Diagnosticando problemas em Fontes de Alimentação

Diagnosticar problemas na fonte de alimentação basicamente significa isolar a fonte como a causa de problemas dentro de um sistema e, se necessário, substituí-la.

Cuidado!

Raramente é recomendado que um usuário sem experiência abra uma fonte de alimentação para fazer consertos por causa dos altos níveis de tensão existentes que podem ser fatais. Até mesmo quando desconectadas da tomada, fontes de alimentação podem reter tensões perigosas e devem ser descarregadas (como é feito com monitores) antes do serviço. Tais consertos internos estão além do escopo deste artigo e especificamente não são recomendados a menos que o técnico saiba o que está fazendo.

Muitos sintomas levam a suspeitar que a fonte de alimentação de um sistema está falhando. Isto às vezes pode ser difícil para um técnico sem experiência perceber porque às vezes pouca relação parece existir entre o sintoma e a causadora (a fonte de alimentação).

Por exemplo, em muitos casos uma mensagem de "erro, cheque a paridade" pode indicar um problema com a fonte de alimentação. Isto poderia parecer estranho porque a mensagem de "cheque a paridade", especificamente, refere-se a falha de memória. A relação é que a fonte de alimentação alimenta a memória, e memória com alimenação inadequada falha.

É necessário um pouco de experiência para saber quando este tipo de falha é relacionada com a alimentação e não causada pela memória. Uma pista é a repetitividade do problema. Se a mensagem de cheque de paridade (ou outro problema) freqüentemente aparece e identifica o mesmo local de memória toda vez, pode-se suspeitar que aquela memória defeituosa é o problema. Porém, se o problema parece fortuito, ou se o local de memória que a mensagem de erro cita como ter falhado parece fortuito, pode-se suspeitar de alimentação inadequada como a causa do problema. A seguir apresentamos uma lista de problemas de PC que freqüentemente são relacionados à fonte de alimentação:

Na realidade, quase qualquer problema intermitente de sistema pode ser causado pela fonte de alimentação. Deve-se sempre suspeitar da fonte quando a operação do sistema for turbulenta, como por exemplo travamentos repetidos, for um sintoma. Claro que, os seguintes sintomas bastante óbvios apontam direto à fonte de alimentação como uma possível causa:

Se você suspeita de um problema com a fonte de alimentação, algumas das medidas simples e testes mais sofisticados esboçados neste artigo podem lhe ajudar a determinar se a fonte de alimentação está com defeito. Porque estas medidas poderiam não descobrir algumas falhas intermitentes, você poderia ter que usar uma fonte de alimentação disponível para uma avaliação a longo prazo. Se os sintomas e problemas desaparecem quando uma unidade sobressalente boa é instalada, você achou a causa de seu problema.

A seguir é apresentado um fluxograma simples para lhe ajudar a localizar problemas comuns relacionados a fonte de alimentação:

Muitos tipos de sintomas podem indicar problemas com a fonte de alimentação. Porque a fonte de alimentação alimenta literalmente tudo no sistema, tudo , desde de problemas de unidade de disco a problemas de memória passando por problemas na placa mãe podem provir freqüentemente da fonte de alimentação.

Fontes de Alimentação Sobrecarregadas

Uma fonte de alimentação fraca ou inadequada pode por um abafador em suas idéias para expansão do sistema. Alguns sistemas são projetados com fontes de alimentação robustas, como se antessipassem a expansão de componentes. A maioria dos sistemas desktops e torres são construídos desta maneira. Alguns sistemas, porém, têm fontes de alimentação inadequadas desde o começo e não suportarão adequadamente as opções de expansão que você pode querer acrescentar. Uma fonte de alimentação sobrecarregada pode causar problemas de desempenho, congelamentos repentinos devido a falhas de memória e até morte prematura por superaquecimento.

