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Fuente de alimentación con atx.

Si queréis hacer de la electrónica y robótica vuestro hobbie, tarde o temprano necesitaréis una buena fuente de alimentación. La mejor opción, con diferencia, es emplear una fuente de ordenador ATX, ya que presentan una gran potencia en relación con su precio y salidas para voltajes habituales en electrónica (3.3V, 5V y 12V).
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En esta entrada vamos a ver cómo montar nuestra propia fuente de alimentación casera de alta potencia y con un coste mínimo.
LA FUENTE ATX
Las fuentes ATX son las que se emplean de forma habitual en los ordenadores. Como hemos dicho, resultan ideales para nuestros proyectos de electrónica dado que disponen de una gran potencia y salidas en varios niveles de tensión habituales en electrónica. Además, al tener que cumplir con los estándares de fuentes ATX están obligados a tener un alto grado de precisión y regularidad en las salidas de tensión.

De hecho resulta habitual encontrar proyectos que incluyen una fuente ATX como fuente de alimentación principal. Por este motivo, las fuentes ATX son uno de los principales componentes que debemos guardar y reciclar en ordenadores viejos (así que si hasta ahora no lo hacías, ¡ya sabéis!)

Podemos encontrar las fuentes en potencias de 300 a 700W. Sin embargo, esto no significa ni que la fuente consuma siempre esa energía, ni siquiera que sea capaz de suministrarla. Hay que tomar el valor de potencia como un valor orientativo proporcionado por el fabricante. Para saber con exactitud cuanta potencia puede suministrar en cada referencia de tensión los fabricantes proporcionan una tabla con la máxima intensidad disponible en cada nivel.

En concreto la fuente que voy a usar en este proyecto es una fuente de alimentación de 550W. La tabla (figura en una etiqueta del lateral) informa que puede proporcionar 25A en la salida de 3,3V, 35A a 5V, y 12A por la salida de 12V. Es decir, potencia de más que suficiente para todos nuestros proyectos. En general, cualquier fuente de alimentación tiene potencia de sobra, por lo que no hace falta gastar más dinero en comprar una fuente de más potencia.

En la siguiente imagen podemos ver la fuente que voy a utilizar en este proyecto (pulsar las imágenes de este entrada para ampliarlas).


Lo primero que vemos es un matojo elegante gran número de cables saliendo de la fuente. El conector más grande es el conector ATX, que en ordenadores se conecta y alimenta a la placa base. Este conector tenía antiguamente 20 pines y posteriormente pasó a 24. Si tenéis fuentes antiguas puede que todavía encontréis el conector de 20 pines. Por otro lado, muchas fuentes ponen los 4 pines adicionales en un cable adicional que puede ser separado (como se muestra en la imagen) para poder dar servicio a ordenadores antiguos.

Cada cable se encuentra codificado por colores, de forma que dos cables con el mismo color tendrán la misma función. Tenemos que elegir que cables nos interesan de todos los que están disponibles. En mi caso, estoy interesado en los siguientes cables:
Conductor de encendido: Verde (PS-ON).
Salidas de voltaje: Amarillo (+3V), Rojo (+5V), Morado (+5V SB) y Amarillo (+12V).
Tierra: Negro (GROUND).

El conductor de +5V SB (donde significa Stand By) es una salida algo especial. Esta salida permanece en tensión aunque la fuente se encuentre apagada. Esto me permitirá, en un futuro, alimentar pequeños sistemas sensores que enciendan la propia fuente ante un evento.

Por otro lado, aunque en algunos tutoriales encontraréis que aprovechan las salidas con voltajes negativos, yo no estoy interesado (ni recomiendo usarlas) dado que la intensidad que permiten es extremadamente pequeña, y es muy fácil dañar la fuente de alimentación ante una mala conexión.

Además del conector ATX, la fuente dispone de otros muchos conectores. Podemos aprovechar estos cables para conectar clavijas o tomas rápidas para dispositivos que empleemos habitualmente (por ejemplo, un conector para placa Arduino, un conector micro USB, etc). El código de colores en los cables es el mismo que el explicado para el conector ATX. No obstante la siguiente figura muestra los esquemas de los conectores más habituales.


