آنها همیشه عناصر مهم هر دستگاه الکترونیکی بوده اند. این دستگاه ها در تقویت کننده ها و همچنین گیرنده ها استفاده می شوند. عملکرد اصلی منابع تغذیه کاهش ولتاژ محدود کننده ای است که از شبکه می آید. اولین مدل ها تنها پس از اختراع سیم پیچ AC ظاهر شدند.
علاوه بر این، توسعه منابع تغذیه تحت تأثیر ورود ترانسفورماتورها به مدار دستگاه قرار گرفت. یکی از ویژگی های مدل های پالسی این است که از یکسو کننده استفاده می کنند. بنابراین، تثبیت ولتاژ در شبکه به روشی کمی متفاوت از دستگاه های معمولی که از مبدل استفاده می شود، انجام می شود.
اگر منبع تغذیه معمولی را در نظر بگیریم که در گیرنده های رادیویی استفاده می شود، از یک ترانسفورماتور فرکانس، یک ترانزیستور و همچنین چندین دیود تشکیل شده است. علاوه بر این، یک خفه در مدار وجود دارد. خازن ها با ظرفیت های مختلف نصب می شوند و می توانند از نظر پارامترها بسیار متفاوت باشند. یکسو کننده ها، به عنوان یک قاعده، از نوع خازن استفاده می شوند. آنها به دسته ولتاژ بالا تعلق دارند.
در ابتدا، ولتاژ به یکسو کننده پل تامین می شود. در این مرحله محدود کننده پیک جریان فعال می شود. این لازم است تا فیوز موجود در منبع تغذیه نسوزد. علاوه بر این، جریان از طریق فیلترهای مخصوص از مدار عبور می کند و در آنجا تبدیل می شود. برای شارژ مقاومت ها به چندین خازن نیاز است. گره تنها پس از خرابی دینیستور راه اندازی می شود. سپس ترانزیستور در منبع تغذیه باز می شود. این امکان کاهش چشمگیر نوسانات خود را فراهم می کند.
هنگامی که تولید ولتاژ رخ می دهد، دیودهای موجود در مدار فعال می شوند. آنها با استفاده از کاتد به یکدیگر متصل می شوند. پتانسیل منفی در سیستم امکان قفل کردن دیانیستور را فراهم می کند. تسهیل راه اندازی یکسو کننده پس از خاموش شدن ترانزیستور انجام می شود. علاوه بر این برای جلوگیری از اشباع ترانزیستورها، دو فیوز وجود دارد. آنها فقط پس از خرابی در مدار کار می کنند. برای شروع بازخورد، یک ترانسفورماتور مورد نیاز است. توسط دیودهای پالس در منبع تغذیه تغذیه می شود. در خروجی، جریان متناوب از خازن ها عبور می کند.
اصل عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ این نوع بر اساس تبدیل جریان فعال است. یکسوساز پل در مدار استاندارد وجود دارد. برای از بین بردن تمام تداخل، از فیلترها در ابتدا و همچنین در انتهای مدار استفاده می شود. منبع تغذیه آزمایشگاهی سوئیچینگ خازن دارای معمول است. اشباع ترانزیستورها به تدریج اتفاق می افتد و این امر بر دیودها تأثیر مثبت می گذارد. تنظیم ولتاژ در بسیاری از مدل ها ارائه شده است. سیستم حفاظتی برای نجات بلوک ها از اتصال کوتاه طراحی شده است. کابل ها برای آنها معمولا از سری های غیر مدولار استفاده می شود. در این حالت توان مدل تا 500 وات می رسد.
کانکتورهای منبع تغذیه در سیستم اغلب از نوع ATX 20 نصب می شوند.برای خنک کردن دستگاه، یک فن در کیس تعبیه شده است. سرعت چرخش تیغه ها باید در این حالت تنظیم شود. واحد نوع آزمایشگاهی باید بتواند حداکثر بار را در سطح 23 A تحمل کند. در همان زمان، پارامتر مقاومت به طور متوسط در حدود 3 اهم حفظ می شود. فرکانس محدودی که منبع تغذیه آزمایشگاه سوئیچینگ دارد 5 هرتز است.
اغلب، منابع تغذیه به دلیل سوختن فیوزها آسیب می بینند. آنها در کنار خازن ها قرار دارند. با برداشتن پوشش محافظ، تعمیر منابع تغذیه سوئیچینگ را شروع کنید. در مرحله بعد، بررسی یکپارچگی ریز مدار مهم است. در صورت عدم مشاهده ایرادات روی آن می توان با تستر آن را بررسی کرد. برای برداشتن فیوزها ابتدا باید خازن ها را جدا کنید. پس از آن، آنها را می توان بدون مشکل حذف کرد.
برای بررسی یکپارچگی این دستگاه، پایه آن را بررسی کنید. فیوزهای سوخته در قسمت پایین دارای یک نقطه تاریک هستند که نشان دهنده آسیب دیدن ماژول است. برای جایگزینی این عنصر، باید به علامت گذاری آن توجه کنید. سپس در فروشگاه رادیو الکترونیک می توانید یک محصول مشابه را خریداری کنید. فیوز فقط پس از تعمیر میعانات نصب می شود. یکی دیگر از مشکلات رایج در منابع تغذیه، خرابی ترانسفورماتورها در نظر گرفته می شود. آنها جعبه هایی هستند که در آنها کویل نصب می شود.
وقتی ولتاژ روی دستگاه خیلی زیاد باشد، مقاومت نمی کنند. در نتیجه یکپارچگی سیم پیچ شکسته می شود. تعمیر منبع تغذیه سوئیچینگ با چنین خرابی غیرممکن است. در این حالت ترانسفورماتور مانند فیوز فقط قابل تعویض است.
اصل عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ نوع شبکه مبتنی بر کاهش فرکانس پایین در دامنه تداخل است. این به دلیل استفاده از دیودهای ولتاژ بالا است. بنابراین، کنترل فرکانس محدود کننده کارآمدتر است. علاوه بر این، لازم به ذکر است که ترانزیستورها در توان متوسط استفاده می شوند. بار روی فیوزها حداقل است.
مقاومت ها در مدار استاندارد به ندرت استفاده می شوند. این تا حد زیادی به دلیل این واقعیت است که خازن قادر است در تبدیل جریان شرکت کند. مشکل اصلی این نوع منبع تغذیه میدان الکترومغناطیسی است. اگر از خازن ها با ظرفیت کم استفاده شود، ترانسفورماتور در خطر است. در این صورت باید بسیار مراقب قدرت دستگاه باشید. منبع تغذیه سوئیچینگ شبکه دارای محدود کننده های پیک جریان است و بلافاصله بالای یکسو کننده ها قرار دارند. وظیفه اصلی آنها کنترل فرکانس کاری برای تثبیت دامنه است.
دیودها در این سیستم تا حدی وظایف فیوزها را انجام می دهند. فقط از ترانزیستورها برای راه اندازی یکسو کننده استفاده می شود. فرآیند قفل کردن، به نوبه خود، برای فعال کردن فیلترها ضروری است. همچنین می توان از خازن ها در نوع جداسازی در سیستم استفاده کرد. در این حالت شروع ترانسفورماتور بسیار سریعتر خواهد بود.
ریز مدارها در منابع تغذیه به روش های مختلفی استفاده می شوند. در این شرایط، مقدار زیادی به تعداد عناصر فعال بستگی دارد. اگر بیش از دو دیود استفاده شود، برد باید برای فیلترهای ورودی و خروجی طراحی شود. ترانسفورماتورها نیز در ظرفیت های مختلف تولید می شوند و اندازه آنها بسیار متفاوت است.
شما می توانید ریز مدارهای لحیم کاری را خودتان انجام دهید. در این مورد، شما باید مقاومت محدود کننده مقاومت ها را با در نظر گرفتن قدرت دستگاه محاسبه کنید. برای ایجاد یک مدل قابل تنظیم، از بلوک های ویژه استفاده می شود. این نوع سیستم با تراک های دوبل ساخته می شود. ریپل در داخل برد بسیار سریعتر خواهد بود.
