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Unidad 3. Cajas, fuentes y placa base

Contenidos
  1. Unidad 3. Cajas, fuentes y placa base
  2. Cajas
    1. Partes de la caja.
    2. Tornilleria utilizada en el montaje de los ordenadores
    3. Tipos de cajas.
  3. Fuentes de alimentación.
    1. Instalación eléctrica
    2. Tipos de cables y conectores
    3. Fuente de alimentación
    4. Conectores de energía fuente de alimentación.
    5. Conector de alimentación ATX de 24 pines
    6. Conector de alimentación EPS12V
    7. Conector de alimentación PCI-E
    8. Conector de alimentación SATA
    9. Conectores de energía. Ventiladores (Fans)
    10. Conector de alimentación molex de 4 pines
    11. Conector de alimentación Floppy
    12. Resumen de conectores
    13. Factor de forma
    14. Fuentes de alimentación modulares.
    15. Fuentes de alimentación redundantes.
    16. Certificación 80 Plus
    17. ¿Qué son los certificados Cybenetics ETA y LAMBDA?
    18. ¿Qué fuente necesito?
    19. ¿Cómo se miden los valores de la fuente?
    20. Fuentes de alimentación ordenadores portátiles
  4. Placas base
    1. Factor de forma de placas base
    2. La estructura de la placa base
    3. Fabricación de placas base
    4. El socket
    5. Sockets Intel
    6. Sockets AMD
    7. El chipset
      1. El chipset clásico
      2. Chipset actual
      3. Comparación de chipset vs procesador
      4. Ejemplos de Chipset
      5. Listado de chipsets
    8. La BIOS
    9. UEFI
    10. Los zócalos de la memoria.
    11. Buses de expansión.
      1. Bus de expansión PCI (Peripheral Components Interconnect)
      2. Bus de expansión PCI-Express
      3. Versiones PCI-Express
    12. Los conectores internos de la placa base
      1. FDD (Floppy Disk Drive)
      2. Conector IDE (Integrated device Electronics) (o ATA paralelo)
      3. Serial ATA o SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
      4. Conector USB interno
      5. Conector USB 3.2 Gen 2x2 interno
      6. Nueva nomenclatura puertos USB
      7. Tipos de USB
      8. Conector NVMe M.2
      9. Conectores de audio internos
      10. Conectores del panel frontal.
      11. Q-connector
      12. Pila
    13. Conectores externos de la placa base
    14. VRM
  5. Bibliografía

Cajas

La caja o chasis o carcasa es la parte del ordenador que sirve de soporte y de esqueleto para alojar las piezas básicas de un ordenador (placa base, dispositivos de almacenamiento, fuente de alimentación, etc…). El tamaño ha de ser lo suficientemente grande para que albergue los diferentes componentes del ordenador.

El material con el que están construidas es aluminio o aleaciones de aluminio, metacrilato o plástico, pudiendo ser cartón hasta fibra pasando por titanio, kevlar,…….

Partes de la caja.

Detalle de los anclajes para placa base
Detalle de los anclajes de la caja para la placa base.
Separadores
Separadores utilizados entre la caja y la placa

Tornilleria utilizada en el montaje de los ordenadores

image](https://hardzone.es/tutoriales/mantenimiento/tipos-tornillos-mantenimiento-pc/

Tipos de cajas.

La clasificación se hace normalmente por su tamaño dependiendo de las placas base que soportan. Las más usuales son:

FActores de forma
Comparación de los diferentes factores de forma vistos en un chassis.
Cajas
Una caja grande es capaz de alojar placas más pequeñas.
Cajas
Comparación de tipos de cajas
Cajas
Resumen de tipos de cajas

Fuentes de alimentación.

Instalación eléctrica

Las medidas de los cables eléctricos se suelen categorizar en calibres si se habla del sistema AWG (American Wire Gauge), sin embargo es más común conocerlos dependiendo del style=”color:#394649”> diámetro del cable style=”color:#394649”> en el sistema métrico decimal y categorizarlos en milímetros cuadrados dependiendo del diámetro de la sección

REBT - Reglamento electrotécnico para baja tensión.

Se conoce Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión o por sus siglas REBT al conjunto de normas o instrucciones técnicas complementarias (ITCs) que establecen la regulación en cuanto a instalaciones eléctricas de baja tensión en España se refiere. El cumplimiento del reglamento en cualquier instalación eléctrica de este tipo es obligatorio, ya que garantiza la seguridad y es requisito indispensable para su homologación, por lo que el conocimiento por parte del instalador es de vital importancia._

Tipos de cables y conectores

En un extremo tiene un conector macho Schuko (tipo F) para conectarlo a la toma Schuko de pared y en el otro extremo tiene un conector hembra IEC230C-13 para conectarlo al dispositivo a alimentar.