Como comentarios, decir que no hay que confundir el cable de pines de 12V2 con la extensión de cable (fijaros en el color de los cables). Por otro lado, que los cables de conectores molex de IDe y SATA son iguales, únicamente cambia el propio conector.
COMPONENTES

Además de la fuente de alimentación, y por supuesto estaño y cables, necesitaremos unos cuantos componentes para dejar nuestra fuente chula. La siguiente imagen muestra los componentes que vamos a emplear.


La lista completa de componentes es la siguiente, donde figuran los precios de los mismos comprados en Ebay a vendedores internacionales.
Conectores banana (5 unidades): 1,5€
Porta fusibles (1 unidad): 0,50€
Porta led (2 unidades): 0,30€
Fusible 10A (1 unidad): 0,25€
Led rojo (2 unidades): 0,10€
Ficha de conexión (media ficha): 0,50€
Resistencias de 220 Ohmios (2 unidades): 0,02€

En ciertas ocasiones se necesita una resistencia de 10 Ohm y 10W, que tiene un coste de 2€, como la de la siguiente imagen.


Veremos en su momento la función de esta resistencia, pero os adelanto que con el montaje que realizaremos lo más habitual es que no sea necesaria (yo nunca la he necesitado). No obstante aunque conviene tener en cuenta que en alguna fuente de alimentación puede ser necesaria.


PRESUPUESTO FINAL

En resumen, para realizar nuestro proyecto necesitaremos una fuente ATX, aunque lo ideal es que podamos aprovecar alguna fuente que hayamos guardado. En todo caso, podemos encontrar una fuente nueva por 7€ a 11€. En principio la potencia no nos supone un gran problema ya que nos servirá cualquier fuente ATX en buen estado, aunque lógicamente a igualdad de precio preferiremos una de 500W que una de 300W.

El resto de componentes necesarios cuestan entre 3 a 4 euros. En caso de que necesitéis un cable con pinzas y bananas, contar 1,20€ más (estrictamente no es un componente, pero si no tenéis igualmente tendréis que comprarlo).

Por tanto, podemos montar nuestra fuente de electrónica por unos 5 euros si podemos aprovechar una fuente de alimentación, o 10 a 15 si tenemos que incluir la compra de una fuente ATX. Como veis, son precios muy razonables para un componente que será fundamental en todos nuestros futuros proyectos.

ESQUEMA DE MONTAJE

La siguiente imagen muestra el esquema de montaje de la fuente que vamos a montar (podéis pulsar en cualquiera de las imágenes de esta entrada para ampliarlas).


En primer lugar instalamos salidas mediante bananas para los niveles de tensión que nos interesan. En mi caso, como explique en la entrada anterior, son 3.3V, 5V SB, 5V y 12V.

Por otro lado llevamos el conductor de tierra hasta la banana correspondiente y lo protegemos mediante fusible. Lo ideal sería proteger cada una de las salidas con su propio portafusibles, pero necesitaría mucho más espacio. Esta solución es mucho más funcional y compacta. En principio he puesto un fusible de 10A porque resulta suficiente para la mayor parte de los usos. Siempre se puede sustituir puntualmente por uno de más capacidad si se necesita en alguna aplicación.

Es importante remarcar que la función de este fusible no es sólo proteger la fuente de cortocircuitos, también es proteger los cables y resto de componentes de sobrecalentamiento. Tener en cuenta que el hecho de que vuestra fuente pueda dar 20 o 30A no significa que los cables puedan aguantarlo. A la hora de montar vuestra fuente tener especial cuidado en este punto, y hacer las cuentas de que cada conductor que puede aguantar unos 10A. Si vais a usar una intensidad mayor debéis usar más de un conductor en paralelo.

