آموزشی: منبع تغذیه یا Power Supply

[pese]

منبع تغذیه یا Power Supply منبع تغذیه در کامپیوتر، تامین کننده انرژی و برق مصرفی اجزا مختلف کامپیوتر است و از این نظر آن را می توان قلب کامپیوتر دانست. همانطور که قلب خون کافی برای تامین انرژی مورد نیاز بافت های مختلف بدن را به آنها می رساند، منبع تغدیه نیز توان مورد نیاز برای قسمت های مختلف سیستم را تامین می کند و بدون وجود یک منبع تغذیه مناسب و خوب، بهترین قطعات کامپیوتر هم کارایی چندان مناسبی نخواهند داشت.

منبع تغذیه سوئیچینگ (Switched-Mode Power Supply)
منبع تغذیه سوئیچینگ (بصورت مخفف SMPS) یك واحد تغذیه توان (PSU) است كه به روش سوئیچینگ عمل رگولاسیون را انجام می‌دهد. برای ثابت نگه داشتن ولتاژ در خروجی یك منبع تغذیه، دو روش رگولاسیون خطی و سوئیچینگ رایج می‌باشد.

• در روش رگولاتور خطی از ترانس و المان‌های یكسو كننده جریان و ***** استفاده می‌شود. نقطه ضعف این روش، تلفات بالا و بازدهی پائین و عدم دسترسی به رگولاسیون دقیق و کیفیت دلخواه در خروجی منبع تغذیه خطی می‌باشد. فركانس کار ترانس‌ها در روش خطی 50 تا 60 هرتز است. ترانس‌های فرکانس پایین، اندازه و حجم بزرگی دارند. در روش سوئیچینگ به دلیل استفاده از فركانس بالای 50 تا 200 کیلوهرتز، حجم و وزن ترانس‌ها به میزان قابل توجهی كاهش می‌یابد.
• راندمان یا بازده توان در روش سوئیچینگ بسیار بیشتر از روش خطی است. یك منبع خطی با تلف كردن توان، خروجی خود را رگوله می‌كند ولی در روش سوئیچینگ با تغییر میزان دوره سیكل سوئیچ یا همان Duty Cycle می‌توان ولتاژ و جریان خروجی را كنترل كرد.

نکته
با یك طراحی خوب در روش سوئیچینگ می‌توان به حدود 90% بازدهی دست یافت. در توان‌های بالا از روش PWM که مخفف Pulse Width Modulation می باشد و در توان‌های پائین تر از 30 وات معمولاً از روش كلید زنی به صورت پالس‌های معمولی استفاده می‌شود.

انواع منبع تغذیه
منابع تغذيه دارای ابعاد و شكل های مختلفی می باشند، که بايد با جعبه و مادربرد نصب شده در داخل جعبه رايانه همخوانی و سازگاری داشته باشد.

• XT
• خوابيده يا روميزی AT Desk
• برجی يا ايستاده AT Tower
• Baby AT
• باريك، نقلی Rectifier
• ATX
• SFX
• WTX

در حال حاضر بیشتر از نوع ATX استفاده می شود و مدل های ديگر منسوخ شده اند و فقط در رايانه های قديمی يافت می شوند.

ويژگی های منبع تغذيه نوع ATX

• در منابع ATX جريان هوا از داخل کيس مکيده شده و از قسمت عقبی منبع تغذيه به خارج هدايت می شود تا علاوه بر منبع تغذيه برد اصلی نيز خنك شود.
• رابط منبع به برد اصلی دارای ولتاژ 3/3 ولت بوده و ديگر نياز نيست تنظيم كننده ولتاژ روی برد اصلی قرار بگيرد. (در منبع تغذيه های قديمی اين رابط وجود نداشت و نياز به يك تنظيم كننده بود تا ولتاژ ورودی را به 3.3 ولت تبديل كند)
• کليدی در پشت منبع تغذیه وجود دارد به نام کليد قطع و وصل که برای قطع کامل برق رايانه استفاده می شود. تا اين کليد در حالت وصل نباشد سيستم شروع به کار نخواهد کرد.

مدل های جدیدتر منابع تغذیه

• مدل STX
  • در منبع تغذیه STX پین ولتاژ 5- (سیم سفید) وجود ندارد و علت حذف ولتاژ 5- آن است که این ولتاژ فقط در وسایلی که با گذرگاه ISA کار می کردند کاربرد داشت. از آنجای که مادربورد های جدید همگی با گذرگاه PCI و AGP کار می کنند لذا نیازی به این ولتاژ نداریم.
• مدل WTX
  • این منبع تغذیه برای ایستگاه های کاری (کامپیوتر مادر درشبکه) طراحی شده است. این منبع تغذیه برای استفاده درسیستم های با چند پردازنده ساخته شده است که دارای قدرت بین 460 تا 800 وات بلکه بیشتر می باشد.

آشنایی با مدار پاور
به شکل زیر توجه کنید.

شکل بالا یک نمای شماتیک از اصول اولیه مدار پاور می باشد.
به مدار زیر توجه کنید.

نکته
فایل های عکس این مدار را در ریزولوشن بالا از این لینک دریافت کنید.
این مدار از بخش های زیر تشکیل شده است.

• مدار قدرت
• مدار 5 ولت StandBy یا 5vSB
• مدار تفاضلی یا Ple and Amplifier
• مدار خروجی یا ثانویه ترانس T1

مدار قدرت
به شکل زیر توجه کنید.