Cpnectores
Diferentes tipos de conectores eléctricos
[https://www.worldstandards.eu/es/electricidad/tipos-de-enchufes/](https://www.worldstandards.eu/es/electricidad/tipos-de-enchufes/)

Fuente de alimentación

La fuente de alimentación o Power Supply (PS) es el dispositivo que proporciona al ordenador (o a cualquier otro aparato electrónico) la energía que necesita para funcionar.

Vatios (W) = Voltios (V) x Amperios (A).

La fuente de alimentación de un ordenador de sobremesa se encuentra en el interior de la carcasa, es una caja metálica rectangular dotada, normalmente, de un ventilador. De ella sale un grupo de cables de colores que van a parar a los distintos dispositivos dentro de la carcasa. Los conectores que vienen incluidos en la fuente de alimentación están normalizados. Los componentes del interior de PC funcionan con corriente continua (DC) y la red eléctrica funciona con corriente alterna (AC) → La fuente de alimentación convierte la corriente alterna (230V AC) en continua (+12V, +5V y +3,3V DC) para que el PC pueda utilizarla.

Conectores de energía fuente de alimentación.

Los conectores de energía sirven para conectar los cables de la fuente de alimentación a la placa base; de esta manera, la placa base suministrará la corriente a los componentes que se conectan a ella, como el microprocesador, la memoria, las tarjetas de expansión, los ventiladores, etc.

Conector de alimentación ATX de 24 pines

Conector de alimentación EPS12V

Conector de alimentación PCI-E

Conector de alimentación SATA

Conectores de energía. Ventiladores (Fans)

Situados en la placa base en ellos se conectan los ventiladores internos del chasis. Se suelen encontrar los siguientes: CPU-FAN, SYSTEM-FAN, CHA-FAN, POWER-FAN,etc.

Conector de alimentación molex de 4 pines

Conector de alimentación Floppy

Resumen de conectores

Factor de forma

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Fuentes de alimentación modulares.

Estas fuentes, a diferencia de las convencionales, tienen la particularidad de que no sale un manojo de cables para alimentar a los diferentes dispositivos, si no que existen una serie de conectores y sólo conectamos los cables que vamos a necesitar.

Fuentes de alimentación redundantes.

Los sistemas redundantes son aquellos que repiten el hardware por su carácter crítico, y de esta manera asegurarse que siga funcionando en caso de un fallo. Hoy en día los servidores llevan dos fuentes de alimentación redundantes que aseguran el suministro en caso de fallo de una de ellas.

Concepto de Hot Swap

Cambio en caliente de componentes (Fuentes, discos duros)

Certificación 80 Plus

Certifica la eficiencia energética de una fuente, en el caso de 80 Plus significa que de toda la potencia que llega a la fuente, al menos el 80% de ella se convierte en energía útil, mientras que el 20% restante se pierde como energía calorífica.

Ejemplo 1

Una fuente de alimentación con certificación 80 Plus Silver. Tiene 600 W. ¿Cuánta potencia ofrecerá a máxima carga? Su eficiencia es del 85%, por tanto podrá entrega 510 W.

Ejemplo 2

Una fuente de alimentación con certificación 80 Plus Titanium. Su eficiencia es del 85%, por tanto podrá entrega 510 W. Tiene 600 W. ¿Cuánta potencia ofrecerá a máxima carga?

Su eficiencia a máxima carga es del 94%, así que entregará 564 W.

¿Qué son los certificados Cybenetics ETA y LAMBDA?

¿Qué fuente necesito?

Se necesitan los Vatios (W) suficientes para satisfacer las necesidades energéticas de los componentes del ordenador por separado, y dejar cierto margen.

¿Cómo se miden los valores de la fuente?

Multímetro / Polímetro /Tester

Fuentes de alimentación ordenadores portátiles

Una fuente de alimentación de portátil es lo que comúnmente conocemos como cargador de portátil, ya que se utiliza para cargar su batería cuando está enchufado, pero también sirve para proporcionar directamente al portátil la energía necesaria para funcionar. Prueba de ello es que podemos utilizar un portátil con la batería extraída sin ningún problema, mientras tengamos la fuente de alimentación conectada al mismo.

image

Placas base

La placa base (mainboard) o placa madre (motherboard) es el elemento principal del ordenador; a ella se conectan todos los demás dispositivos, como pueden ser el disco duro, la memoria o el microprocesador, y hace que todos estos componentes funcionen en equipo. De ella, dependerán los componentes que podremos instalar y las posibilidades de ampliación del ordenador.