Quando acrescenta memória, uma segunda unidade de disco ou uma placa aceleradora gráfica de alta performance ao sistema, você se arrisca a sobrecarregá-lo. Até mesmo um equipamento com configuração média pode ser pressionado por um upgrade exigente: a placa gráfica GeForce 6800 Ultra, da NVidia, por exemplo, chega a consumir mais de 100 watts nos momentos de pico, deixando gravemente subnutrido um sistema equipado com uma fonte de alimentação de 300 watts ou menos.

As fontes de alimentação baratas têm também o inconveniente de apresentarem ruídos e distorsões nas saídas CC e de funcionarem superaquecidas, o que pode prejudicar o sistema como um todo, já que o aquecimento e esfriamento repetido de semicondutores é a principal causa da diminuição da vida útil do sistema.

Para evitar estes problemas é que você deve escolher fontes de alimentações de marcas respeitáveis como PC Power And Cooling e dimensioná-la corretamente. Para auxiliá-lo neste trabalho apresentamos o Power Supply Calculator, que é uma ferramenta disponibilizada pelo Journey Systems para calcular a potência da fonte de alimentação de acordo com o sistema que você pretende montar.

É bom acrescentar 30% de potência à calculada pelo Power Supply Calculator, como medida de seguranaça. A potência encontrada será a que você deverá procurar na etiqueta ou manual da fonte de alimentação.

Ventilação Inadequada

Algumas das fontes de alimentação disponíveis têm ventiladores de alta capacidade melhores que os originais, que podem prolongar grandemente a vida do sistema e podem minimizar o problema de aquecimento excessivo dos processadores mais novos. Se ruído for um problema, modelos com fans especiais podem funcionar mais silenciosamente que os modelos standards. Estas fontes de alimentação freqüentemente usam fans de grande diâmetro que giram mais lentamente, assim eles correm mais silenciosamente mas movem a mesma quantia de ar que os fans menores.

Ventilação em um sistema também é importante. Você tem que assegurar corrente de ar adequada para esfriar os dispositivos mais quentes no sistema. Na maioria dos sistemas pré montados, isto não é uma grande preocupação porque a maioria dos fabricantes respeitáveis assegura que os seus sistemas têm ventilação adequada para evitar sobreaquecimento. Porém, se você está montando ou está atualizando um sistema, é crítico que seu processador seja refrigerado por um heatsink ativo e que o gabinete inclua um ou mais fans refrescantes para ventilação adicional. Se você tiver slots de expansão livres, você deveria distanciar as placas em seu sistema para permitir corrente de ar entre elas. Coloque as placas que aquecem mais próximas ao fan ou no caminho da ventilação do sistema. Tenha certeza que a corrente de ar adequada existe em volta do disco rígido, especialmente para aqueles que giram a taxas altas de velocidade. Alguns discos rígidos podem gerar bastante calor durante sua operação. Se os discos rígidos aquecerem demais, podem ser perdidos dados.

Sempre esteja seguro que o seu computador esteja funcionando com o gabinete tampado, especialmente se você tem um sistema mais velho que usa heatsinks passivos. Remover a cobertura nesta situação pode fazer o sistema de fato aquecer demais. Com a cobertura fora, a fonte de alimentação e fans de chassi já não tomam fôlego pelo sistema. Ao invés, os fans acabam esfriando só a fonte, e o resto do sistema deve ser esfriado através de transmissão simples. Sistemas que usam um heatsink ativo no processador não são propensos a este tipo de problema; na realidade, o ar mais fresco de fora do chassis fechados pode ajudar na refrigeração.

Além disso, tenha certeza que qualquer posição de slot vazia esteja com a parte traseira do gabinete tampada. Se você remover as chapas atrás do gabinete na posição correspondente onde ficará a nova placa e depois remover a placa, deixando o vão livre , o buraco resultante no gabinete rompe a corrente de ar interna e pode causar temperaturas internas mais altas.

