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DICA – XBOX ligado em fonte ATX


Figura 1 – Fonte ATX para computador, adaptada com o cabo de fonte XBOX. Funciona igual à original, comandada pelo botão POWER do console.

Figura 1 – Fonte ATX para computador, adaptada com o cabo de fonte XBOX. Funciona igual à original, comandada pelo botão POWER do console.

É possível fazer o XBOX ligar uma fonte para computadores (padrão ATX), pois as tensões de alimentação são iguais. Fontes de PC entregam muito mais potência e também são bivolt, um recurso inexistente na maioria das fontes originais do XBOX.

Este artigo mostra como adaptar o console XBOX 360S em fonte de computador (fig. 1), mas pode ser feito também no modelo no 360E (Super Elite ou Super Slim), no 360 antigo, no XBOX One e possivelmente nos modelos One S e One X, que têm fontes embutidas.

ATENÇÃO: as sugestões veiculadas neste artigo são resultado de experiência pessoal, e podem conter incorreções. Aqueles que optarem por efetuar a modificação, o farão por sua conta e risco. Não mexa em equipamentos se não tiver bons conhecimentos de eletrônica.

Causa da queima das fontes XBOX

No Brasil, devido a um legado histórico – que terá de ser resolvido algum dia – temos o fornecimento de duas tensões de rede elétrica. Em algumas capitais e cidades antigas a rede é de 127 VCA, enquanto o restante do país recebe 220 VCA, igual à maioria do planeta (220 e 230V são consideradas tensões equivalentes, para fins de funcionamento dos aparelhos).

Em razão disso, em nossas terras a tensão única de trabalho das fontes XBOX é uma frequente causa de sua queima, que ocorre quando os modelos de 120V ou 127V são ligados em 220V.

Já fiz um post sobre isso neste Dicas do Zébio, onde descrevi o conserto de uma fonte do XBOX 360S, acesse-o AQUI: (TÉCNICA – Conserto da fonte de XBOX 360 S (Slim) que foi ligada em 220V).

Depois da queima, muitos adquirem uma fonte bivolt compatível, cuja qualidade não chega nem perto de uma fonte original XBOX e é causa de mais dores de cabeça, pois pode até queimar o console. É neste momento que o barato sai caro…

Eventualmente, uma fonte XBOX original pode falhar, principalmente quando é usada intensamente, em ambientes muito quentes. Isso pode estufar capacitores internos, como por exemplo nas fontes do XBOX One (fig. 2).

Fig. 2 – Capacitor de 1500uF/16V – 105°C, que costuma estufar frequentemente em fontes XBOX One. Melhor trocar por um Rubycon, Nichicon ou Panasonic, para não voltar a ter problemas. Fonte: Youtube - Canal Metaltronics [1].

Fig. 2 – Capacitor de 1500uF/16V – 105°C, que costuma estufar frequentemente em fontes XBOX One. Melhor trocar por um Rubycon, Nichicon ou Panasonic, para não voltar a ter problemas. Fonte: Youtube – Canal Metaltronics [1].

Pode ocorrer também falha do ventilador interno da fonte, por excesso de sujeira ou pelo calor ambiente. Mas, antes disso ocorrer, certamente o XBOX travará algumas vezes, avisando.

Semelhanças entre fontes XBOX e fontes padrão ATX

Podemos ligar o XBOX em fontes ATX. O padrão ATX é uma lista de requisitos que os computadores devem obedecer. São padronizados os tipos de gabinetes, as dimensões das placas, os conectores, as cores dos fios, as características mínimas de desempenho, a ventilação, a forma de ligar e desligar, etc..

Quem desejar conhecer o padrão ATX poderá baixar DAQUI a versão 2 das especificações da Intel para fontes, de junho de 2018 [2]. Esta versão contempla novos tipos de gabinetes, pois os equipamentos estão reduzindo de tamanho. Na referência [3], a Enermax disponibiliza as especificações 2.2, de março de 2005. E na ref. [4], a Universidade Americana de Beirute publica a versão 2.01, de fevereiro de 1997.

Fig. 3 – Etiquetas de fontes ATX: Corsair, de 500W, Bestec, de 300W. Em destaque, as capacidades de corrente das linhas de +5VSB e +12V.

Fig. 3 – Etiquetas de fontes ATX: Corsair, de 500W, Bestec, de 300W. Em destaque, as capacidades de corrente das linhas de +5VSB e +12V.

Fig. 4 – Etiquetas de fontes XBOX. Em cima, dois modelos 360; à direita, 360S; embaixo, One e One S. Observe a potência total e corrente da saída de 12V (Output).