اصل عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ با رگولاتورها استفاده از یک کنترل کننده خاص است. این عنصر در زنجیره می تواند تغییر کند توان عملیاتیترانزیستورها بنابراین، فرکانس محدود کننده در ورودی و خروجی به طور قابل توجهی متفاوت است. می توانید منبع تغذیه سوئیچینگ را به روش های مختلف پیکربندی کنید. تنظیم ولتاژ با در نظر گرفتن نوع ترانسفورماتور انجام می شود. برای خنک کردن دستگاه با استفاده از کولرهای معمولی. مشکل این دستگاه ها معمولا جریان اضافی است. برای رفع آن از فیلترهای محافظ استفاده می شود.
توان دستگاه ها به طور متوسط حدود 300 وات در نوسان است. کابل ها در سیستم فقط غیر ماژولار استفاده می شوند. بنابراین می توان از اتصال کوتاه جلوگیری کرد. کانکتورهای منبع تغذیه برای اتصال دستگاه ها معمولا در سری ATX 14 نصب می شوند.مدل استاندارد دارای دو خروجی است. یکسو کننده ها با ولتاژ بالا استفاده می شوند. آنها قادر به مقاومت در برابر مقاومت در سطح 3 اهم هستند. به نوبه خود، منبع تغذیه تنظیم شده پالس حداکثر بار 12 A را می پذیرد.
پالس شامل دو دیود است. در این حالت فیلترهایی با ظرفیت کم نصب می شوند. در این حالت، فرآیند ضربان بسیار کند است. فرکانس متوسط در حدود 2 هرتز در نوسان است. راندمان بسیاری از مدل ها از 78% تجاوز نمی کند. این بلوک ها از نظر فشردگی نیز متفاوت هستند. این به دلیل این واقعیت است که ترانسفورماتورها با قدرت کم نصب می شوند. آنها نیازی به یخچال ندارند.
مدار منبع تغذیه سوئیچینگ 12 ولت همچنین به استفاده از مقاومت هایی با علامت P23 اشاره دارد. آنها فقط 2 اهم مقاومت را تحمل می کنند، اما این قدرت برای یک دستگاه کافی است. منبع تغذیه سوئیچینگ 12 ولت اغلب برای لامپ ها استفاده می شود.
اصل عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ این نوع استفاده از فیلترهای فیلم است. این دستگاه ها قادر به مقابله با تداخل دامنه های مختلف هستند. سیم پیچ چوک مصنوعی است. بنابراین، حفاظت از گره های مهم با کیفیت بالا ارائه می شود. تمام واشرهای موجود در منبع تغذیه از هر طرف عایق هستند.
ترانسفورماتور نیز به نوبه خود دارای یک خنک کننده مجزا برای خنک سازی است. برای سهولت استفاده، معمولاً به صورت بی صدا نصب می شود. محدودیت دمایی این دستگاه ها تا 60 درجه را تحمل می کند. منبع تغذیه سوئیچینگ تلویزیون ها فرکانس کاری 33 هرتز را پشتیبانی می کند. در دماهای زیر صفر نیز می توان از این دستگاه ها استفاده کرد، اما در این شرایط بیشتر به نوع میعانات مورد استفاده و سطح مقطع مدار مغناطیسی بستگی دارد.
در مدل های 24 ولتی از یکسو کننده های فرکانس پایین استفاده می شود. فقط دو دیود می توانند با موفقیت با تداخل مقابله کنند. راندمان چنین دستگاه هایی می تواند تا 60٪ برسد. رگولاتورها در منابع تغذیه به ندرت نصب می شوند. فرکانس کاری مدل ها به طور متوسط از 23 هرتز تجاوز نمی کند. مقاومت های مقاومتی فقط 2 اهم را تحمل می کنند. ترانزیستورها در مدل ها با علامت PR2 نصب می شوند.
برای تثبیت ولتاژ از مقاومت هایی در مدار استفاده نمی شود. منبع تغذیه سوئیچینگ فیلتر 24 ولت دارای نوع خازن می باشد. در برخی موارد، می توانید گونه های تقسیم کننده را پیدا کنید. آنها برای محدود کردن فرکانس محدود کننده جریان ضروری هستند. دینیستورها به ندرت برای راه اندازی سریع یکسو کننده استفاده می شوند. پتانسیل منفی دستگاه با استفاده از کاتد حذف می شود. در خروجی، جریان با قفل کردن یکسو کننده تثبیت می شود.
منبع تغذیه از این نوع با سایر دستگاه ها متفاوت است زیرا می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند. در مدار استاندارد فقط یک خازن وجود دارد. برای عملکرد عادی منبع تغذیه، از رگولاتور استفاده می شود. کنترلر مستقیماً در کنار مقاومت نصب می شود. دیودهای موجود در مدار را می توان بیش از سه عدد یافت.
فرآیند تبدیل مستقیم معکوس در دینیستور آغاز می شود. برای شروع مکانیزم باز کردن قفل، یک دریچه گاز مخصوص در سیستم در نظر گرفته شده است. امواج با دامنه زیاد در خازن میرا می شوند. معمولاً به عنوان یک نوع جداسازی نصب می شود. فیوزها در مدار استاندارد نادر هستند. این با این واقعیت توجیه می شود که دمای محدود کننده در ترانسفورماتور از 50 درجه تجاوز نمی کند. بنابراین، چوک بالاست به تنهایی با وظایف خود کنار می آید.
تراشه های منابع تغذیه سوئیچینگ از این نوع، در میان سایر دستگاه ها، با افزایش مقاومت متمایز می شوند. آنها عمدتاً برای ابزارهای اندازه گیری استفاده می شوند. به عنوان مثال یک اسیلوسکوپ است که نوسانات را نشان می دهد. تثبیت ولتاژ برای او بسیار مهم است. در نتیجه، خوانش ابزار دقیق تر خواهد بود.
بسیاری از مدل ها به رگولاتور مجهز نیستند. فیلترها عمدتاً دو طرفه هستند. در خروجی مدار، ترانزیستورها معمولی نصب می شوند. همه اینها تحمل حداکثر بار را در سطح 30 A امکان پذیر می کند. به نوبه خود، نشانگر فرکانس محدود کننده در حدود 23 هرتز است.
این ریز مدار به شما امکان می دهد نه تنها یک رگولاتور، بلکه یک کنترل کننده نیز نصب کنید که نوسانات شبکه را نظارت می کند. ترانزیستورهای مقاومتی در دستگاه قادر به تحمل حدود 3 اهم هستند. منبع تغذیه سوئیچینگ قدرتمند DA3 با بار 4 آمپر مقابله می کند. می توانید فن ها را برای خنک کردن یکسو کننده ها وصل کنید. در نتیجه می توان از دستگاه ها در هر دمایی استفاده کرد. مزیت دیگر وجود سه فیلتر است.
دو عدد از آنها در ورودی زیر خازن ها نصب می شوند. یک فیلتر از نوع جداسازی در خروجی موجود است و ولتاژی را که از مقاومت می آید تثبیت می کند. دیودها در مدار استاندارد را نمی توان بیش از دو عدد یافت. با این حال، خیلی به سازنده بستگی دارد، و این باید در نظر گرفته شود. مشکل اصلی این نوع منبع تغذیه این است که قادر به مقابله با تداخل فرکانس پایین نیستند. در نتیجه، آنها را نصب کنید ابزار اندازه گیریغیر عملی
این بلوک ها برای پشتیبانی از حداکثر سه دستگاه طراحی شده اند. تنظیم کننده ها در آنها سه طرفه هستند. کابل های ارتباطی فقط غیر ماژولار نصب می شوند. بنابراین، تبدیل فعلی سریع است. یکسو کننده ها در بسیاری از مدل ها در سری KKT2 نصب می شوند.
تفاوت آنها در این است که می توانند انرژی را از خازن به سیم پیچ منتقل کنند. در نتیجه، بار از فیلترها تا حدی حذف می شود. عملکرد چنین دستگاه هایی بسیار بالا است. در دمای بالای 50 درجه نیز می توان از آنها استفاده کرد.
اغلب در فروم های آهن می توانید داستان های غم انگیزی پیدا کنید که چگونه منبع تغذیه شخصی سوخته و مادر، درصد، ویدیوخا، پیچ و گربه مورزیک را به دنیای دیگر برده است. چرا BP ها آتش گرفته اند؟ و چرا بار به نام پر کردن واحد سیستم با شعله آبی می سوزد؟ برای پاسخ به این سؤالات، به طور خلاصه به اصل عملکرد یک منبع تغذیه سوئیچینگ می پردازیم.