Se você experimenta problemas intermitentes que você suspeita serem relacionados a sobreaquecimento, uma fonte de alimentação de alta capacidade pode ser o melhor remédio. Fontes especialmente projetadas com fans refrescantes adicionais também podem ajudar. Pelo menos uma companhia vende um dispositivo chamado de placa fan, mas não creio que esta seja uma boa idéia. A menos que o fan seja posicionado para tomar fôlego para ou de fora do case, tudo o que esses cartões fazem quando mau posicionados é ventilar o ar quente que está ao seu redor dentro do sistema e causarem uma falha no efeito refrescante em qualquer coisa que estejam soprando. Na realidade, somando os fans desta maneira podem contribuir para aumentar o calor global dentro do sistema porque o fan consome potência e gera calor.

Placa fan PCI.

Fans usados no processador e em placas de vídeo são uma exceção porque eles são projetados para resfriar especificamente o processador e a placa de vídeo. Estes dois dispositivos esquentam mais que os outros componentes, um heatsink convencional passivo não funciona nesses casos. Um heatsink ativo dedicado colocado diretamente em cima do chip joga o calor para longe dele e provê um efeito refrescante que mantém a temperatura do chip. Uma desvantagem para este fan refrescante ativo é que o processador pode aquecer demais e ser danificado se o fan do heatsink falhar. A maioria dos processadores da Intel desde o Pentium III e processadores da AMD atuais têm proteções embutidas que previnem dano, desligando o sistema automaticamente ou diminuindo a velocidade do clock do chip que está sobreaquecido. Ainda é melhor não depender destas proteções porque nem todos os processadores as tem.

Usando Multímetros Digitais

Um teste simples que você pode executar em uma fonte de alimentação é conferir as tensões de saída. Este teste mostra se uma fonte de alimentação está operando corretamente e se as tensões de saída estão dentro da gama de tolerância correta. Note que você tem que medir todas as tensões com a fonte de alimentação conectada a uma carga própria, o que normalmente significa prova enquanto a fonte de alimentação ainda está instalada no sistema e conectada à placa mãe e dispositivos periféricos.

Selecionando o Multímetro

Você precisa de um multímetro digital simples (DMM) ou um voltímetro digital para testar a tensão e a resistência de circuitos eletrônicos (veja figura abaixo). Você deveria usar só um DMM em vez dos multímetros analógicos porque estes trabalham injetando 9V no circuito ao medir a resistência o que danifica a maioria dos circuitos de computador.

Um multímetro digital simples

Um multímetro digital usa uma tensão muito menor (normalmente 1,5V) ao fazer medidas de resistência, tensão esta que é segura para o equipamento eletrônico. Você pode obter um bom multímetro digital com muitas funções de vários fornecedores. Eu prefiro os multímetros pequenos de bolso para o trabalho de computador porque eles são fáceis de carregar.

Medindo a Tensão

Para medir tensão em um circuito que está em operação, deve-se usar uma técnica apropriada onde os conectores serão provados pela parte de trás (veja figura abaixo). Você não pode desconectar nenhum dos conectores enquanto o sistema está funcionando, assim você tem que medir com tudo conectado. Quase todos os conectores que você precisa provar têm aberturas na parte de trás onde os fios entram no conector. As pontas de prova do multímetro são estreitas o suficiente para ajustar ao conector ao lado do fio e estabelecer contato com o metal terminal que está dentro. Você tem que usar esta técnica para executar virtualmente todas as medidas seguintes.

Para testar uma fonte de alimentação quanto a saída apropriada, confira a tensão no pino Power_Good (P8-1 nas fontes AT, Baby-AT, e LPX; pino 8 nos conectores de tipo ATX) para +3V a +6V de alimentação. Se a medida não estiver dentro desta gama, o sistema nunca vê o sinal de Power_Good e então não liga ou funciona corretamente. Na maioria dos casos, a fonte de alimentação é ruim e deve ser substituída.

Continue medindo as gamas de tensão dos pinos na placa mãe e conectores de alimentação dos drives. Se você estiver medindo tensões para propósito de teste, qualquer leitura dentro de 10% da tensão especificada é considerada aceitável, embora a maioria dos fabricantes de fontes de alimentação de alta qualidade especifique uma tolerância de 5%. Para fontes de alimentação ATX, a especificação requer que as tensões devem estar dentro de 5% da avaliação, com exceção dos terminais de 3.3V que devem estar dentro de 4%. A seguinte tabela mostra as gamas de tensão dentro destas tolerâncias.