Fig. 4 – Etiquetas de fontes XBOX. Em cima, dois modelos 360; à direita, 360S; embaixo, One e One S. Observe a potência total e corrente da saída de 12V (Output).

Fontes ATX são geralmente bivolt, as mais simples têm chave 110/220V e as mais requintadas têm seleção automática de voltagem. Elas fornecem os mesmos níveis de tensão que as fontes do XBOX, mas disponibilizam correntes mais altas, com regulação excelente. Mesmo fontes ATX de 300W tem mais potência que as originais do XBOX. Dependendo do modelo de console XBOX, a potência pode variar entre 120W e 253W (figs. 3 e 4).

A potência maior das fontes ATX é uma vantagem, porque diminui seu aquecimento, em razão de não serem utilizadas até o limite. Desde que as tensões fornecidas sejam as mesmas, as correntes disponíveis podem ser maiores, pois formam uma reserva de potência. Equipamentos eletrônicos como o XBOX, só consomem a corrente de que necessitam, mesmo que esteja sobrando potência na fonte de alimentação. Pode-se comparar com um automóvel, que tendo motor mais potente, permite atingir maiores velocidades com rapidez, mas o motorista é que decide como andar.

Outro detalhe é o eficiente sistema de proteção contra sobrecarga. Fontes ATX desligam quando ocorre um curto-circuito, para ligá-las novamente só depois de retirar o plugue da tomada e aguardar uns 30 segundos, em média. Este tempo varia conforme o fabricante.

Fig. 5 – Cores dos fios do cabo em fonte compatível (esquerda) e original (direita), para o XBOX 360S.

Fig. 5 – Cores dos fios do cabo em fonte compatível (esquerda) e original (direita), para o XBOX 360S.

Por outro lado, apesar das várias versões de conectores e circuitos, todas as fontes para XBOX dispõem de uma saída de alta capacidade, com tensão de +12V, responsável pela energização do console. São os dois fios amarelos do cabo da fonte, igual às fontes ATX. A corrente da linha de 12V varia conforme o modelo de console, e fica entre 9 e 20A, aproximadamente.

A saída de +5VSB (Stand-By) da fonte XBOX é permanente, com capacidade de 1A e usa o fio vermelho. É só ligar a fonte na rede elétrica e esta tensão já fica disponível. É a forma utilizada para manter alguns circuitos internos “acordados”, que servem, por exemplo, para ligar a fonte remotamente, pelo botão POWER do console XBOX. Nas fontes ATX, o +5VSB usa fio roxo.

A fonte recebe este comando do botão POWER pela ligação PS_ON (Power Supply ON), no fio azul. Este fio é verde nas fontes ATX e nos primeiros modelos de XBOX 360. É esta conexão que faz a fonte ativar a linha de 12V e energizar o XBOX. Outros modelos de XBOX podem chamar o pino PS_ON de COMM (COMMand), PWR_ ENABLE (Power enable) ou CTL (ConTroL), que têm, em princípio, funcionamento idêntico.

No cabo das fontes XBOX há um fio cinza (RSENSE), que mantém a fonte original informada sobre o consumo total, para fins de proteção e confiabilidade de funcionamento. Esta conexão não tem utilidade para a fonte ATX e pode ser isolada ou aterrada, pois no conector do cabo XBOX ela é ligada ao GND.

Por último, os dois fios pretos são a referência de zero volt, mais conhecida como o polo negativo, terra ou comum (Ground ou GND, Common ou COM). As tensões são sempre medidas em relação a este potencial. Fontes ATX usam a mesma cor preta para as conexões GND.

Atenção: a conexão COM (Common) das fontes ATX não é a mesma que COMM (Command) das primeiras fontes XBOX 360.

Exceto para as fontes ATX, que devem obedecer a um padrão, é possível que as cores do cabo da fonte XBOX sejam diferentes, principalmente se ele vier de uma fonte não original – como foi o nosso caso – ou for dos primeiros modelos 360. Observe bem antes de tentar qualquer alteração e confira, cuidadosa e exaustivamente, a posição das conexões, tendo como base as figuras 5, 6, 7, 8 e 9.

Figura 6 – Identificação das ligações do conector do XBOX 360 S.

Figura 6 – Identificação das ligações do conector do XBOX 360 S.

Figura 7 – Identificação das ligações do conector do XBOX One.

Figura 7 – Identificação das ligações do conector do XBOX One.

Figura 8 – Identificação das ligações de 3 tipos de conectores XBOX 360, fabricados entre 2005 e 2010, com as respectivas potências. Fonte (parcial): gr33online [5].