• محل ورود برق 220 ولت
  • در ابتدا برق 220 ولت AC توسط یک پایه که دارای سه پین است وارد مدار پاور می شود.
• خازن ضربه گیر
  • یک خازن به عنوان ضربه گیر بطور موازی با محل ورود برق 220 ولت به پاور قرار دارد. هنگامی که دو شاخه پاور را به پریز برق وصل می کنید یک جرقه زده می شود و ممکن است این جرقه به مدار آسیب بزند. خازن ضربه گیر ولتاژ اضافه موقع جرقه زدن را می گیرد و اجازه نمی دهد این ولتاژ اضافه وارد مدار پاور شود.
• فیوز
  • با استفاده از فیوز تنها اجازه عبور مقدار مشخصی جریان داده می شود و اگر جریان بیشتری از آنچه روی فیوز نوشته شده است رد شود فیوز می سوزد و ولتاژ مدار قطع می شود.
• مقاومت NTC
  • مقاومت NTC با دما نسبت عکس دارد. در لحظه اول که پاور روشن می شود مقاومت NTC اجازه عبور جریان زیادی را نمی دهد و با بالا رفتن دما در پاور مقاومت NTC کمتر می شود و جریان بیشتری وارد مدار پاور می شود.
• مدار Line Filter یا EMI
  • با توجه به اينکه منابع تغذية سوئيچينگ به عنوان يك منبع توليد کننده نويز برای مدارات مخابراتی می باشند، با ***** كردن ورودی و خروجی، بايد ميزان اثر تداخل الكترومغناطيسی را تا حد امكان كاهش داد. چرا که با بالا رفتن فركانس در مدار داخلی پاور، هارمونيك‌هايی با فركانس بالاتر از فركانس اصلی منبع ايجاد می گردند و موجب تداخل در باندهای راديويی و مخابراتی می‌گردد. معمولا اين بخش از دو عنصر القاگر و خازن تشکيل شده است، که وظيفه ممانعت از خروج نويز حاصل از سيستم سوئيچينگ منبع تغذيه به بيرون و همچنين ممانعت از ورود فركانس‌های اضافی حاصل از دوران موتورهای الكتريكی و يا سيستم‌های توليد كننده حرارت به داخل منبع تغذيه را بر عهده دارد. امروزه علاوه بر تقويت لاين *****، با تعبيه PFC در بخش ورودی، پيشرفت‌های بيشتری صورت گرفته است.
  • مدار Line Filter در بیشتر پاور ها حذف شده است.
• پل دیود
  • از پل دیود برای یکسوسازی تمام موج در مدار پاور استفاده می شود. در ابتدا در برق 220 ولت شهری که دارای ولتاژ AC می باشد نمودار ولتاژ آن بصورت زیر می باشد.

و بعد از پل دیود نمودار ولتاژ بصورت زیر می شود.

مشاهده می شود که بعد از پل دیود ولتاژ کاملا یکسو شده است.

• خازن های ورودی C1 و C2
  • ولتاژ 220 ولت صاف شده توسط پل دیود در اختيار خازن‌های الکتروليت ورودی (C1 و C2) با تحمل ولتاژ بالاتر از 200 ولت قرار داده می شود تا انرژی مورد نظر برای کارکرد ترانزيستور های مدار سوئيچینگ را فراهم آورند. اين قسمت معمولا از دو خازن الکتروليت با ظرفيت‌های متناسب با توان منبع تغذيه تشکيل شده است، که وظيفه كنترل سطح ولتاژ ورودی در هنگام كاركرد پاور و همچنين ذخيره انرژی مورد نياز مدار سوئيچينگ به هنگام وقفه‌های كوتاه انرژی، را برعهده دارد. ظرفيت و کيفيت خازن‌ها در اين قسمت از اهميت ويژه‌ای برخوردار می‌باشند. چرا که ظرفيت انباره انرژی و پارامترهای کيفی اين خازن‌ها در کارکرد بدون وقفه مدار وکاهش ريپل خروجی تاثير گذار میباشد.
  • خازن های C1 و C2 در هنگام پر شدن دارای ولتاژی برابر 150 ولت یا بیشتر می شوند که در مجموع 300 ولت DC برق در خود ذخیره می کنند.
  • با استفاده از خازن های C1 و C2 نمودار ولتاژ بصورت زیر می شود.

مشاهده می شود که با استفاده از خازن های الکترولیتی C1 و C2 سطح ولتاژ صاف شده است.

نکته
تا اینجا مدار قدرت پاور تمام شد. مدار قدرت پاور در ادامه با مدار های زیر ارتباط دارد.

• مدار سوئیچینگ (Power Switching)
  • از دو ترانزیستور MOSFET که با مدار قدرت در ارتباط است و یک ترانزیستور MOSFET که با مدار 5 ولت StandBy مرتبط است تشکیل شده است. به طور معمول ولتاژ DC عرضه شده توسط خازن‌های ورودی در اين قسمت تبديل به ولتاژ AC با فرکانس بالا جهت کنترل سطح ولتاژ می‌گردد. با اين کار عملا يک محيط کنترلی انعطاف‌پذير توسط Duty Cycle ، برای کاهش و افزايش ميزان ولتاژ و جريان ايجاد نموده‌ايم و از طرفی ريپل خروجي را با تعبيه خازن‌ها و سلف‌های محدودتری می‌توانيم کنترل نماييم. همچنين با بالا بردن فرکانس جريان AC ، نياز به ترانسفورماتور (T1) با ابعاد خيلی بزرگ نخواهيم داشت و از اتلاف انرژی بيشتر، جلوگيری نموده‌ايم. اين بخش معمولا از دو ترانزيستور قدرت (MOSFET) تشکيل شده است که وظيفه كنترل سطح ولتاژ خروجی از طريق زمان روشن و خاموش شدن ( سوئيچ کردن ) را بر عهده دارد . همچنين ترانزيستور سوئيچ ديگری نيز برای عمليات راه‌اندازی مدار StandBy پاور، در اين قسمت وجود دارد، که عموما تا زمان قطع کامل ولتاژ ورودی، درگير می‌باشد.