O sinal de Power_Good tem tolerâncias que são diferentes das outras tensões, embora seja nominal de +5V na maioria dos sistemas. O ponto de gatilho para Power_Good é aproximadamente +2.4V, mas a maioria dos sistemas exigem que a tensão de sinal esteja dentro das tolerâncias listadas aqui:

Substitua a fonte de alimentação se as tensões que você medir estiverem fora destes limites. Novamente, vale notar que qualquer e todo teste e medida em fontes de alimentação deve ser feito com a fonte de alimentação ligada a uma carga, o que normalmente significa que a fonte deve estar conectada a um sistema e o mesmo tem que estar funcionando.

Equipamentos Especiais de Teste

Você pode usar vários tipos de equipamentos de teste especializados para testar fontes de alimentação mais efetivamente. Porque a fonte de alimentação é um dos artigos que mais dão problema em PCs hoje, você deveria ter estes equipamentos especializados se você conserta muitos PCs.

Termômetro Infravermelho Digital

Uma das maiores adições para uma caixa de ferramentas de um técnico em micros é um termômetro infravermelho digital. Eles medem por luz infravermelha sem ter que tocar o material que está sob teste. Isto permite fazer medição imediata para conferir a temperatura de um chip, uma placa, ou o chassi do sistema. Para usar estes termômetros, você aponta a um objeto e então aperta o gatilho. Dentro de segundos, é mostrado um estágio de leitura de temperatura preciso para +/3°F (2°C). Estes dispositivos são inestimáveis para checar com segurança se os componentes em seu sistema estão refrigerados adequadamente.

Transformador de Tensão Variável

Ao testar fontes de alimentação, às vezes é desejável simular uma tensão CA diferente da obtida da tomada, para observar como a fonte reage. Um transformador de tensão variável é um dispositivo de teste útil para testar a fonte de alimentação porque o permite exercer controle sobre a tensão da rede CA usada como entrada para a fonte de alimentação (veja figura abaixo). Este dispositivo consiste em um transformador grande montado em um alojamento com um indicador dial que controla a tensão de saída. Você pluga o fio do transformador à tomada da parede e pluga o cabo da fonte do PC na tomada provida no transformador. O botão no transformador pode ser usada para ajustar a tensão da rede CA que o PC recebe.

A maioria dos transformadores variáveis pode ajustar sua saída de CA de 0V a 140V não importando qual é a tensão CA de entrada provinda da tomada da parede. Alguns podem cobrir uma gama de 0V a 280V. Você pode usar o transformador para simular brownout, enquanto observa a resposta do PC. Assim, você pode conferir o sinal Power_Good de uma fonte de alimentação , entre outras coisas.

Ligando o PC e diminuindo a tensão, até que o PC desligue, você pode verificar quanta reserva há na fonte de alimentação para controlar um brownout ou outras flutuações de tensão. Se seu transformador puder produzir tensões na gama de 200V, você pode testar a capacidade da fonte de alimentação para funcionar em níveis de tensão maiores. Uma fonte funcionando corretamente deveria operar entre 90V e 135V mas deveria desligar se a tensão estiver fora desta gama.

Uma indicação de um problema são as mensagens de erro de paridade quando você diminui a tensão para 80V. Isto indica que o sinal Power_Good não está sendo retirado antes da saída da fonte de alimentação falhar. O PC deveria simplesmente deixar de operar já que o sinal de Power_Good é retirado, fazendo o sistema entrar em uma loop de reset contínuo.

Fontes de Pesquisa

Upgrading and Repairing Pcs, 17th Edition

pcworld.com.br/dicas/2005/08/idgnoticia.2005-07-12.8251546632/IDGNoticia_view

Marcelo Teixeira

Agosto/2006