Físicamente, es una placa de material sintético formada por un circuito impreso, en la que se halla un conjunto de chips, el chipset, la BIOS, los puertos del ratón y del teclado, los conectores IDE y SATA, el zócalo del microprocesador, los zócalos de memoria, los puertos paralelo, serie, USB.

Factor de forma de placas base

El factor de forma son los estándares que definen algunas características físicas de las placas base. Existen diferentes tamaños y tipos de placas base. El factor de forma de la placa base determina el tamaño y orientación de la placa con respecto a la caja, el tipo de fuente de alimentación necesaria y dicta los periféricos que pueden integrarse en la placa.

Hasta la fecha se han definido (y comercializado) diversos form factor.

Los más importantes son:

Comparación de factor de forma

La estructura de la placa base

La placa base es un circuito impreso donde se conectan todos los componentes necesarios para que el ordenador funcione.

Ya hemos visto que el tamaño y la organización en una placa obedecen a su factor de forma y también que existen diversos factores de forma. Sin embargo, la mayoría de las placas base deberán constar de las siguientes partes:

Fabricación de placas base

El socket

El socket o zócalo es el conector de la placa base en el que se inserta el microprocesador, existen de varios tipos:

Ampliamente utilizado en portátiles.

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Sockets Intel

Sockets AMD

El chipset

El chipset es el centro de comunicaciones de la placa base de un ordenador, es el que controla y organiza los datos entre el procesador y el resto de componentes, como los discos duros, los discos SSD, la memoria RAM, la tarjeta gráfica, los puertos USB, el monitor, el teclado o el ratón, etc

El chipset de la placa base determina tres cosas principales:

El chipset clásico

En placas base de hace unos añaos atrás encontrábamos el Northbridge y el Southbridge, que eran dos elementos de la placa base que realizaban todas estas comunicaciones.

Esquema de un chipset clásico

Chipset actual

Actualmente el chipset sólo consta de un solo chip.

Comparación de chipset vs procesador

Ejemplos de Chipset

Listado de chipsets

Tanto AMD como Intel desarrollan varios chipsets por cada generación de procesadores, normalmente son 3 gamas por generación distinta

_Chipsets Intel // Lista de chipsets Intel en Wikipedia

_Chipsets AMD // Lista de chipsets AMD en Wikipedia

La BIOS

BIOS es el acrónimo (Basic Input/Output System, Sistema Básico de Entrada/Salida) es un conjunto de programas, grabados en un chip de la placa base que se encarga de realizar las funciones necesarias para que el ordenador arranque. style=”color:#202122”>Viene configurada de fábrica con los valores de la placa base por defecto, sin embargo, estos valores pueden ser modificados por el usuario según las necesidades.

Cuando enciendes el ordenador lo primero que arranca es la BIOS. Este firmware entonces se encarga de iniciar, configurar y comprobar que se encuentre en buen estado el hardware del ordenador, incluyendo la memoria RAM, los discos duros, la placa base, la tarjeta gráfica…. Cuando termina selecciona el dispositivo de arranque (disco duro, CD, USB etcétera) y procede a iniciar el sistema operativo.

Fabricantes de BIOS más conocidos: PhoenixBIOS, Award, Amibios, MSI.

UEFI

Actualmente, el interface BIOS original ha sido sustituido por otro más elaborado y seguro, UEFI (Interfaz de Firmware Extensible Unificado). UEFI proporciona mejoras de seguridad en el arranque y aprovechamiento de las nuevas funcionalidades soportadas por las placas base modernas.

Ventajas:

¿Cómo resetear la UEFI/BIOS? Si tenemos algún problema en la configuración (disco mal configurado, overclocking) es posible resetear la BIOS. En el manual de las placas base indica como hacerlo, pero habitualmente:

Los zócalos de la memoria.

Estas ranuras constituyen los conectores para la memoria principal del ordenador, la memoria RAM (Random Access Memory). La memoria RAM está formada por varios chips soldados a una placa que recibe el nombre de módulo de memoria. Estos módulos han ido evolucionando en tamaño, capacidad y forma de conectarse a la placa base.

Actualmente, los módulos más comunes son los módulos DIMM de 13,3 cm de largo, y existen:

SO-DIMM. Consisten en una versión compacta de los módulos DIMM convencionales. Debido a su tamaño más compacto, estos módulos de memoria suelen emplearse en portátiles u ordenadores de dimensiones reducidas._

Los zócalos se agrupan en bancos de 1, 2, 4 o 6 zócalos, están numerados y normalmente se colocan abriendo los sujetadores ubicados en cada extremo de la ranura.

Las memorias NO son compatibles con zócalos de diferente tipo.

Buses de expansión.