Figura 8 – Identificação das ligações de 3 tipos de conectores XBOX 360, fabricados entre 2005 e 2010, com as respectivas potências. Fonte (parcial): gr33online [5].

Fig. 9 – Conexões do plugue do XBOX 360E (Super Slim ou Super Elite).

Fig. 9 – Conexões do plugue do XBOX 360E (Super Slim ou Super Elite).

Acionamento das fontes ATX e XBOX

De modo a clarear o assunto para quem não é do ramo, mas quer compreender o funcionamento do circuito adaptador: quando falamos em nível lógico alto, nível de tensão alto ou simplesmente nível alto, significa que aquele ponto tem uma tensão igual ou próxima da tensão de alimentação. E quando falamos em nível baixo, significa que aquela conexão está aterrada, ou com tensão próxima de zero. Esses são os famosos “zeros e “uns” dos computadores.

As fontes ATX e XBOX reconhecem níveis lógicos TTL (Transistor-Transistor Logic – lógica transistor-transitor), que são baseados na alimentação de 5V. No entanto, a conexão PS_ON das fontes XBOX tem comportamento inverso ao das fontes ATX.

Enquanto que a fonte XBOX liga quando o PS_ON recebe um nível alto (+5V), nas fontes ATX o PS_ON# é ativado com nível lógico baixo (GND), ou seja, ao aterrarmos esta conexão, a fonte ATX liga.

Conforme as especificações para os projetistas e fabricantes [2][3][4], a conexão PS_ON# das fontes ATX deve obedecer aos seguintes requisitos:

– É ativada com nível TTL baixo (menor que 0,8V);

– É desativada com nível TTL alto (maior que 2,0V);

– Aceita histerese de 0,3V, para cada um dos patamares de acionamento;

– A corrente máxima é menor que 2 mA, no nível lógico baixo;

– Necessita de um resistor pull-up interno (resistor ligado a um potencial positivo, que mantém o nível alto quando não há conexão);

– A tensão pode chegar no máximo a 5,25V;

– Deve ter proteção anti-ressalto (debouncing), para evitar acionamentos erráticos por causa de chaves mecânicas.

Conhecendo estes requisitos, percebemos que só é necessário montar um estágio inversor de sinal, que aterre a conexão PS_ON# da fonte ATX, ao receber +5V. Ou seja, o estágio inversor transforma um nível de tensão baixo em alto e vice-versa.

Não confunda este circuito inversor de sinal com os inversores de frequência, utilizados em automóveis e painéis solares, que convertem a corrente contínua (CC) da bateria em corrente alternada (CA) da rede elétrica.

Também não embaralhe com os inversores de frequência (inverters), que acionam motores de indução. Tais motores tem rotação determinada pela frequência da rede (60Hz no Brasil) e com os inversores, a frequência pode mudar de 0 a 400Hz, em média, permitindo aproveitar o torque máximo em qualquer velocidade e aumentando a economia em até 70%. Inversores de frequência são utilzados nos motores trifásicos industriais e nas modernas e eficientes máquinas de ar condicionado e de lavar roupas.

Escolha da fonte

Apesar do XBOX precisar de muito menos potência que um computador, a fonte escolhida deve ser decente, para evitar defeitos. Também precisa dispor de uma reserva de potência.

Fontes baratas são mais leves, porque economizam nos componentes de potência, nos filtros contra interferências eletromagnéticas (IEM ou EMI – Electromagnetic Interference), nos dissipadores e nos circuitos de proteção.

Como sugestão de fontes de maior qualidade, podemos citar Akasa, Casemall, Cooler Master, Corsair, Seventeam, Thermaltake, Zalman, dentre outras.

Compare, por exemplo duas fontes de alegados 500W: a Corsair CX-500 (fig. 10), que cumpre o que promete, e a F-New FN-R 500W (fig. 11), que queimou no laboratório do TecLab, quando tentaram extrair a potência máxima.

Na fonte da fig. 11, podemos ver que as proteções eletromagnéticas não foram montadas, porque há lugares vazios na placa. Os vídeos dos testes do TecLab estão nas referências [6] e [7], vale a pena dar uma olhada.

Fig. 10 - Fonte ATX Corsair CX-500, de 500W. A placa está totalmente "recheada" e ocupa bastante espaço interno.

Fig. 10 – Fonte ATX Corsair CX-500, de 500W. A placa está totalmente “recheada” e ocupa bastante espaço interno.

Fig. 11 - Fonte ATX F-New FN-R 500W, de "500W". Observe as partes faltantes na placa e o menor tamanho dos dissipadores. Esta fonte queimou no review do TecLab. Fonte: Youtube, canal TecLab [7].