منابع تغذیه کامپیوتر از روش تبدیل دوگانه با بازخورد استفاده می کنند. این تبدیل به دلیل تبدیل جریان با فرکانس نه 50 هرتز، مانند یک شبکه خانگی، بلکه با فرکانس های بالاتر از 20 کیلوهرتز انجام می شود، که امکان استفاده از ترانسفورماتورهای فشرده با فرکانس بالا با همان توان خروجی را فراهم می کند. بنابراین، منبع تغذیه کامپیوتر بسیار کوچکتر از مدارهای ترانسفورماتور کلاسیک است که از یک ترانسفورماتور گام به گام نسبتاً چشمگیر، یک یکسو کننده و یک فیلتر موج دار تشکیل شده است. اگر منبع تغذیه رایانه طبق این اصل ساخته می شد، در توان خروجی مورد نیاز به اندازه یک واحد سیستم و وزن آن 3-4 برابر بیشتر بود (فقط یک ترانسفورماتور تلویزیونی با توان 200-300 وات را به یاد داشته باشید).
منبع تغذیه پالسی به دلیل اینکه در حالت کلیدی کار می کند، بازده بالاتری دارد و تنظیم و تثبیت ولتاژهای خروجی با روش مدولاسیون عرض پالس انجام می شود. بدون پرداختن به جزئیات، اصل کار این است که تنظیم با تغییر عرض پالس، یعنی مدت زمان آن اتفاق می افتد.
به طور خلاصه، اصل عملکرد یک منبع تغذیه سوئیچینگ ساده است: برای استفاده از ترانسفورماتورهای فرکانس بالا، باید جریان شبکه (220 ولت، 50 هرتز) را به جریان فرکانس بالا (حدود 60 کیلوهرتز) تبدیل کنیم. . جریان از شبکه برقبه فیلتر ورودی می رود، که نویز ضربه ای فرکانس بالا تولید شده در حین کار را قطع می کند. علاوه بر این - به یکسو کننده، که در خروجی آن یک خازن الکترولیتی برای صاف کردن امواج وجود دارد. در مرحله بعد، یک ولتاژ DC تصحیح شده از مرتبه 300 ولت به یک مبدل ولتاژ عرضه می شود که ولتاژ DC ورودی را به ولتاژ AC با شکل مستطیلی از پالس های فرکانس بالا تبدیل می کند. مبدل شامل یک ترانسفورماتور پالسی است که جداسازی گالوانیکی از شبکه و کاهش ولتاژ به مقادیر مورد نیاز را فراهم می کند. این ترانسفورماتورها در مقایسه با ترانسفورماتورهای کلاسیک بسیار کوچک ساخته می شوند، تعداد دور آنها کم است و به جای هسته آهنی از هسته فریت استفاده می شود. سپس ولتاژ حذف شده از ترانسفورماتور به یکسو کننده ثانویه و فیلتر فرکانس بالا می رود که از خازن های الکترولیتی و اندوکتانس ها تشکیل شده است. برای اطمینان از ولتاژ و عملکرد پایدار، از ماژول هایی استفاده می شود که روشن شدن صاف و محافظت از اضافه بار را فراهم می کند.
بنابراین، همانطور که ممکن است از موارد بالا متوجه شده باشید، یک جریان ولتاژ بسیار بالا در مدار منبع تغذیه کامپیوتر جریان می یابد - ~ 300 ولت. حال بیایید تصور کنیم که اگر یکی از عناصر کلیدی مدار از کار بیفتد و حفاظت کار نکند چه اتفاقی می‌افتد. جریان ولتاژ بالا برای مدت کوتاهی وارد بار می شود (تا زمانی که PSU بسوزد)، و برخی از محتویات واحد سیستم به احتمال زیاد از این وضعیت جان سالم به در نمی برند.
چرا BP در آتش است؟ دلایل زیادی وجود دارد: فن متوقف شد، یک پیچ داخل آن افتاد، داخل آن با گرد و غبار مسدود شد و غیره. اما ما به نکته دیگری علاقه داریم.
منبع تغذیه سوئیچینگ به اندازه مصرف بار از شبکه انرژی می گیرد. بر این اساس، اگر توان مصرفی بار بیشتر از توانی باشد که PSU برای آن طراحی شده است، در این صورت قدرت جریانی که از مدارهای واحد می گذرد نیز بیشتر از قدرتی خواهد بود که هادی ها و عناصر برای آن طراحی شده اند. منجر به گرمایش قوی و در نتیجه از کار افتادن خروجی منبع تغذیه خواهد شد. به همین دلیل است که یک سنسور قدرت خروجی در خروجی PSU وجود دارد و مدار محافظ بلافاصله منبع تغذیه را خاموش می کند اگر قدرت بار محاسبه شده از حداکثر توان PSU بیشتر باشد.
بنابراین، اگر بدون فکر منبع تغذیه را بیش از حد بارگذاری کنید، در بهترین حالت به سادگی روشن نمی شود و در بدترین حالت می سوزد، بنابراین حداقل برآورد قدرت بار همیشه مفید است.
سایت اینترنتی bp.xsp.ruدسته های اصلی: اصول کار نمودارهای شماتیک PSU AT/ATX تعمیر PSU خرابی های معمولی نحوه انتخاب PSU تراشه TL494
دستگاه منبع تغذیهکامپیوترهای ثابت شامل استفاده از روشی برای تثبیت ولتاژ ضربه ای است. ولتاژ تغذیه برق خانگی 110/230 ولت با فرکانس 50-60 هرتز در ورودی و در خروجی تعدادی خط DC وجود دارد که برای خطوط اصلی 2.5 و 3.3 ولت در نظر گرفته شده است. منبع تغذیه در صورت استفاده از باس ISA قابلیت تامین ولتاژ 12 ولت و 5 ولت را دارد. ولتاژ 5 ولت از استاندارد ATX به دلیل پایان پشتیبانی از باس ISA حذف شد.
بر اساس نمودار ساده شده فوق از منبع تغذیه سوئیچینگ استاندارد، چهار مرحله اصلی قابل تشخیص است:
دستگاه منبع تغذیه کامپیوترشامل یک فیلتر EMI - این فیلتر ورودی منبع تغذیه دو نوع تداخل الکترومغناطیسی را سرکوب می کند: حالت مشترک (حالت مشترک) و دیفرانسیل (حالت دیفرانسیل). نوع اول با جریان در یک جهت مشخص می شود و در حالت دوم جریان در جهات مختلف جریان دارد.
تداخل دیفرانسیل با استفاده از یک خازن CX که موازی با بار متصل است، که یک خازن فیلم است، سرکوب می شود. گاهی اوقات یک چوک روی سیم ها آویزان می شود و همین کار را انجام می دهد.
دستگاه منبع تغذیههمچنین شامل خازن های CY است که یک فیلتر حالت مشترک را تشکیل می دهد. آنها خطوط برق را در یک نقطه مشترک با زمین و به اصطلاح چوک حالت مشترک (LF1 در نمودار) متصل می کنند که در سیم پیچ های آن جریان در یک جهت جریان می یابد و در نتیجه در برابر چنین تداخلی مقاومت ایجاد می کند.
مدل های ارزان منبع تغذیه مجهز به حداقل مجموعه ای از قطعات فیلتر هستند، در حالی که مدل های گران قیمت دارای لینک های تکراری هستند. در گذشته فیلتر EMI به هیچ وجه در واحد منبع تغذیه وجود نداشت. حتی در حال حاضر می توانید یک منبع تغذیه ارزان بدون فیلتر پیدا کنید، اما چنین موارد عجیبی در طول سال ها به طور قابل توجهی کاهش یافته است. به عنوان یک منبع قدرتمند تداخل، چنین منبع تغذیه ای بر وسایل موجود در شبکه خانگی تأثیر منفی می گذارد.