Son unas ranuras de plástico o slots con conectores eléctricos en las que se insertan las tarjetas de expansión, como, por ejemplo, las tarjetas gráfica, de sonido, de red, etc.

Estas ranuras forman parte de un bus, a través del cual se comunican los distintos dispositivos del ordenador.

En una placa base actual podemos encontrar ranuras PCI y ranuras PCI Express de distintas velocidades. Las primeras tienden a desaparecer y ser sustituidas por las PCI Express.

Bus de expansión PCI (Peripheral Components Interconnect)

Fue desarrollado por Intel a principios de los 90, y sus posibles usos eran: Tarjetas de vídeo, sonido, red, módem, puertos etc._ Existen distintas versiones:

Bus de expansión PCI-Express

El slot PCI-Express (PCI-E o PCle) es la evolución del slot PCI.

Hereda la nomenclatura del AGP, y así podemos encontrarlo en x1, x2, x4, x8, x16 y x32, siendo en este caso la velocidad del bus de 133 MHz (el doble que la AGP).

Existen diferentes tipo de conectores PCI-E

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Versiones PCI-Express

Los conectores internos de la placa base

https://www.asus.com/es/motherboards-components/motherboards/tuf-gaming/tuf-gaming-z790-plus-wifi/

FDD (Floppy Disk Drive)

Dispone de 34 pines y era utilziado para la disquetera de 3.5” (Obsoleto)

Conector IDE (Integrated device Electronics) (o ATA paralelo)

Conector para dispositivos IDE como discos duros, CD-ROM, DVDs, etc. Se han quedado obsoletos.

Comparación IDE vs Floppy

Serial ATA o SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

Conector para dispositivos SATA como discos duros, CD-ROM, DVD, BluRay, etc. Se puede decir que reemplazan a los IDE. En cada puerto SATA de la placa se puede 1 dispositivo

Versiones de SATA:

Conector USB interno

Se realiza una conexión en la placa base para extraer un puerto USB al exterior de la caja, normalmente al panel frontal

Conector USB 3.2 Gen 2x2 interno

Nueva nomenclatura puertos USB

Tipos de USB

Conector NVMe M.2

Interfaz NVMe M.2 : Discos duros SSD M2 y tarjetas WiFi

Conectores de audio internos

Conectores internos dotar de audio al panel frontal del ordenador. Con un cable se lleva el puerto de sonido hacia el exterior del chasis.**

Conectores del panel frontal.

Q-connector


Pila

Mantiene la configuración básica de la BIOS cuando el ordenador no tiene un suministro de corriente

Reloj interno del ordenador

Tipo: CR2032 - 3V

Si la batería se agota la BIOS a través de la pantalla puede mostrarnos información al respecto, siendo los más comunes los del tipo “CMOS Battery Failure”, “CMOS Read Error”, o “CMOS Checksum Error”.

Conectores externos de la placa base

VRM

VRM es un acrónimo de “Voltage Regulator Module” o “Modulo de regulación de voltaje” y es un componente electrónico que permite regular, con mayor o menor eficiencia, el voltaje que se suministra en un circuito electrónico y en el case de las placas base al procesador, memorias y resto de componentes.

Bibliografía

https://sites.google.com/site/1ofpb1516manuel/6-los-zocalos-de-memoria

https://mejorenpc.com/hardware/que-es-un-socket/

https://es.wikibooks.org/wiki/Mantenimiento_y_Montaje_de_Equipos_Inform%C3%A1ticos/Tema_7/El_B.I.O.S

Libro Montaje y Mantenimiento de Equipos Editorial: McGraw Hill

https://www.ticarte.com/contenido/conectores-internos-de-la-placa-base

http://www.mailxmail.com/curso-ordenador-portatil-tipos-historia-componentes/ranuras-expansion-bus-isa-eisa-mca

https://hardzone.es/2018/02/24/conectores-fuente-alimentacion/

https://www.profesionalreview.com/2019/02/17/conectores-fuente-alimentacion/

https://www.profesionalreview.com/2018/11/06/tipos-de-tornillos-placas-base-y-pc/

http://piezaytornillo.blogspot.com/2015/11/cables-de-red-electrica.html

https://rog.asus.com/es/motherboards/rog-crosshair/rog-crosshair-x670e-hero-model/

https://www.asus.com/es/motherboards-components/motherboards/tuf-gaming/tuf-gaming-z790-plus-wifi/

https://tech-fairy.com/what-is-the-meaning-of-the-different-usb-port-colors-blue-teal-blue-yellow-red-black/

https://download.gigabyte.com/FileList/Manual/mb_manual_z790-aorus-xtreme_1001_e_221011.pdf