نکته
دقت کنید در بعضی مدار ها برای راه اندازی مدار StandBy بجای ترانزیستور MOSFET موجود برای ساخت ولتاژ AC فرکانس بالا در مدار سوئیچینگ از یک آی سی (IC M605 در این مدار) برای این کار استفاده می شود.

• مدار 5vSB
  • آی سی های داخلی پاور برای عملکرد نیاز به یک ولتاژ DC داخلی دارد که وظیفه روشن کردن آی سی مدار پاور را بر عهده دارد. در این مدار برای تامین ولتاژ 5 ولت باید ولتاژ 300 ولت DC خازن های C1 و C2 را به یک ولتاژ AC با فرکانس بالا تبدیل کنیم (توسط آی سی M605 در این مدار یا توسط فت IRF موجود در مدار سوئیچینگ) سپس با استفاده از یک ترانس کاهنده ولتاژ 5 ولت StandBy را فراهم کنیم.
• ترانس خروجی T1
  • وظیفه ساختن ولتاژ های مناسب در مدار خروجی را بر عهده دارد. دقت کنید برای اینکه ابعاد ترانس ها کاهش یابد لازم است فرکانس ولتاژ بیشتر شود.

نکته
برای کاهش اندازه ترانس در مفهوم کلی لازم است ولتاژ DC فرکانس پایین به ولتاژ AC فرکانس بالا تبدیل شود سپس دوباره DC شود.

مدار 5 ولت StandBy یا 5vSB
مدار داخلی پاور (IC) برای عملکرد نیاز به یک ولتاژ 5 ولتی DC داخلی دارد که وظیفه روشن کردن آی سی کنترل مدار پاور را بر عهده دارد. در این مدار برای تامین ولتاژ 5 ولت باید ولتاژ 300 ولت DC خازن های C1 و C2 را به یک ولتاژ AC با فرکانس بالا تبدیل کنیم (با استفاده از ترانزیستور MOSFET مدار سوئیچینگ یا IC M605 در این مدار) سپس با استفاده از یک ترانس کاهنده و دیود و خازن ولتاژ 5 ولت StandBy را فراهم کنیم.
به شکل زیر توجه کنید.

• IC M605
  • با استفاده از این IC یا نمونه های مشابه می توان ولتاژ 300 ولت DC خازن های C1و C2 که با فرکانس 50 هرتز کار می کنند را به ولتاژ AC با فرکانس بالا تبدیل کرد.
• ترانس کاهنده T3
  • با استفاده از ترانس کاهنده T3 می توان ولتاژ 300 ولت AC فرکانس بالا را به ولتاژ 5 ولت AC با فرکانس بالا تبدیل کرد.
• دیود D11 و D12
  • با استفاده از این دیود های ولتاژ 5 ولت AC فرکانس بالا یکسو می شود.
• خازن C18 و C19
  • با استفاده از این خازن ها ولتاژ 5 ولت AC فرکانس بالای کسو شده به ولتاژ 5 ولت DC تبدیل می شود که همان ولتاژ 5vSB می باشد.
• سیم 5vSB
  • رنگ این سیم در کانکتور خروجی بنفش می باشد و ولتاژ آن 5 ولت می باشد. اين ولتاژ در هر دو حالت روشن و خاموش بودن رايانه وجود دارد، اين سيگنال به صورت نرم افزاری در حالت خاموش بودن رايانه آن را روشن می کند.
• IC SG6105
  • این IC یا نمونه های مشابه (TL494) مهمترین IC در مدار پاور می باشد و وظیفه کنترل پاور را بر عهده دارد. در اغلب پاورها از دو آی سی استفاده میشود.
    • یک IC که موج PWM تولید میکند و به بيس ترانزيستورهای قدرت اعمال می کند (OP1 و OP2)
    • یک IC که عمل مقایسه کنندگی ولتاژ (LM339) را انجام می دهد.
      • آی سی مقایسه کننده ولتاژ ورودی را با ولتاژ مرجع مقايسه کرده و در صورت صحت ، آی سی SG6105 یا TL494 روشن ميشود درغير اين صورت آی سی تا رفع اشکال خاموش مي ماند. در صورتی که خروجی ها اتصال کوتاه شوند (جريان زياد از آنها کشيده شود)، يا ولتاژ آنها از حد تعريف شده بالا تر رود آی سی SG6105 یا TL494 توسط اين آی سی (LM339) خاموش مي شود.
• خروجی OP1 و OP2
  • ولتاژ ایجاد شده در خروجی IC SG6105 وارد مدار تفاضلی می شود سپس در مدار تفاضلی بعد از تبدیل شدن به یک ولتاژ AC با فرکانس بالا وارد ترانس افزاینده T2 می شود سپس با استفاده از دیود یکسو می شود و با استفاده از خازن تبدیل به یک ولتاژ DC با فرکانس بالا می شود و به پایه های بیس (Gate) ترانزیستور های مدار سوئیچینگ اعمال می شود.
• سیم PSON
  • برای روشن کردن منبع تغذیه بدون اتصال به مادر بورد بایستی پین شماره 14 که به رنگ سبز رنگ می باشد و به PS_ON موسوم است را به یکی از شاخه های بدنه GND یا همان سیم مشکی وصل کنید. در منبع تغذيه های جديد تابعی تعريف شده است که به وسيله نرم افزارها می توان منبع تغذيه را کنترل نمود و باعث روشن شدن منبع تغذيه می شود. اين سيگنال به عنوان روشن بودن و يا تأمين قدرت (Power On) مادربرد را کنترل می کند.
• سیم PG
  • پس از روشن شدن سيستم، منبع تغذيه به مقداری زمان احتياج دارد تا به سطح ولتاژ مفيد و مطلوب برسد و اگر سيستم شروع به کار کند و منبع تغذيه بعد از آن به کار افتد اتفاقات بدی رخ خواهد داد. برای درستی ولتاژ و يا قدرت مطلوب به مادربرد برای اينكه رايانه قبل از آمادگی منبع تغذيه روشن نگردد سيگنالی به نام (Power Good) ارسال می شود و تا قبل از رسيدن آن مادربرد کاری انجام نمی دهد و در صورتی که مشكلی در برق به وجود آيد و جرقه ای توليد شود منبع تغذيه اين سيگنال را قطع می کند و مادربرد کار نخواهد کرد. رنگ سيم آن خاکستری است.