دستگاه منبع تغذیه کیفیت خوبشامل قطعاتی است که از مالک یا خود منبع تغذیه در برابر آسیب محافظت می کند. به عنوان یک قاعده، از فیوز محافظ اتصال کوتاه (F1) استفاده می شود. هنگامی که فیوز منفجر می شود، منبع تغذیه دیگر یک جسم محافظت شده نخواهد بود. در صورت اتصال کوتاه، ترانزیستورهای کلیدی را می شکند، بنابراین لازم است از اشتعال سیم کشی جلوگیری شود. فیوز سوخته دیگر نیازی به تعویض نخواهد داشت.
وریستور (MOV - Metal Oxide Varistor) برای محافظت در برابر نوسانات برق کوتاه مدت استفاده می شود. متاسفانه، دستگاه منبع تغذیهمحافظت در برابر اضافه ولتاژ طولانی مدت را شامل نمی شود ، بنابراین از تثبیت کننده های خارجی مجهز به ترانسفورماتور در داخل استفاده می شود.
خازن در مدار PFC بعد از یکسو کننده قادر است در صورت قطع برق شارژ قابل توجهی را حفظ کند. برای ایمنی، یک مقاومت تخلیه با ارزش بالا نصب شده است. گاهی اوقات در دستگاه منبع تغذیهیک مدار کنترل یکپارچه است که اجازه نمی دهد شارژ در حین کار دستگاه نشت کند.
وجود فیلتر در منبع تغذیه کامپیوتر و سایر تجهیزات کامپیوتری به این معنی است که خرید فیلتر وریستور به جای سیم داخلی منطقی نیست. آنها پر کردن یکسانی دارند. شرط اصلی برای استفاده راحت، سیم کشی معمولی سه پین با زمین است، در غیر این صورت خازن های CY متصل به زمین به سادگی قادر به عملکرد عادی نخواهند بود.
بنابراین، پس از سؤالات و سوء تفاهم های متعدد، تصمیم گرفتم به نحوی سعی کنم تا حد امکان با جزئیات بیشتر اصل عملکرد، طراحی و الزامات عملکرد منابع تغذیه (PSUs) را توضیح دهم. البته بخشی از مقاله به دلیل استفاده از اصطلاحات مرتبط با الکترونیک برای بسیاری روشن نخواهد بود، اما باز هم این یک بن بست نیست، شما می توانید در انجمن ما سوالاتی بپرسید که سعی می کنیم به وضوح به آنها پاسخ دهیم. ممکن است...
بیایید با یک توضیح بسیار ساده شروع کنیم.
اصول عملکرد و هدف منابع تغذیه
منبع تغذیه یک مبدل انرژی الکتریکی است که از شبکه AC به انرژی می‌آید، که برای تامین انرژی کل سخت‌افزار یک کامپیوتر شخصی (PC) طراحی شده است. برق ورودی استاندارد (شبکه اصلی) 220 ولت 50 هرتز (یا، به عنوان مثال، در ژاپن 120 ولت 60 هرتز) است. خروجی های DC در +5 ولت، + 12 ولت و + 3.3 ولت + 3.3 ولت و + 5 ولت برای تغذیه همه ریز مدارها و لوازم الکترونیکی، + 12 ولت برای تغذیه موتورهای الکتریکی، مانند موتورهای درایوهای CD / DVD یا هارد دیسک ها، همچنین از + استفاده می شود. فن ها از 12 ولت تغذیه می کنند. البته، همه موتورهای الکتریکی یا هر قطعه الکترونیکی به منبع تغذیه پایدار نیاز دارند، مقادیر ولتاژ بهینه نیز وجود دارد، اینها انحرافات +/- 0.5 ولت از نرمال هستند. با افزایش (به عنوان مثال) 3.3 ولت به 3.8 ولت، قطعه ای که از این منبع تغذیه می شود دچار اضافه بار زیادی می شود و همچنین ممکن است غیرقابل استفاده شود.
بنابراین، اجازه دهید هر کانال برق را به طور جداگانه تجزیه و تحلیل کنیم.
منبع تغذیه +12 ولت عمدتاً (همانطور که در بالا ذکر شد) برای تغذیه موتورهای الکتریکی در نظر گرفته شده است، این منبع باید جریان خروجی زیادی را به خصوص در رایانه هایی با تعداد درایو و هارد دیسک زیاد ارائه دهد. طرفداران نیز از این منبع انرژی مصرف می کنند. میزان مصرف فن بین 100 تا 250 میلی آمپر (میلی آمپر) است. در حال حاضر این مقدار کمتر است، از 50 تا 100 میلی آمپر. PSU در حالت متناوب کار می کند، یعنی. اگر ولتاژ از حد استاندارد فراتر رود، "کاهش می یابد" تا زمانی که عادی شود. در اکثر منابع تغذیه، قبل از دریافت مجوز راه اندازی سیستم، بررسی داخلی و تست ولتاژ خروجی انجام می شود. پس از اتمام خودآزمایی، یک سیگنال "Power_Good" به مادربرد ارسال می شود (که به عنوان "Power is OK" ترجمه شده است). اگر سیگنال دریافت نشود، مادربرد از راه اندازی خودداری می کند. همچنین مشکل ناپایداری شبکه خارجی (خط 220 ولت یا 120 ولت) وجود دارد، می تواند کمتر یا بالاتر باشد که منجر به گرم شدن بیش از حد PSU می شود. اگر ولتاژها از محدوده خارج شوند، سیگنال Power_Good ناپدید می شود و این منجر به خاموش شدن اجباری سیستم می شود. مواردی وجود دارد که هنگام راه اندازی رایانه شخصی، طرفداران واکنش نشان می دهند و خود رایانه نیز علائمی از حیات نشان نمی دهد. این زمانی اتفاق می‌افتد که سیگنال Power_Good دریافت نمی‌شود، اما منبع تغذیه در پشت یک مدار محافظ که به درستی اجرا نشده، شروع به تغذیه می‌کند. مداری که به درستی اجرا شده در مادربرد باید از راه اندازی سیستم خودداری کند، زیرا. هارد دیسک ها و سایر درایوها این مدار را ندارند و خیلی سریع می سوزند.
این روش حفاظتی توسط IBM توسعه یافته است. آنها این واقعیت را پیش بینی کردند که همه UPS و تثبیت کننده ندارند و اگر همسایه شما تصمیم بگیرد آن را روشن کند، شبکه "در سوکت" بی رحمانه می پرد. دستگاه جوش کاریبرای جوش دادن شبکه روی بالکن :-). دما تا حد زیادی بر پایداری کار تأثیر می گذارد. با دانستن اینکه دیودهای خروجی نیمه هادی هستند (یک نیمه هادی مانند هر ماده دیگری با تغییر دما مقاومت خود را نسبت به جریان تغییر می دهد)، علاوه بر تبدیل شدن به مقاومت، دیگر زمانی برای "بستن" ندارند که منجر به احتراق آنی می شود. از PSU و مواقعی وجود دارد که رایانه شخصی نیز وجود دارد، اما بعداً در مورد آن بیشتر صحبت خواهیم کرد...
بیایید به سیگنال Power_Good برگردیم: این سیگنال برای تنظیم مجدد دستی استفاده می شود. این تراشه به تراشه مولد ساعت تغذیه می شود، این تراشه تشکیل پالس های ساعت را کنترل می کند و یک سیگنال اضافه بار اولیه تولید می کند. اگر مدار سیگنال Power_Good زمین شود، تولید سیگنال های ساعت متوقف می شود و پردازنده متوقف می شود، پس از باز شدن، سیگنال اولیه سازی کوتاه پردازنده تولید می شود و سیگنال Power_Good اجازه عبور داده می شود تا HARDWARE RESET کامپیوتر شخصی را انجام دهد.
به عنوان مثال، سیستم های منبع تغذیه ATX این ویژگی را دارند که توسط نرم افزار خاموش شوند سیستم های مدرنویندوز یا لینوکس از مدیریت توان پیشرفته (APM) پشتیبانی می کنند. هنگامی که فرمان "خاموش" یا "توقف" یا موارد دیگر را انتخاب می کنید، این عملکرد به طور خودکار منبع تغذیه را خاموش می کند. سیستم های قدیمی AT این قابلیت را نداشتند و پیامی مبنی بر اینکه می توانید کامپیوتر را خاموش کنید نمایش داده شد.
