ohmnios). Capacidad de un circuito de no perder potencia (voltios). A mayor resistencia peor conductor.
  • à-|-
    Mide la continuidad (si llega a cero la continuidad es la más óptima).
  • _|-|_|-
    Mide los condensadores.
  • hFE
    Mide transistores y microtransistores.
  • nPe
    Conectado.
  • PnP
    No conectado.

Utilización del polímetro

Colocación de los jack del polímetro. Para medir la corriente de conector e.j, se debe colocar el jack rojo en el centro de los tres y el negro en el situado en la parte inferior.

Si, por el contrario, vamos a comprobar la continuidad de un circuito, este último requisito no sería necesario, sino que podríamos colocar el jack negro en conector superior.

Además, si queremos medir la tensión de uno de estos conectores debemos fijar el polímetro en DCV y en 20, de lo contrario podríamos fundir el fusible del mismo o peor, inutilizar por completo el polímetro.

Concepto de circuito cerrado.

Consiste en colocar los dos pinchos del polímetro, cada uno en los extremos del circuito del cual queremos comprobar si esta bien instalado.

Esto es hacer contacto en un extremo del circuito con uno de los pinchos el polo positivo por ejemplo  y hacer contacto en el otro extremo con el negativo.

Si se recibe una débil señal, más concretamente un pitido, significa que el circuito es cerrado y que está preparado para funcionar y poder transportar corriente.

Por el contrario, si no se recibe pitido es que los conectores no están bien instalados.

Colocación correcta del indicador del polímetro.

Este punto se refiere a que debemos tener muy en cuenta que para realizar una determinada medición, debemos seleccionar el indicador del polímetro adecuado a esta medición.

Una incorrecta utilización del polímetro puede ocasionar graves consecuencias al aparato, que van desde la simple inutilización de un fusible (algo que se puede reparar con facilidad cambiándolo) hasta la inutilización completa.

Ubicación adecuada de las conexiones de la pinza al polímetro.

La ubicación correcta para ubicar los conectores de las pinzas del polímetro es la siguiente.

La pinza roja deberá de ir conectada al conector del medio del polímetro mientras que la pinza negra irá conectada al conector inferior del polímetro.

Si nos disponemos a medir tensiones, si simplemente queremos comprobar la continuidad de un cable, será indistinto situar el cable negro en la parte superior o inferior.

La pinza negra del polímetro corresponde con el polo negativo y la pinza roja con el polo positivo.

Las tensiones máximas no deberán superar un 5% del valor ideal (por ejemplo, la de 5 voltios, no debe ser mayor de 5,25 voltios y la de 12 voltios no deberá a su vez superar el valor de los 12,6 voltios).

Esto es así, puesto que pondría en peligro algún componente de la placa base y podría fácilmente llevar a deteriorarse en un periodo de tiempo corto.

Energía suministrada a los componentes del ordenador.

Algunos conceptos importantes a tener en cuenta en lo relativo a las magnitudes fundamentales podrían resumir en las siguientes líneas.

La mayoría de los componentes electrónicos trabajan con un voltaje de 3,3 voltios.

Entre estos componentes se encuentran los ordenadores, por lo que la energía requerida para trabajar con uno de estos es realmente muy pequeña.

Para poder operar con este voltaje tan bajo, que además es corriente continua, es necesario transformar dicha corriente.

Esa corriente proviene de los enchufes tradicionales de nuestras casas y nos la proveen la compañía eléctrica que tengamos contratada.

En nuestras casas recibimos una potencia de 220 voltios por cada uno de dichos enchufes.

En el caso de los ordenadores, el componente encargado de transformar esos 220 voltios en los 3,3 con los que opera es la fuente de alimentación.

Las herramientas más comunes a la hora de detectar y corregir los fallos de las fuentes de alimentación son, el destornillador de estrella, el alicate de punta fina o pinzas, el polímetro, el soldador, los fusibles y los cables de repuesto.

Uno de los componentes menos fiables es el interruptor. El tipo utilizado en los ordenadores suele fallar bastante, especialmente cuando se utiliza con frecuencia.

Ello podría evitarse dejando el interruptor siempre encendido y encender y apagar el ordenador desde un conmutador externo, por ejemplo un alargador con enchufe e interruptor que puede servir para alimentar el resto de los accesorios del equipo como pueden ser la impresora, el escáner etc.

Finalmente, y más importante de todo, es que para realizar cualquier intervención de mantenimiento web en cualquiera de los equipos informáticos, deberemos desconectar el PC (aun estando apagado), de la red eléctrica.

Y también utilizar siempre herramienta preparada al efecto para evitar descargas eléctricas procedentes de electricidad estática residente en los circuitos y componentes del PC.

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