مدار تفاضلی یا Ple and Amplifier
وظیفه مدار تفاضل ایجاد ولتاژی مناسب برای پایه بیس (Gate) ترانزیستور های مدار سوئیچینگ می باشد.
به شکل زیر توجه کنید.

• ورودی OP1
  • ولتاژ DC فرکانس بالا در خروجی OP1 و OP2 از IC SG6105 وارد ورودی مدار تفاضل یا Ple and Amplifier می شود.
• ترانزیستور Q3 و Q4
  • با استفاده از این ترانزیستور ها ولتاژ DC فرکانس بالا (5 ولت) تبدیل به ولتاژ AC فرکانس بالا می شود.
• ترانس T2
  • با استفاده از ترانس افزاینده T2 ولتاژ AC فرکانس بالا (5 ولت) تبدیل به یک ولتاژ AC بالاتر و با فرکانس بالا می شود.
• دیود ها و خازن های مدار تفاضلی
  • با استفاده از دیود ها و خازن های این بخش از مدار ولتاژ AC فرکانس بالا ایجاد شده در خروجی ترانس T2 تبدیل به دو ولتاژ DC فرکانس بالا می شود و به پایه های بیس (Gate) ترانزیستور های MOSFET مدار سوئیچینگ (Q1 و Q2) اعمال می شود.
• ترانزیستور Q1 و Q2
  • دو ترانزیستور مدار سوئیچینگ می باشد و پایه Gate آن ها توسط مدار تفاضلی تحریک می شود و پایه Drain آن توسط ولتاژ 300 ولت DC خازن های ورودی C1 و C2 تغذیه می شود. در اینجا دو کار صورت می گیرد.
    • اگر ولتاژ پایه Gate صفر بود ترانزیستور ولتاژ 300 ولت DC را رد می کند.
    • اگر ولتاژ پایه Gate صفر نبود ولتاژ در پایه Source برابر صفر می شود.
      • بنابراین یک جریان AC بصورت پالسی بین 300 ولت و صفر در فرکانس بالا ایجاد می شود (هرچه قدر فرکانس Gate بیشتر باشد در نتیجه فرکانس ولتاژ خروجی از مدار سوئیچینگ نیز بیشتر است) و این ولتاژ AC پالسی فرکانس بالا به ترانس خروجی T1 ارسال می شود.
• ترانس T1
  • ترانس خروجی T1 ولتاژ های لازم برای مدار خروجی را تامین می کند.

مدار خروجی یا ثانویه ترانس T1
در مدار خروجی ولتاژ های خروجی مدار پاور برای استفاده در مادربورد و دیگر بورد ها مانند هارد و سی دی رام و دیگر اجزا فراهم می شود.
به شکل زیر توجه کنید.

• ترانس T1
  • ولتاژ ورودی ترانس کاهنده T1 یک ولتاژ AC فرکانس بالا می باشد و در خروجی ترانس ولتاژ های زیر باید وجود داشته باشد. در خروجی ترانس T1 ولتاژ های بدست آمده AC و در فرکانس بالا می باشند.
    • ولتاژ 12+ ولت
    • ولتاژ 5+ ولت
    • ولتاژ 12- ولت
    • ولتاژ 5- ولت
• دیود های شاتکی
  • با استفاده از دیود های شاتکی ولتاژ های AC فرکانس بالا یکسو می شوند. دقت کنید که برای هر کدام از ولتاژ های 12+ و 12- و 5+ و 5- ولت دیود های شاتکی وجود دارد.
• خازن ها
  • با استفاده از خازن های الکترولیتی این بخش از مدار ولتاژ AC یکسویه تبدیل به ولتاژ DC می شود.
• خروجی ها
  • دقت کنید در اینجا خروجی های 12+ و 12- و 5+ و 5- و 3.3- ولت داریم که همگی ولتاژهای DC می باشند.