اطلاعات بیشتر در مورد سیگنال Power_Good
سیگنال دارای ولتاژ + 5 ولت است (از 4 تا 6 می تواند راه برود). همانطور که در بالا ذکر شد پس از خودآزمایی توسعه یافته است. فاصله بین OK کل سیستم و سیگنال حدود 0.1-0.5 ثانیه است. سیگنال دریافتی مستقیماً به ژنراتور ساعت می رود که سیگنالی را برای تنظیمات اولیه پردازنده تولید می کند. اگر سیگنال Power_Good وجود نداشته باشد، مولد ساعت به طور مداوم پردازنده را بازنشانی می کند تا نتواند در سطوح توان بیش از اندازه شروع به کار کند. به محض دریافت سیگنال، عملکرد ریست غیرفعال می شود و برنامه نوشته شده در بایوس (رم) در آدرس ffff: 0000 مقداردهی اولیه می شود.
در منابع تغذیه خوب و صحیح، سیگنال Power_Good تنها پس از بازگشت برق در همه کانال ها به حالت عادی می آید، آنهایی که معمولی و ارزان هستند می توانند سیگنال دهی را شروع کنند، حتی اگر تست هنوز انجام نشده باشد. در اینجا لازم به یادآوری است که مادربرد Soyo Ultra Dragon Platinum KT333 را که با تاخیر 3-4 ثانیه راه اندازی شد، یک سیستم حفاظتی کاملاً اجرا شده است. مادربرد دارای یک تراشه در ورودی برق است که تا زمانی که ولتاژ در حالت عادی قرار نگیرد، اجازه نمی دهد قطعات شروع به کار کنند. اغلب، اصلاً چنین خودآزمایی روی منابع تغذیه وجود ندارد، آنها به سادگی یک خروجی + 5 ولت را روی سیم قرار می دهند که سیگنال Power_Good باید برود. این اتفاق می افتد که پس از تعویض مادربرد، کامپیوتر به طرز بی رحمانه ای شروع به "شکست" می کند، این به این دلیل است که برخی از مادربردها به منبع تغذیه حساس تر هستند.
مسئله قدرت (قدرت) و پارامترهای آنها
در واقع، قدرت منبع تغذیه 300 وات برای یک رایانه رومیزی کافی است، اما یک نکته کوچک وجود دارد: کیفیت منابع تغذیه منجر به افزایش بیش از حد برق می شود، در هنگام استفاده از منبع تغذیه حداقل بیش از 50٪ ! و اکنون به جنگل، یا بهتر است بگوییم مفاهیم ابتدایی الکترونیک و چگونگی و چرایی آن توضیح خواهم داد.
منابع تغذیه برای رایانه دارای یک روسری هستند و نه یک ترانسفورماتور بزرگ که گاهی اوقات باید روی گاری چرخانده می شد :-). چگونه می توانستند این کار را انجام دهند؟ راه حل این امر مبتکرانه بود: اختراع "منبع تغذیه سوئیچینگ" ...
حالا اصل کار ترولی و ترانسفورماتور پالس را توضیح می دهم. ترانسفورماتور بر اساس اصل القایی کار می کند، یعنی. 2 سیم پیچ وجود دارد: یک ورودی (مثلاً 220 ولت 50 هرتز) و دومی برای ولتاژ خروجی. برای اینکه «قانون فیزیکی القاء» بین سیم‌پیچ‌ها کار کند، سیم‌پیچ‌ها باید یک هسته مشترک یا بهتر بگوییم یک هسته داشته باشند که مجموعه‌ای از صفحات فولادی فراوان به شکل «E» و «I» است. هادی بین سیم پیچ ها یک ترانسفورماتور قدرتمند (با خروجی 12 ولت و 300 وات (300/12 = 25 آمپر)) می تواند از 10-15 کیلوگرم فراتر رود، به علاوه، به یک ترانسفورماتور برای ولتاژ 5 و 3.3 ولت نیاز خواهید داشت که در جای دیگری 5 کیلوگرم خواهد بود ...
همه اینها بود و کامپیوترهای قدیمی "VTs" روی ترانسفورماتورهایی کار می کردند که فضای زیادی را اشغال می کردند ... اما شرکت ها مجبور بودند چیز جدیدی ارائه دهند تا کاربران بتوانند رایانه شخصی خود را روی دست خود حمل کنند و نه روی یک گاری. ... حالا وقت لمس است بلوک های ضربه ایتغذیه ، که قبلاً به دلیل کمبود فناوری به سادگی قابل تحقق نبود ...
چه چیزی از منابع تغذیه نیاز داریم؟
خب واقعا نه خیلی...
1. یک ولتاژ پایدار در خروجی ها بدهید (در مورد کامپیوتر 12، 5 و 3.3 ولت).
2. یک سیستم خوب برای تقسیم خط 220 ولت و رایانه شخصی خود داشته باشید (سیستم های بدی هستند که منجر به دوده روی تخته ها می شوند - البته آنها قبلاً فقط برای آویزان کردن به دیوار به عنوان یادگاری مناسب هستند).
در نگاه اول کم است؟ همه چیز ساده است تا زمانی که عمیق تر شوید... بیایید به طرح اولیه PSU (یا بهتر است بگوییم، تمام مراحلی که جریان برای تبدیل آن طی می کند) نگاه کنیم.
خروجی ولتاژ مطلقاً ثابت نیست، بلکه ثابت / متناوب است (یعنی ولتاژ داده شده را در یک رتبه مشخص می گذارد. به عنوان مثال، 12 ولت می تواند حداکثر 0.5 ولت راه برود - ایده آل، اما، البته، به دلایلی، که من بعدا توضیح خواهد داد، تنش افزایش می یابد).
مجدداً می خواهم به شما یادآوری کنم که بسیاری از منابع تغذیه 2 ولت فراتر از مقادیر اسمی و این با بار فقط 60٪ از مقدار اسمی "تخلیه" می کنند! این می تواند منجر به بارهای غیرقابل درک "بدون دلیل" یا یخ زدن در وسط کار مسئولانه شود ... مردم در این مورد چه می توانند بگویند؟ "ویندوز باید بدهد" یا "بیل گیتس Ka3el"، اگرچه نه یکی و نه دیگری دلیل نیست. من می خواهم بدهم یک توصیه کوچکدر مورد رفتار: قبل از قضاوت در مورد چیزی یا گفتن "atztoy"، بررسی کنید که آیا واقعا درست می گویید؟ شاید مشکل سخت افزاری باشه؟ همانطور که می گویند "7 بار اندازه گیری کنید، سپس برش دهید" در اینجا: "هفت بار بررسی کنید، سپس قضاوت کنید" (با عرض پوزش برای انحراف :))
برخی از نشانه ها که می توانید متوجه شوید که آیا این یک چینی واقعی از کارخانه Thermaltake است یا اینکه آیا این یک کارخانه Need for Chinas Underground 2 است.
یکی از مهمترین نقاط تثبیت در منبع تغذیه ترانسفورماتور / سلف است که باید "در شرکت" خازن های فیلتر باشد.
همه چیز خوب است، شکایتی وجود ندارد
بدون فیلتر
"فول چینی زیرزمینی" - بدون فیلتر، بدون خفگی (این بدتر از فردی کروگر است، زیرا می تواند نه تنها در شب در خواب، بلکه در هر زمان بکشد). همانطور که می بینید، همه چیز به هم ریخته است
اینجا مثال جالبوقتی دوباره بیل گیتس مقصر نیست: یخچال های قدیمی با موتورهای هیولایی ساخته می شدند که بعد از سال ها کار شروع به تداخل کردند و علاوه بر این، خازن راه اندازی تقریباً بی ارزش است ... وقتی روشن می کنید "این موجود" در شبکه در حال بازسازی است و منبع تغذیه بدون فیلتر و چوک به سادگی "ضربه" به خروجی می دهد و البته مردم یخچال "سیبری" را که به گفته مادربزرگ من مقصر است سرزنش نمی کنند. ، بهتر از هر "Whirpool" و "Daewoo" آنجا کار می کند. مثل همیشه، بیل گیتس آخرین نفر خواهد بود...
ترانس برق. هرچه بزرگتر باشد، بهتر است (حاشیه بیشتر برای جریان های اشباع).