Continuando con el esquema de conexión, el cable Verde (PS-ON) es el conductor de encendido. Al conectarlo a tierra se produce el encendido de la fuente. Por tanto, llevamos el cable PS-ON a tierra mediante un interruptor lo que permitirá encender y apagar la fuente.

Por otro lado, disponemos de dos LED para el control del estado de la fuente. Uno de ellos lo conectamos a la salida de 5V SB, por lo que se encenderá al conectar la fuente a la red. El otro lo conectamos a la salida de 5V, se encederá al encender la fuente. Ambos LED deben conectarse a través de una resistencia de 220 a 330 Ohm, ya que si los conectáramos directamente a 5V podríamos dañarlos.

Por último, como adelantamos en la entrada anterior, ciertas fuentes pueden necesitar una resistencia de 10 Ohm y 10W. Es objetivo de esta resistencia es generar un consumo que impida que la fuente entre en modo Stand By. No obstante, con el esquema de montaje que empleamos lo normal es que no necesitemos esta resistencia y, en general, podremos prescindir de ella. En caso de que vuestro modelo de fuente entrara en modo Stand By y necesitarais esta resistencia, la montaríamos entre cualquier cable rojo (5V) y negro (GROUND), como indica el esquema.

PROCESO DE MONTAJE

Para hacer el montaje podemos alojar los componentes en la propia caja de la fuente, o en una caja anexa de plástico. En mi caso prefiero emplear una caja de plástico. Es más sencillo de manipular a la hora de hacer los agujeros y facilita el futuro mantenimiento o modificaciones. Además en caso de avería (por ejemplo, que uno de los conductores se suelte) se reduce la posibilidad de un corto circuito.

El único componente que aconsejo montar en el interior es, precisamente, la resistencia de 10W que seguramente no necesitamos. Esta la ubicaríamos en el interior de la fuente atada con bridas a uno de los disipadores de metal, para que se encuentre debidamente refrigerada por el flujo de aire de la fuente.

En mi caso voy a usar una vieja caja de disquetes para alojar los componentes y el cableado. En la siguiente imagen podéis ver la caja, en la que ya he realizado las perforaciones para alojar los componentes.


Aquí vemos la caja con los componentes ya montados en su lugar.


Aqui podemos ver el cableado interior. Observar como he llevado a cada banana dos cables idénticos en paralelo, de esta forma divido la intensidad eléctrica que soporta cada conductor. En teoría, con el grosor de cable que he empleado y la línea duplicada, este montaje debería aguantar 30A, aunque como he dicho está protegido por un fusible de 10A para mayor tranquilidad.


A continuación, pongo la ficha de conexiones que unirá el cableado de la caja con la fuente de alimentación.


Dentro de la fuente, cortamos y encintamos los cables que no necesitamos.


Conectamos los cables con la ficha de conexión. Emplear todos los cables disponibles en el conector ATX, como se ve en la imagen, agrupando todos los cables del mismo color. El objeto es, una vez más, dividir la intensidad entre todos los cables disponibles.


A continuación, ponemos unas patas de goma a la fuente de alimentación para evitar que resbale, y para igualar la altura con la caja de disqueteras.


Finalmente, pegamos con adhesivo la caja al lateral de la fuente, y comprobamos el correcto funcionamiento del interruptor, led, y salidas de tensión, midiendo el voltaje con un polímetro.


Aquí tenemos el montaje final con la tapa transparente de la caja ya instalada.


Aquí vemos la parte trasera. He atado con sirgas el resto de conductores, por si en algún momento deseo añadir un conector o toma de corriente rápida para conectar a un motor, robot, etc.


¡Montaje terminado! Ya disponemos de una fuente de alimentación de alta potencia, con salidas múltiples de tensión y alta estabilidad, por un presupuesto de entre 5 a 15€, que será nuestra mejor aliada en nuestros futuros proyectos electrónicos.

ORIGEN DEL PROYECTO:  https://www.luisllamas.es/fuente-de-alimentacion-casera-con-fuente-atx-1-de-2/
https://www.luisllamas.es/fuente-de-alimentacion-casera-con-fuente-atx-2-de-2/
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