به شکل زیر توجه کنید.

حال به بررسی بخش های مختلف آن می کنیم. مدار قدرت خطرناکترین بخش مدار پاور است و باید احتیاط و ایمنی زیادی به خرج دهید.

مدار قدرت
به شکل زیر توجه کنید.

تست اجزای مدار قدرت

• تست ورودی 220 ولت
  • مولتی متر را روی ولتاژ AC قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به سر سیم های سفید و مشکی وصل کنید. دقت کنید اتصال کوتاهی اتفاق نیفتد چرا که مدار قدرت خطرناکترین بخش مدار پاور است و باید احتیاط و ایمنی زیادی به خرج دهید. ولتاژی که مولتی متر نشان می دهد برابر 220 یا مقداری بیشتر می باشد.
• تست فیوز
  • مولتی متر را روی بازر قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به دو سر فیوز بزنید، اگر مولتی متر بوق ممتد کشید فیوز سالم است. (تست بوق)
• تست مقاومت NTC
  • مولتی متر را روی بازر قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به دو سر مقاومت وصل کنید، اگر مولتی متر بوق ممتد کشید (مقاومت زیر 100 اهم) مقاومت سالم است. (تست بوق)
  • در کل برای مقاومت های بالای 100 اهم مولتی متر نباید بوق بزند.
• تست پل دیود
  • در ابتدا با توجه به مدار پل دیود در پشت بورد آن را تست بوق کنید. سلکتور مولتي متر را روي بازر قرار داده اگر پراب های قرمز و منفی به دو پایه ای که در آند مشترک هستند وصل شوند مولتی متر بايد بوق ممتد بزند که نشان دهنده اتصال دو پایه آندي هستند (خروجي منفی) و اگر پراب های قرمز و منفی به دو پایه ای که در کاتد مشترک هستند وصل شوند مولتی متر بايد بوق ممتد بزند که نشان دهنده اتصال دو پایه کاتدی هستند (خروجي مثبت) و در اتصال پراب های قرمز و منفی به پایه های دیگر که در آند و کاتد مشترک نیستند نباید صدای بوق شنیده شود.

• • بعد از تست بوق دیود ها را یکی یکی از بورد جدا کنید و آن را تست دیود کنید. سلکتور مولتی متر را روی دیود قرار داده و دیود ها را تست کنید سپس بعد از تست با توجه به جهت آند و کاتدی روی بورد آن ها را لحیم کنید.
• تست خازن های ورودی C1 و C2
  • در ابتدا خازن ها را روی بورد تست بوق کنید که در صورت درستی مولتی متر نباید بوق بکشد.
  • بعد از تست بوق خازن ها را از بورد جدا کنید و آن ها را تست خازن کنید. سلکتور مولتی متر را روی خازن قرار دهید و عدد خوانده شده از مولتی متر را با عدد درج شده روی خازن چک کنید. اگر عدد ها درست بودند خازن ها را با توجه به پلاریته مثبت و منفی روی بورد لحیم کنید.
  • برای تست ولتاژ خازن های C1 و C2 پاور را روشن کنید و با احتیاط کامل ولتاژ خازن ها را اندازه بگیرید. سلکتور مولتی متر را روی ولتاژ مستقیم قرار دهید و پراب قرمز را به پابه پلاریته مثبت و پراب مشکی را به پایه پلاریته منفی خازن وصل کنید. دقت کنید اتصال کوتاه رخ ندهد چرا که باعث انفجار خازن ها می شود. برای اندازه گیری ولتاژ خازن ها فوق العاده دقت کنید که دچار برق گرفتگی نشوید. عدد مولتی متر برای هر خازن 150 ولت یا بیشتر را نشان می دهد.

مدار سوئیچینگ و مدار تفاضل
به شکل زیر توجه کنید.

• ترانس کاهنده T1 مربوط به مدار خروجی می باشد.
• ترانس افزاینده T2 مربوط به مدار تفاضلی می باشد. در شکل مدار تفاضل به خوبی مشخص نیست. مدار تفاضل کمی قبل از ترانس T2 (بین دیود های شاتکی و ترانس T2) شروع می شود (شامل چند ترانزیستور) سپس ترانس T2 و چند دیود زنر و خازن ها و در نهایت ولتاژ مدار تفاضل پایه Gate ترانزیستور های مدار سوئیچینگ را تحریک می کند.
• ترانس کاهنده T3 مربوط به مدار 5vSB می باشد.

تست اجزای مدار سوئیچینگ و تفاضلی

• تست فت های Q1 و Q2
  • مدل این ترانزیستور ها معمولا D13007 می باشد.
  • معمولا پایه Gate آن ها در وسط می باشد.
  • در ابتدا فت های Q1 و Q2 را تست بوق کنید که نباید پایه ها نسبت به هم بوق بزنید.
  • بعد از تست بوق فت ها را از بورد خارج کنید و آن را تست دیود کنید. مولتی متر را روی دیود تنظیم کنید سپس پراب مشکی را روی پایه وسط (Gate) و پراب قرمز را روی Drain قرار دهید که مولتی متر نباید راه بدهد سپس پراب مشکی همچنان روی Gate بماند و پراب قرمز را روی Source قرار دهید که مولتی متر مقداری مقاومت را نشان می دهد سپس همچنان پراب مشکی را روی Gate نگه دارید و پراب قرمز را دوباره روی پایه Drain قرار دهید که مولتی باید بوق بزند یا مقدار مقاومت کمی را نشان بدهد. البته مولتی متر ها معمولا توانایی روشن کردن فت را ندارند.
• تست فت 5vSB
  • مانند فت های Q1 و Q2 می باشد ولی همیشه این تست جواب نمی دهد، معمولا برای فت های IRF با اینکه تست به ظاهر جواب داده است ولی وقتی فت در معرض ولتاژ قرار می گیرد بدرستی کار نمی کند.
• تست اجزای مدار اتفضلی شامل چند ترانزیستور و دیود زنر و خازن می باشد که تست آسانی می باشد.