یک ترانسفورماتور معمولی باید حدود 4-5 سانتی متر ارتفاع داشته باشد و "چینی زیرزمینی" می تواند هر کدام 2 سانتی متر باشد ...
همانطور که در موردی که قبلا توضیح داده شد (بدون خفگی)، شرایط جدی تری وجود دارد: خفه کردن فیلترهای خروجی و وریستورها در خروجی آنها.
ورودی خازن های ذخیره سازی ولتاژ بالا
طبق فرمول، ولتاژ خازن ها برای نیم دوره فرکانس ورودی به میزانی کاهش می یابد که توسط ظرفیت خازن و توان بار تعیین می شود. افت خازن های 470 میکروفاراد در منبع تغذیه 200 وات (واقعی) حدود 30 ولت خواهد بود و در "زیرزمینی چینی" با 330 میکروفاراد، افت می تواند حدود 60-70 ولت ... کلمه باشد.
درباره دیودها "دریچه ها": به عنوان مثال، دیودهایی که روی یکسو کننده ها قرار دارند، قدرتمند هستند، اما آهسته هستند (دیودها و ترانزیستورها دارای سرعت باز و بسته شدن در یک جریان عبوری خاص هستند، یعنی دیودهایی که در بیش از 20 آمپر کار می کنند و در همان زمان باید باز و بسته شدن با فرکانس زیاد، بسیار پیچیده و گران قیمت. اول اینکه در برابر دما مقاوم هستند...). اغلب منابع تغذیه ارزان قیمت دارای دو دیود "لحیم کاری سخت" به یکدیگر هستند و روی یک هیت سینک آلومینیومی معلق هستند. چه مفهومی داره؟ چه گرمایی می توانند فقط روی پنجه ها به ضخامت 2 میلی متر بدهند. این افراد بیچاره از حداکثر درجه حرارت فراتر می روند و شروع به "بوییدن" می کنند و اغلب نه تنها می سوزند، بلکه "کاملاً همه چیز را با خود به گور می برند" زیرا. می تواند باز بماند و خازن را با ولتاژهای غیرعادی پر کند، که کامپیوتر ما آنها را می خورد و مطمئناً می میرد ... این همه غم انگیز است، اما این یکی از دلایل متعدد "سوختن PSU" است. در منابع تغذیه گران قیمت، این دیودها در یک محفظه سیلیکونی تعبیه می شوند که خود رسانای حرارتی است و دیودها (ترکیب نیمه هادی) روی صفحه فلزی نصب می شوند که روی یک نوار لاستیکی رسانای گرما قرار دارد و همه اینها به آن متصل می شود. رادیاتور چنین بلوک هایی تقریباً هرگز در اثر گرم شدن بیش از حد دیودها نمی سوزند، زیرا. علاوه بر این، این دیودها در تمام مشخصات یکسان هستند و دیودهای "لحیم شده" ممکن است متفاوت باشند، بنابراین بار اضافی بر روی خود و ترانزیستورهای کنترل کننده آنها ایجاد می شود.
اکنون، با داشتن نموداری از "این حیوان کوچک چگونه کار می کند" می توانید بفهمید که چرا من در مورد خرابی ولتاژ خروجی صحبت می کردم. با اندازه گیری جریان خروجی با اسیلوسکوپ می بینید که تقریباً بدون بار است و با اتصال یک هارد 1 گیگابایتی از قبل پرش های 300 میلی ولتی خواهیم داشت، با اتصال یک جفت درایو 20 گیگابایتی می توانید +/- 1 ولت را مشاهده کنید. و اگر کل شبکه کامپیوتری را نیز با برق 12 ولت تغذیه کنید، می توانید بیش از 2 ولت اسپک را ببینید. با چنین حالت های عملیاتی، کامپیوتر در مدت زمان بسیار کوتاهی از کار می افتد، آویزان می شود و غیر قابل استفاده می شود ... منابع تغذیه قدرتمند (< 400Вт) имеют тот самый слитый блок двух диодов, что уже служит знаком надёжности, плюс ко всему диоды быстрее и мощнее, как и все транзисторы, что гарантирует более стабильное напряжение на выходе.
منابع تغذیه خوب، در میان چیزهای دیگر، دارند عایق خوبو نشتی جریان بیش از 500 μA نیست. اگر شبکه 220 ولت شما زمین خوبی نداشته باشد، این مهم است.
چند معیار که باید هنگام انتخاب منبع تغذیه بدانید
1. MTFB (میانگین زمان قبل از خرابی - زمان تقریبی قبل از اولین شکست) یا MTTF (میانگین زمان خرابی - مشابه قبلی) معمولاً حداقل 100 هزار ساعت.
2. محدوده ولتاژ ورودی با حفظ عملکرد پایدار منبع تغذیه. برای 110 ولت بلوک خوبقدرت باید از 90 تا 130، برای 220 ولت - 180 تا 270 مقاومت کند.
3. حداکثر جریان در هنگام روشن شدن. این مقدار جریانی است که در زمان راه اندازی منبع تغذیه از سیستم عبور می کند. هر چه کمتر، بهتر، زیرا منبع تغذیه چنین شوک حرارتی بزرگی را تحمل نمی کند.
4. زمان (بر حسب میلی ثانیه - میلی ثانیه) برای حفظ ولتاژ خروجی دقیقاً در مقادیر مشخص شده پس از خاموش شدن ورودی (20 میلی ثانیه - خوب، 10-15 میلی ثانیه - آسیب) :)
5. منبع تغذیه یک اشکال دارد: با جریان جذب شده سازگار می شود، به عنوان مثال، سیستم مقدار تقریباً ثابتی انرژی جذب می کند، اما یک لحظه وجود دارد که یک دیسک SCSI 10000 دور در دقیقه (جذب مقدار زیادی) موتور را خاموش می کند تا رفتن به حالت "خواب" و منبع تغذیه، باید زمان برای کاهش فرکانس "پر کردن" خازن داشته باشد. قبل از انجام این کار، PSU انرژی تولید شده را آزاد می کند. زمان "فکر کردن" این پارامتر در میکروثانیه اندازه گیری می شود. اخیرااین مشکل تقریباً وجود ندارد، زیرا فناوری کنترل جذب/نسل کاملاً پیشرفته است.
6. منبع تغذیه خوب دارای مدار حفاظتی ولتاژ خروجی است (عمدتاً روی چسب رادیاتور آویزان است، زیرا بخشی از برد منبع تغذیه نیست). به سادگی، وجود این طرح در حال حاضر خوب است، و اگر آن نیز دقیق و کارآمد باشد، به طور کلی ایده آل است :). مقادیر آن باید "خاموش شدن زمانی که از 1/5 ولتاژ فراتر رفت" باشد، یعنی. برای 5 - 6 ولت این ولتاژ بحرانی است. هنگام خروج از ترازو، خط 5 ولت به زور خاموش می شود.
7. در خروجی های PSU در هر کانال برق دهید. این پارامتر به معنای حداکثر آمپری است که PSU می تواند بدون خطر آسیب ایجاد کند.
8. تثبیت ولتاژ هنگام تغییر بار از "min" به "max" - مشابه نقطه 5.
9. نسبت جذب از شبکه / تولید در خروجی (بازده). مقداری که نشان دهنده مقدار انرژی است که در طول تبدیل جریان به گرما تبدیل می شود. اندازه گیری شده در درصد. هر چه مقدار راندمان بالاتر باشد، بهتر است (خروجی منبع تغذیه دقیق تر و گرمای کمتر در کیس).
10. امواج یا واکنش به سر و صدا. تقریباً مشابه 5، فقط واکنش به پرش در ورودی منبع تغذیه است.
تعمیر منبع تغذیه
به آنها دست نزنید! آنها آنقدر گران نیستند که جان شما یا کل رایانه را به خطر بیندازند (چیزی که گرانتر است - هر کدام برای خودش :)). همانطور که می بینید، منابع تغذیه سوئیچینگ دارای کنترل های زیادی هستند، قطعات دقیق زیادی دارند که برای آزمایش آنها به یک اسیلوسکوپ و یک تستر خوب نیاز دارند. زمان صرف شده برای تعمیر منبع تغذیه بسیار طولانی است و منبع تغذیه خراب همیشه خراب می ماند، حتی اگر آن را تعمیر کنید، زیرا. چون بی کیفیت بود خراب شد و در قطعات بی کیفیت مشکلات "پنهان" وجود دارد که ردیابی آنها بسیار دشوار است ...