Fig. 11 – Fonte ATX F-New FN-R 500W, de “500W”. Observe as partes faltantes na placa e o menor tamanho dos dissipadores. Esta fonte queimou no review do TecLab. Fonte: Youtube, canal TecLab [7].

O ruído e aquecimento são incômodos, principalmente para quem passa muito tempo jogando.  Fontes com ventoinhas grandes são geralmente silenciosas. Fontes baratas usam componentes no limite e costumam aquecer mais, obrigando as ventoinhas a funcionar plenamente – com mais ruído, portanto. Outras vezes, as ventoinhas das fontes simples não tem controle de velocidade e funcionam sempre na rotação máxima.

Uma fonte ATX com a qualidade necessária poderá até ser retirada de algum equipamento fora de uso e se estiver em boas condições, poderá servir para a adaptação. Na linha de +12V, é intressante que ela forneça mais potência do que a fonte do XBOX. Por exemplo, para o XBOX 360S, escolhi uma fonte ATX com 16A na linha de +12V e 1A em +5VSB. A fonte original do XBOX 360S informa para estas linhas de alimentação, respectivamente, correntes de 9,6A e 1A.

Montagem do circuito adaptador para XBOX comandar fontes ATX

Para montar a adaptação, precisamos de uma fonte ATX, do cabo de uma fonte XBOX e do circuito inversor, que veremos agora. Também será necessário equipamentos para soldagem eletrônica, espaguetes isolantes e presilhas plásticas.

O inversor de sinal é montado com componentes corriqueiros: dois resistores e um transistor (fig. 12).

Q1 é um transistor de silício NPN comum, com pequena corrente de coletor (Ic<=1A) e que trabalha com baixa tensão entre coletor e emissor (Vce>=20V). Há uma ampla variedade deles, disponíveis em qualquer placa de sucata ou loja de eletrônica: BC337, BC338, BC547, BC548, BC637, BC817, BC847, 2N3904, 2N2222, 2SC945, MPSA05, MPSA06, S8050 e inúmeros outros.

Fig. 12 - Circuito inversor de sinal, com transistor NPN qualquer.

Fig. 12 – Circuito inversor de sinal, com transistor NPN qualquer.

Fig. 13 - Polaridade de alguns transistores de baixa potência, em 3 encapsulamentos diferentes, que podem ser utilizados no circuito adaptador de fontes ATX para XBOX.

Fig. 13 – Polaridade de alguns transistores de baixa potência, em 3 encapsulamentos diferentes, que podem ser utilizados no circuito adaptador de fontes ATX para XBOX.

Fig. 14 - Esquema geral do circuito adaptador de fontes ATX para trabalhar com XBOX. Clique na imagem para ampliar em nova aba do navegador.

Fig. 14 – Esquema geral do circuito adaptador de fontes ATX para trabalhar com XBOX. Clique na imagem para ampliar em nova aba do navegador.Atenção: cada tipo de transistor tem uma posição própria dos terminais CBE (Coletor, Base e Emissor), sempre é bom consultar a folha de dados (datasheet) do componente. Para economizar seu tempo, a figura 13 mostra a polaridade de alguns transistores de baixa potência, mas leve em conta que fabricantes desconhecidos podem desrespeitar essas orientações, sempre é bom testar o semicondutor.

Se você tem um transistor com marcação apagada ou desconhecida e quer usá-lo, eu mostro no vídeo abaixo um jeito fácil para descobrir os terminais com um multímetro e também para saber se ele é NPN.

Em nosso circuito da figura 12, o resistor R1, de 10K, é ligado na base do transistor e garante o acionamento confiável, sem problemas, com qualquer semicondutor equivalente. R1 é conectado no PS_ON do cabo XBOX, o fio azul (ou verde).

A fig. 14 mostra uma visão geral das ligações da adaptação.

O resistor R2, de 100 ohm, ligado ao coletor, limita a corrente de coletor (Ic) e evita que o transistor queime, em caso de ligação errada ou curto-circuito. Ele pode ser suprimido, se você tiver plena certeza do que estiver fazendo. No meu caso, R2 não foi montado (fig. 15). R2 é ligado ao terminal PS_ON# da fonte ATX (fio verde).

O emissor do transistor é o ponto de ligação comum entre o cabo do XBOX e a fonte ATX, ou seja, é o terra ou GND.

Fig. 15 - Montagem "aérea" do circuito inversor para comandar a fonte ATX. Observe que não montei o resistor R2, de 100 ohm. À direita, o isolamento feito com espaguete termorretrátil (um isqueiro passado rapidamente comprime os tubinhos).