نکته

• فت های مدار سوئیچینگ به یک سینک آلومینیومی (Heat Sink) متصل هستند برای اینکه گرمای خود را به سینک بدهند و سینک نیز نیز این گرما را به هوای پاور بدهد و فن نیز هوای گرم پاور را مکش کند و آن را به بیرون هدایت کند. همانطور که قبلا اشاره شد، ميزان اتلاف انرژی به صورت گرمايشی و تشعشعات الکترومغناطيسی در منابع تغذيه سوئيچينگ، بالا می‌باشد. انتقال اين حرارت به فضای بيرون کيس از اهميت ويژه‌ای برخوردار است. به همين منظور، اين قسمت از آلياژهای مختلف آلومينيوم و مس که هادی سريع گرما می‌باشند، ساخته مي‌شود و به واسطه تعبيه شيارهايی بر روی آن جهت عبور جريان هوا، وظيفه انتقال دما از ترانزيستورهای سوئيچينگ و همچنين ديودهایShutkey و Fast به محيط اطراف را بر عهده دارد. شکل ظاهری هيت سينک‌ها متناسب با فضای داخلي پاور و نوع سيستم کولينگ در نظر گرفته شده برای هدايت جريان هوا، متفاوت می‌باشد.
• برای تهویه هوای گرم داخل پاور از فن (Fan) نیز استفاده می کنند، عليرغم اينكه معمولا اهميتی برای آن از طرف مصرف كنندگان قائل نمی‌شوند، بسيار دارای اهميت می‌باشد، چرا كه رابطه مستقيمی ‌با راندمان و طول عمر منبع تغذيه دارد. هر چقدر تهويه هوای گرم ازمحيط داخلی منبع تغذيه به فضای بيرونی، بهتر انجام گيرد كاركرد منبع تغذيه افزايش می‌يابد. جديدا توليدكنندگان از فن‌هاي 12* 12 سانيتمتر در محصولات خود استفاده می‌نمايند كه اين مورد باعث تهويه هوای گرم اطراف پردازشگر و همچنين بی صدا شدن منبع تغذيه گرديده است. ولی در اين روش ضعف‌هايی نيز وجود دارد که از آن جمله انتقال گرما به پشت برد اصلی پاور و سپس هدايت اين گرما از طريق شيارهای پشت پاور به داخل سيستم می‌باشد. طبق جديدترين بررسی‌های انجام گرفته، بهترين روش تخليه گرمای داخلی پاور، تعبيه يک فن 8 سانتيمتری يا دو فن 8 سانتيمتری روبروی هم با قابليت کنترل ميزان دوران بر اساس حرارت فضای داخلی پاور می‌باشد.

مدار 5vSB
به شکل زیر توجه کنید.

تست اجزای مدار 5vSB

• تست فت 5vSB
  • در مدار قبل توضیح داده شد. ممکن است به جای فت 5vSB از یک آی سی برای ایجاد ولتاژ AC فرکانس بالا استفاده شود.
• تست آی سی های کنترل و مقایسه کننده ولتاژ
  • تست این آی سی ها با توجه به دیتا شیت قطعه می باشند واگر از دیتا شیت آی سی اطلاعاتی در دسترس نیست آن را تست حرارت کنید. اگر پاور روشن باشد دست خود را روی آی سی قرار دهید اگر آی سی داغ بود آی سی خراب است.
  • تست دیگری هم وجود دارد در صورتی که از دیتا شیت آی سی خبر داشته باشید. تست آي سي با اهم متر و روش کار بدین صورت است که آن پايه از آي سي که بيشترين ولتاژ به آن مي رسد (پايه تغذيه) به آن پايه از آي سي که به شاسي مي رود (يا به بدنه فلزي آي سي) از دو طرف هيچ اهمي نبايد نشان دهد.
• تست سیم 5vSB
  • برای تست بوق مولتی متر را روی بازر قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به دو سر سیم بنفش رنگ وصل کنید در صورتی که مولتی متر بوق کشید سیم سالم است.
  • برای تست ولتاژ مولتی متر را روی ولتاژ مستقیم یا DC قرار دهید سپس در کانکتور ATX 24 پین سیم بنفش را پیدا کنید و پراب قرمز را وارد کانکتور کنید و پراب مشکی را به سیم مشکی درون یکی از کانکتور های خروجی کنید که مولتی متر باید عدد 5+ ولت را نشان بدهد.
• تست سیم PSON
  • برای تست بوق مولتی متر را روی بازر قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به دو سر سیم سبز رنگ وصل کنید در صورتی که مولتی متر بوق کشید سیم سالم است.
• تست سیم PG
  • برای تست بوق مولتی متر را روی بازر قرار دهید و پراب های قرمز و منفی را به دو سر سیم خاکستری رنگ وصل کنید در صورتی که مولتی متر بوق کشید سیم سالم است.
  • برای تست ولتاژ مولتی متر را روی ولتاژ مستقیم یا DC قرار دهید سپس در کانکتور ATX 24 پین سیم خاکستری را پیدا کنید و پراب قرمز را وارد کانکتور کنید و پراب مشکی را به سیم مشکی درون یکی از کانکتور های خروجی کنید که مولتی متر باید عدد 5+ ولت را نشان بدهد.