برخی مشکلات منبع تغذیه
الف) واحد تثبیت کار نمی کند:
تراشه IC-1 معیوب؛
دیودهای D14، D15 شکست خوردند. ترانزیستورهای Q3، Q4؛
شکست مدار بازخورد، که از طریق آن سیگنال +5 ولت منتقل می شود، که به مقاومت های R13، R25 می رسد.
در مدار تامین کننده تراشه IC-1 باز کنید.
باز شدن در سیم پیچ های اولیه T2، یا باز شدن در مدار R15، D9.
ب) حفاظت کار کرد:
خرابی هر یک از خازن های فیلتر خروجی؛ خازن ها را با دست خود لمس کنید - خازن هایی که گرم می شوند ، آنهایی که از بین می روند (چکه می کنند) ، سپس حفاظت فعلی کار می کند.
خرابی یکی از دیودهای یکسو کننده های خروجی؛
وجود یا وقوع پیچ های اتصال کوتاه در سیم پیچ های ترانسفورماتور T4.
باشه الان تموم شد به نظر می رسد همه چیز روشن است، اگر سؤال / توصیه ای دارید، خوشحال می شوم در بخش انجمن ما پاسخ دهم ""
از آنجایی که منبع تغذیه بخشی جدایی ناپذیر از رایانه شخصی است، دانستن بیشتر در مورد آن برای هر فردی که با الکترونیک و نه تنها مرتبط است جالب خواهد بود. عملکرد رایانه شخصی به طور کلی مستقیماً به کیفیت PSU بستگی دارد.
و بنابراین، من معتقدم که باید با ساده ترین شروع کنیم، منبع تغذیه برای چه اهدافی در نظر گرفته شده است:
- تشکیل ولتاژ تغذیه اجزای PC: +3.3 +5 +12 ولت (به علاوه -12 ولت و -5 ولت).
- ایزولاسیون گالوانیکی بین 220 و PC (به طوری که با جریان ضرب نمی شود و در هنگام جفت شدن قطعات نشتی وجود ندارد). 
یک مثال ساده از جداسازی گالوانیکی ترانسفورماتور است. اما برای تغذیه کامپیوتر شما نیاز دارید قدرت بزرگو بر این اساس، یک ترانسفورماتور بزرگ (کامپیوتر بسیار بزرگ خواهد بود :)، و به دلیل وزن قابل توجه آن را دو نفر حمل می کردند، اما ما از آن عبور کردیم :)).
برای ساخت بلوک های فشرده، از فرکانس افزایش یافته جریان تغذیه ترانسفورماتور استفاده می شود، با افزایش فرکانس، برای همان شار مغناطیسی در ترانسفورماتور، سطح مقطع کمتری از مدار مغناطیسی و چرخش های کمتری مورد نیاز است. ایجاد PSU های سبک و فشرده اجازه می دهد تا فرکانس ولتاژ تغذیه ترانسفورماتور 1000 بار یا بیشتر افزایش یابد.
اصل اصلی عملکرد PSU به شرح زیر است، تبدیل ولتاژ شبکه AC (50 هرتز) به AC. یک ولتاژ با فرکانس بالا به شکل مستطیل (اگر یک اسیلوسکوپ به عنوان مثال نشان داده شود)، که با کمک یک ترانسفورماتور کاهش می یابد، بیشتر اصلاح و فیلتر می شود.
بلوک دیاگرام منبع تغذیه پالسی.
1. مسدود کردن
متغیرهای 220 ولت را به ثابت تبدیل می کند.
ترکیب چنین بلوکی: یک پل دیودی برای اصلاح ولتاژ متناوب + یک فیلتر برای صاف کردن موج های ولتاژ اصلاح شده. و همچنین باید (در منابع تغذیه ارزان قیمت آنها بدون لحیم کاری صرفه جویی می کنند، اما من بلافاصله توصیه می کنم آنها را هنگام کار مجدد یا تعمیر آنها نصب کنید) یک فیلتر ولتاژ اصلی از امواج مولد پالس و همچنین ترمیستورها هنگام روشن شدن ولتاژ جریان را صاف می کنند. . 
در تصویر، فیلتر با یک خط نقطه چین در نمودار نشان داده شده است، تقریباً در هر مدار منبع تغذیه با آن روبرو خواهیم شد (اما نه همیشه روی برد :)).
2. مسدود کردن
این بلوک پالس هایی با فرکانس مشخص تولید می کند که سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور را تغذیه می کند. فرکانس تولید پالس از تولید کنندگان مختلف PSU در محدوده 30-200 کیلوهرتز است.
3. مسدود کردن
ترانسفورماتور دارای ویژگی های زیر است:
- جداسازی گالوانیکی؛
- کاهش ولتاژ سیم پیچ های ثانویه تا حد لازم.
4. مسدود کردن
این بلوک ولتاژ دریافتی از بلوک 3 را به DC تبدیل می کند. از دیودهای یکسو کننده ولتاژ و یک فیلتر ریپل تشکیل شده است. ترکیب فیلتر: یک چوک و یک گروه خازن. اغلب، برای صرفه جویی در هزینه، خازن ها با ظرفیت کوچک و خفه کننده ها با اندوکتانس کوچک قرار می گیرند.
مولد ضربه با جزئیات بیشتر.
مدار مبدل RF شامل ترانزیستورهای قدرتمندی است که در حالت کلید و یک ترانسفورماتور پالس کار می کنند.
PSU می تواند تک چرخه و مبدل فشار کش:
- تک چرخه: یک ترانزیستور باز و بسته می شود.
- فشار-کش: به طور متناوب دو ترانزیستور را باز و بسته کنید.
بیایید به نقاشی نگاه کنیم. 
عناصر مدار:
R1 - مقاومتی که افست را روی کلیدها تنظیم می کند. برای شروع پایدارتر فرآیند نوسان در مبدل ضروری است.
R2 مقاومتی است که جریان پایه در ترانزیستورها را محدود می کند، لازم است ترانزیستورها از خرابی محافظت شوند.
TP1 - ترانسفورماتور با سه گروه سیم پیچ. اولی ولتاژ خروجی را تولید می کند. دومی به عنوان بار برای ترانزیستورها عمل می کند. سومین ولتاژ کنترل ترانزیستورها را تشکیل می دهد.
هنگامی که اولین مدار روشن می شود، ترانزیستور کمی باز است، زیرا یک ولتاژ مثبت از طریق مقاومت R1 به پایه اعمال می شود. در ترانزیستور آجار جریانی از سیم پیچ دوم عبور می کند. جریان یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی در سیم پیچ های باقی مانده ولتاژ ایجاد می کند. یک ولتاژ مثبت روی سیم پیچ III ایجاد می شود که ترانزیستور را حتی بیشتر باز می کند. این روند تا زمانی ادامه می یابد که ترانزیستور وارد حالت اشباع شود. حالت اشباع با این واقعیت مشخص می شود که با افزایش جریان کنترل اعمال شده به ترانزیستور، جریان خروجی بدون تغییر باقی می ماند.
تنها زمانی که میدان مغناطیسی تغییر می کند، ولتاژ روی سیم پیچ ها ایجاد می شود، اگر تغییری در ترانزیستور ایجاد نشود، EMF در سیم پیچ های II و III نیز ناپدید می شود. هنگامی که ولتاژ روی سیم پیچ III ناپدید می شود، باز شدن ترانزیستور کاهش می یابد و در نتیجه جریان خروجی ترانزیستور و میدان مغناطیسی کاهش می یابد که منجر به ظهور ولتاژی با قطب مخالف می شود. ولتاژ منفی در سیم پیچ III ترانزیستور را حتی بیشتر می بندد. این روند تا زمانی ادامه می یابد که میدان مغناطیسی به طور کامل ناپدید شود. هنگامی که میدان ناپدید می شود، ولتاژ منفی ناپدید می شود و روند دوباره دور می شود.