Fig. 15 – Montagem “aérea” do circuito inversor para comandar a fonte ATX. Observe que não montei o resistor R2, de 100 ohm. À direita, o isolamento feito com espaguete termorretrátil (um isqueiro passado rapidamente comprime os tubinhos).

Fig. 16 - Forma de ligar um LED na saída de uma fonte ATX (com opção para 3,3V, 5V e 12V).

Fig. 16 – Forma de ligar um LED na saída de uma fonte ATX (com opção para 3,3V, 5V e 12V).

Fig. 17 - Conexões de saída da fonte ATX, antes e depois da modificação. Foi retirada a maior parte da fiação de saída, pois a fonte ficou definitivamente para o XBOX.

Fig. 17 – Conexões de saída da fonte ATX, antes e depois da modificação. Foi retirada a maior parte da fiação de saída, pois a fonte ficou definitivamente para o XBOX.

Os transistores bipolares de silício exibem uma pequena queda de tensão entre cada junção PN. É a barreira de potencial, com cerca de 0,7V, que precisa ser ultrapassada para o componente conduzir.

Quando o transistor conduz plenamente, a tensão entre coletor e emissor cai para quase zero volt. Uma pequena corrente na base controla a passagem de uma corrente bem maior entre o coletor e o emissor. Por isso, os transistores podem ser empregados como chave comutadora, como fizemos aqui.

Para saber quando a fonte ligou, podemos ligar nela um LED entre o GND e a linha de +5V, +12V ou +3,3V. A figura 16 mostra como fazer isso, para essas três tensões de alimentação, com um LED de qualquer cor.

Com a conexão sugerida, em 3,3V um LED branco ou azul poderá ficar muito fraco. Para resolver isso, podemos baixar o valor do resistor até a metade. Para conhecer melhor os LEDs, acesse meu outro post, AQUI. E revise na figura 14 os fios que podem ser usados nas ligações do LED com a fonte ATX.

Se a adaptação for definitiva, a forma de garantir qualidade às conexões é retirar a fiação não utilizada da fonte ATX e soldar diretamente à placa os fios do cabo XBOX (fig. 17). O circuito adaptador pode tranquilamente ficar dentro da fonte, pois ocupa pouco espaço.

Sugiro também amarrar o cabo do XBOX à carcaça da fonte ATX, para evitar que ele fique solto e possa romper a fiação com o uso, levando a algum defeito grave (fig. 18).

No vídeo abaixo, mostro como fazer o teste na adaptação pronta. Este teste é idêntico ao de qualquer outra fonte XBOX, como você pode consultar em post anterior sobre o conserto de fontes XBOX compatíveis, AQUI.

Fig. 18 - Amarração do cabo do XBOX à fonte ATX, com presilha plástica tipo "rabo de rato".

Fig. 18 – Amarração do cabo do XBOX à fonte ATX, com presilha plástica tipo “rabo de rato”.

Devo lembrar os furos de ventilação da fonte ATX tem que ser deixados livres e desimpedidos, para evitar sobreaquecimento. Não vá colocar livros por cima ou tapar a entrada da ventoinha…

Como alerta, na referência [8] a Microsoft informa sobre os problemas com fontes de alimentação inadequadas para o XBOX One.

Por último, sugiro o blog de William Quade [9], que mostra como fazer alterações em diversos consoles (usando modchips), além de dicas de desmontagem e fotos.

Referências

[1] Youtube – Metaltronics – Xbox one – Won’t turn on power brick permanent fix – https://www.youtube.com/watch?v=qdalG8hh_VE

[2] Intel – Desktop platform form factors power supply – Desgin Guide – Revision 002 – June 2018 – https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/power-supply-design-guide-june.pdf

[3] Enermax – ATX12V – Power supply design guide – Version 2.2 – March 2005 – http://www.enermax.cn/enermax_pdf/ATX12V_PSDG_2_2_public_br2.pdf

[4] American University of Beirut – ATX Specification 2.01 – https://web.aub.edu.lb/pub/docs/atx_201.pdf

[8] Xbox Support – About power supply – https://support.xbox.com/pt-BR/xbox-one/accessories/about-power-supply

[6] Youtube – TecLab – Testes de fonte F-New FN-R 500W – bomba #5 – https://www.youtube.com/watch?v=zA5CJu1odIo

[7] Youtube – TecLab – Testes de fonte Corsair CX-500 – #6 aprovada – https://www.youtube.com/watch?v=4cHdqKM43O8

[8] gr33online – Xbox power connector – https://gr33nonline.wordpress.com/2016/09/13/xbox-power-connector/

[9] William Quade – Projects – https://quade.co/projects/

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  1. 30 de março de 2019 às 00:31

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