مدار خروجی یا ثانویه ترانس T1
به شکل زیر توجه کنید.

تست اجزای مدار خروجی

• ترانس T1
  • پاور را روشن کنید سپس مولتی متر روی ولتاژ AC قرار دهید سپس پراب مشکی را در یکی از کانکتور های پاور به سیم مشکی وصل کنید و پراب قرمز را به پایه های ترانس بزنید که باید ولتاژ های 12+ و 5+ و 12- و 5- ولت را نشان بدهد.
• دیود های شاتکی
  • دیود ها را از بورد جدا کنید و از دیود ها تست دیود بگیرید. با توجه به شکل ترسیم شده روی دیود و آموزش جلسات قبل دیود ها را تست کنید.
• تست سلف
  • از سلف تست بوق بگیرید و مولتی متر باید بوق بزند.
• تست خازن ها و دیود های معمولی
  • تست خازن ها و دیود ها را با توجه با آموزش جلسات قبل انجام دهید و برای تست ولتاژ به روش تست ولتاژ خازن های ورودی C1 و C2 در مدار قدرت مراجعه کنید.
• تست سیم های خروجی
  • سیم های خروجی شامل رنگ های زیر می باشند.
    • سیم مشکی 0 ولت
    • سیم زرد 12+ ولت
    • سیم قرمز 5+ ولت
    • سیم نارنجی 3.3+ ولت
    • سیم سفید 5- ولت
    • سیم آبی 12- ولت
    • سیم بنفش 5vSb برابر 5- ولت
    • سیم خاکستری PG برابر 5- ولت

برای ولتاژ گیری پاور را روشن کنید سپس سلکتور مولتی متر را روی ولتاژ DC قرار دهید سپس پراب مشکی را به یکی از سیم های مشکی کانکتور پاور وصل کنید و پراب قرمز را به سیم های رنگی داخل کانکتور 24 پین وصل کنید و عدد مولتی متر را با ولتاژ سیم های رنگی مطابقت دهید.

کانکتور های خروجی پاور

• کانکتور ATX 24 PIN و ATX 4 PIN
  • يكی از كانكتورهای خروجی از منبع تغذيه كه از همه بزرگتر است (ATX 24 PIN) مربوط به برق برد اصلی است. لازم به ذکر است که معمولا کانکتورهای 24 پين را به طور مجزا (يعنی 20 + 4 پين) روی پاورها طراحی و نصب می‌کنند و دليل آن، قابليت نصب پاور هم بر روی مادربردهای 20 پين و هم روی مادربردهای 24 پين است. توجه داشته باشيد که پاورهای 24 پين را می‌توان بر روی مادربردهای 20 پين نصب نمود ولی پاورهای 20 پين را نبايد برای مادربردهای 24 پين استفاده نمود.

• کانکتور ATX 4 PIN
  • این کانکتور ویژه سیستمهای پنتیوم فور میباشد و به مادربورد متصل میگردد . البته در حال حاضر کلیه ماردبوردها نیاز به اتصال این کانکتور دارند . در شکل بالا نمونه‌ای از کانکتور 4 پين را که عموما وظيفه اش تامين ولتاژ پردازنده است را ملاحظه می‌فرماييد.
• کانکتور EATX
• اين کانکتورها در گذشته برای تغذيه مادربردهای سرور و پردازنده‌های سرور مانند Xeon ها استفاده می‌گرديد. ولی اکنون با توجه به افزايش ميزان مصرف پردازنده‌های امروزی، می‌توان اين کانکتورها را بر روی مادربردهای نيمه حرفه‌ای جديد نيز مشاهده کرد و معمولا در اين کانکتورهای 8 پين از دو خروجی مجزای 12 ولت پاور استفاده می‌گردد. لازم به ذکر است اين خروجی در پلاتفرم جديد مادربرد ها، مانند: AMD 4 * 4، تا 2 عدد افزايش يافته است و متناسب با آن کانکتور در پاورهای EPS، تا دو عدد مشاهده می‌گردد. ( مانند پاور GP1030B شرکت Green )

• کانکتور Serial ATA یا SATA
  • دستگاههای با پورت ساتا دارای کانکتور برق متفاوتی میباشند که در شکل زیر مشاهده میکنید. اگر دقت نماييد در اينگونه کانکتورها از سه خروجي اصلي پاور يعنی خروجی‌های 3.3 ولت، 5 ولت و 12 ولت با رنگ‌های نارنجی، قرمز و زرد استفاده شده است. کانکتور تغذیه هارد ساتا دارای 15 پین است که در واقع در 5 رشته سیم خلاصه می شود.

• کانکتور IDE

در شکل زیر نمونه کانکتور 4 پين مولکس را ملاحظه می‌نماييد که اغلب در اپتيکال درايوها و هاردهای قديمی ‌معروف به IDE استفاده می‌گردند.