مبدل فشاری به همین روش کار می کند، اما از آنجایی که دو ترانزیستور به طور متناوب کار می کنند، این نرم افزار کارایی مبدل را افزایش می دهد و عملکرد آن را بهبود می بخشد. اصولا از دو زمانه استفاده می شود اما در صورت لزوم کم قدرتو ابعاد، و همچنین سادگی، سپس تک چرخه.
مبدل های مورد بحث در بالا دستگاه های کاملی هستند، اما استفاده از آنها به دلیل گسترش پارامترهای مختلف مانند: بار خروجی، ولتاژ تغذیه و دمای مبدل پیچیده است.
کنترل کننده PWM مدیریت کلید (494).
مبدل از یک ترانسفورماتور T1 و یک ترانزیستور VT1 تشکیل شده است. ولتاژ شبکه از طریق فیلتر شبکه (SF) به پل دیودی یکسو کننده اصلی (CB) عرضه می شود، توسط خازن Cf فیلتر می شود و از طریق سیم پیچ W1 به جمع کننده ترانزیستور VT1 تغذیه می شود. هنگامی که یک پالس مستطیلی به پایه ترانزیستور اعمال می شود، باز می شود و جریان Ik از آن عبور می کند که افزایش می یابد. جریان مشابهی که از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور T1 عبور می کند منجر به افزایش شار مغناطیسی در هسته ترانسفورماتور می شود و EMF خود القایی در سیم پیچ ثانویه W2 القا می شود. در نتیجه یک ولتاژ مثبت روی دیود VD ظاهر می شود. با افزایش مدت زمان پالس بر اساس ترانزیستور VT1، ولتاژ در مدار ثانویه افزایش می یابد و اگر مدت زمان کاهش یابد، ولتاژ کاهش می یابد. با تغییر مدت زمان پالس در پایه ترانزیستور، ما تغییر می کنیم ولتاژ خروجیدر سیم پیچ W1 T1، و ولتاژهای خروجی منبع تغذیه را تثبیت می کنیم. ما به مداری برای تولید پالس های ماشه و کنترل مدت (عرض) آنها نیاز داریم. این مدار از یک کنترلر PWM (مدولاسیون عرض پالس) استفاده می کند. کنترلر PWM شامل موارد زیر است:
- یک مولد پالس اصلی (که فرکانس مبدل را تعیین می کند).
- طرح های کنترل؛
- یک مدار منطقی که مدت زمان پالس را کنترل می کند.
- طرح های حفاظتی
این موضوع مقاله دیگری است.
برای تثبیت ولتاژهای خروجی PSU، مدار کنترل کننده PWM "باید" مقدار ولتاژهای خروجی را بداند. برای این، یک مدار بازخورد (یا مدار ردیابی) استفاده می شود که بر روی کوپلر نوری U1 و مقاومت R2 ساخته شده است. افزایش ولتاژ در مدار ثانویه ترانسفورماتور T1 منجر به افزایش شدت تابش LED و در نتیجه کاهش مقاومت انتقال فوتوترانزیستور (که بخشی از اپتوکوپلر U1 است) خواهد شد. این منجر به افزایش افت ولتاژ در مقاومت R2 متصل به ترانزیستور نوری و کاهش ولتاژ در پایه 1 PWM می شود. کاهش ولتاژ باعث می شود مدار منطقی که PWM را تشکیل می دهد، مدت پالس را افزایش دهد تا زمانی که ولتاژ در خروجی اول با پارامترهای مشخص شده مطابقت داشته باشد. هنگامی که ولتاژ کاهش می یابد، روند معکوس می شود.
دو پیاده سازی از حلقه های بازخورد وجود دارد:
- "مستقیم" در نمودار بالا، بازخورد مستقیماً از یکسو کننده ثانویه گرفته می شود.
- "غیر مستقیم" مستقیماً از سیم پیچ اضافی W3 حذف می شود (شکل زیر را ببینید).
تغییر در ولتاژ سیم پیچ ثانویه منجر به تغییر آن در سیم پیچ W3 می شود که از طریق خروجی R2 به 1 PWM منتقل می شود. 
در زیر یک مدار منبع تغذیه واقعی است.
1. مسدود کردن
ولتاژ متناوب را تصحیح و فیلتر می کند و همچنین یک فیلتر در برابر تداخل ایجاد شده توسط خود PSU وجود دارد.
2. مسدود کردن
این بلوک + 5VSB (ولتاژ آماده به کار) تولید می کند و همچنین کنترل کننده PWM را تغذیه می کند.
3. مسدود کردن
بلوک سوم (کنترل کننده PWM 494) دارای عملکردهای زیر است:
- کنترل سوئیچ های ترانزیستور؛
- تثبیت ولتاژهای خروجی؛
- حفاظت از اتصال کوتاه
4. مسدود کردن
ساختار این بلوک شامل دو ترانسفورماتور و دو گروه کلید ترانزیستوری است.
اولین ترانسفورماتور ولتاژ کنترل ترانزیستورهای خروجی را تولید می کند.
1 گروه ترانزیستور سیگنال تولید شده TL494 را تقویت کرده و به اولین ترانسفورماتور ارسال می کند.
گروه 2 ترانزیستورها بر روی ترانسفورماتور اصلی بارگذاری می شوند که ولتاژهای تغذیه اصلی روی آن تشکیل می شود.
5. مسدود کردن
ساختار این بلوک شامل دیودهای شاتکی برای اصلاح ولتاژ خروجی ترانسفورماتور و همچنین فیلتر پایین گذر است. ترکیب فیلتر پایین گذر شامل خازن های الکترولیتی است ظروف بزرگ(بسته به سازنده PSU) و چوک ها و همچنین مقاومت هایی برای تخلیه این خازن ها در صورت خاموش بودن PSU.
کمی در مورد مهماندار
تفاوت بین واحدهای استاندارد ATX با PSU استاندارد AT این است که PSUهای استاندارد ATX دارای منبع ولتاژ منبع تغذیه آماده به کار هستند. روی پایه 9 (20 پین، سیم بنفش) کانکتور، ولتاژ + 5VSB تولید می شود که برای تغذیه مدار کنترل منبع تغذیه به مادربرد می رود. این مدار سیگنال "PS-ON" (کانکتور 14 پین، سیم سبز) را تولید می کند. 
در این مدار، مبدل با فرکانس تعیین شده عمدتاً توسط پارامترهای ترانسفورماتور T3 و مقادیر عناصر موجود در مدار پایه ترانزیستور کلیدی Q5 - ظرفیت خازن C28 و مقاومت آن کار می کند. مقاومت بایاس اولیه R48. بازخورد مثبت به پایه ترانزیستور Q5 از سیم پیچ کمکی ترانسفورماتور T2 از طریق عناصر C28 و R51 می آید. ولتاژ منفی از همان سیم پیچ پس از یکسو کننده بر روی عناصر D29 و C27، اگر از ولتاژ تثبیت دیود زنر ZD1 (در این مورد 16 ولت) بیشتر شود، به پایه Q5 نیز عرضه می شود و عملکرد مبدل را ممنوع می کند. . به این ترتیب سطح ولتاژ خروجی کنترل می شود. ولتاژ تغذیه از یکسو کننده اصلی به مبدل از طریق مقاومت محدود کننده جریان R45 تامین می شود که در صورت خرابی، می توان آن را با یک فیوز برای جریان 500 میلی آمپر جایگزین کرد یا به طور کامل حذف کرد. در مدار شکل 1، یک مقاومت R56 با مقدار اسمی 0.5 اهم، موجود در امیتر ترانزیستور Q5، یک سنسور جریان است، زمانی که جریان ترانزیستور Q5 از ولتاژ مجاز آن از طریق مقاومت R54 بیشتر شود، وارد می شود. پایه ترانزیستور Q9 از نوع 2SC945، آن را باز می کند و در نتیجه عملکرد Q5 را ممنوع می کند. به روشی مشابه، حفاظت اضافی از Q5 و سیم پیچ اولیه T3 انجام می شود. زنجیر R47C29 از ترانزیستور Q5 در برابر نوسانات ولتاژ محافظت می کند. ترانزیستورهای KSC5027 به عنوان ترانزیستور کلیدی Q5 در این مدل PSU استفاده می شوند.