• کانکتور PCI Express یا PCIE
  • درشکل زیر، نمونه کانکتور خروجی 6 پين مخصوص کارت‌های PCI E نشان داده شده است. درست است که اين نوع کانکتور در همه کارت‌های گرافيکی PCI Express استفاده نمی‌شوند، ولی رده‌های بالای اينگونه کارت‌ها، نياز مبرم به ورودی مجزای ولتاژ مورد نياز خود دارند و به دليل مصرف بالای آنها، اينگونه کانکتورها فقط بر روی پاورهای بالاتر از توان واقعی 380 وات تعبيه می‌گردند. همچنين به منظور ساپورت تکنولوژی‌های SLIو Cross Fire که از دو کارت به صورت همزمان استفاده می‌شود، پاورهای حرفه‌ای دارای 2 تا چهار خروجی 6 پين PCIE می‌باشند.

و مدل های جدید تر این کانکتور

• کانکتور EEB
  • اين کانکتور را می‌توان بر روی مادربردهای جديد مانند Tyan Thunder ديد. پاورهای SSI EPS 3.51 از اين تکنولوژی پيروی می‌نمايند. شکل ظاهری اين کانکتورها بسيار شبيه به کانکتورهای 6 پين PCIE می‌باشد ولی نوع ولتاژ ارائه شده در آنها کاملا متفاوت می‌باشند.

ایرادات پاور

• پاور روشن نمی شود و 5vSB هم نداریم.
  • ولتاژ های خازن های بزرگ C1 و C2 را اندازه بگیرید که باید چیزی در حدود 150 ولت باشد.
    • اگر خازن های C1 و C2 ولتاژ داشتند ایراد مربوط به بلوک 5vSB می باشد. ترانزیستور های Q1 و Q2 و فت 5vSB را چک کنید. خازن های پاور را تست ظاهری کنید.
    • اگر خازن های C1 و C2 ولتاژ نداشتند احتمال خرابی مربوط به خازن های بزرگ یا پل دیود یا مقاومت NTC یا فیوز می باشد. لحیم سردی را هم چک کنید (در محل اتصال پایه به بورد لحیم ترک خورده باشد)
• پاور روشن نمی شود ولی 5vSB را داریم.
  • IC کنترل به OFF رفته است که به احتمال زیاد به علت قطعی یا اتصال در مدار ثانویه (خروجی) ترانس T1 باشد که بدلیل باد کردن خازن های این قسمت باشد.
  • دیود های شاتکی را چک کنید.
  • بعضی مواقع آی سی می سوزد و ترانزیستور های مدار تفاضل خراب می شوند.
• پاور یک لحظه روشن می شود سپس خاموش می شود (فن یک لحظه می چرخد و بعد خاموش می شود یا پاور تیک می خورد و خاموش می شود)
  • IC کنترل به OFF رفته است.
  • دیود های شاتکی مدار خروجی ترانس T1 را چک کنید.
• پاور چند دقیقه کار می کند سپس خاموش می شود.
  • قویترین احتمال مربوط به سیستم Cooling و فن پاور می باشد. برای تمیز کردن فن از اسپری چرب استفاده کنید.
  • لحیم سردی مدار را چک کنید.
  • باد کردن خازن ها را چک کنید.
• یکی از ولتاژ های خروجی کاهش یافته است.
  • 99% مربوط به خازن های آن قسمتی است که ولتاژ کمی دارد.
  • قطعی مسیر را بررسی کنید.
  • لحیم سردی را در دیود های شاتکی چک کنید.
  • اگر تمام ولتاژ های خروجی کم شده باشد آی سی کنترل و خازن های ورودی C1 و C2 را چک کنید.
• پاور باعث ایجاد بوق Ram و یا تک تک هارد می شود.
  • ولتاژ های 3.3+ ولت و 5+ ولت هارد را چک کنید.
  • خازن های مربوط به این ولتاژ ها را چک کنید.
  • لحیم سردی را چک کنید.
  • قطعی مسیر را چک کنید.
• پاور کار می کند و صدای سوت می دهد.
  • لحیم سردی را چک کنید.
  • باد کردن خازن ها را جک کنید.
  • احتمال دارد هسته یکی از ترانس ها شل شده باشد.
  • کم قلعی یکی از خط های مدار
  • ترانزیستور های مدار تفاضل را چک کنید.
• پاور با ضربه کار می کند.
  • لحیم سردی را چک کنید. دقت کنید منظور از ضربه این است که با یک ضربه دست به پاور روشن می شود.
• پاور فیوز محل کار را می پراند.
  • برای حل این مشکل از یک لامپ سری در مدار زیر استفاده کنید.

فلوچارت تعمیر پاور
برای تعمیر یک پاور فلوچارت زیر را دنبال کنید.

 

[علی تحیری 1]

با سلام خدمت شما کاربر گرامی:
ای کاش این همه مطالب آموزنده می توانست با نشان دادن تصویر کامل می شد. ( عکس ها باز نمی شود)

 

[ITE-1983]

با سلام
دوست عزیز چرا عکسها نشان داده نمیشوند.
با تشکر

 

[yaghob20]

در سایت زیر بر روی جلسه چهارم کلیک کنید

http://parsiansys.ir

​

 

[علی تحیری 1]

در سایت زیر بر روی جلسه چهارم کلیک کنید

http://parsiansys.ir

​

با سلام:
در این سایت این مطالب آموزنده توام با تصویر در قسمت گزینه چهارم مشاهده شد. ضمن تشکر و قدردانی از کاربر نامبره