در يك كامپيوتر منبع تغذيه از ضروريات به حساب مي آيد كه كار منبع تغذيه اين است كه بتواند ولتاژ هاي مورد نياز بخش هاي داخلي يك كامپوتر را تامين نمايد...

منبع تغذيه كامپيوتر چيست؟

کامپیوترهای شخصی نیز مانند هر وسیله الکترونیکی جهت کار به منبع تغذیه خاص خود نیاز دارند، منبع تغذیه ای که بتواند ولتاژ های مورد نیاز بخش های داخلی یک کامپیوتر را تامین نماید .

همانطور كه  می دانید ولتاژهای مورد نیاز یک PC ، ثابت و شامل +12 V , +5V ,+3.3V , +5V/SB , -12V , -5V می باشد . اما در منبع تغذیه کامپیوتر پارامتر متغیر ی مانند آمپراژ و بالانس توان خروجی نیز وجود دارد .در مورد آمپراژ خروجی منبع تغذیه ( که متناسب با توان آن است ) میتوان گفت که منبع تغذیه های کامپیوتر بنا به موارد مصرف و سخت افزار های متصل به آن دارای توان های مختلفی می باشند به طور مثال در گذشته ای نه چندان دور یک سیستم پنتیوم 4 معمولی جهت کارکرد به منبع تغذیه ای با قدرت200 وات نیازداشت ولی اکنون یک سیستم پنتیوم 4 معمولی به منبع تغذیه ای باقدرت حداقل 300 وات نیاز دارد و این به دلیل آن است که مصرف کلیه قطعات سخت افزاری جدیدبه طرز چشمگیری افزایش یافته است .متغیر دیگری که درمنابع تغذیه کامپیوتری وجود دارد ، بالانس توان خروجی برروی شاخه های خروجی است .

ساختارداخلی منابع تغذیه کامپیوتری دارای چند ویرایش یا ورژن مختلف هستند. ویرایش 1.3 که هم اکنون نیز به اشتباه ، کاربرد دارد در بالانس خروجی خود +5 V پر قدرت تری به نسبت +12 V دارد حال آنکه اکثر قطعات سخت افزاری جدید ، توان مصرفی اصلی خود را ازشاخه +12 V تامین می نمایند که تامین آمپراژ موردنیازشاخه +12V این قطعات تنها از عهده منابع تغذیه جدیدبا ویرایش 2.0 به بالا تر برمی آید چرا که در بالانس خروجی این مدل ها ،+12 V پرقدرت تری به نسبت +5 V وجود دارد و گاها دارای دو یا سه شاخه مجزادر خروجی +12 V خود می باشند ( DUAL LINE +12V ).

آشنایی با اجزای داخلی منبع تغذیه :در این مقاله سعی شده است که به صورت مختصر و با زبان ساده ، شما رابااجزاء داخلی منبع تغذیه آشنا نماییم. بدیهی است که این ساختار ، همگانی وعمومی نبوده و در حدود 75 % ساختار داخلی منابع تغذیه استاندارد کنونی رادر بر می گیرد .

Input Capacitor این قسمت از دو خازن الکترولیت با ظرفیت متناسب توان منبع تغذیه تشکیل شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ ورودی در هنگام کارکرد و همچنین ذخیره انرژی مورد نیاز مدارسوئیچینگ به هنگام وقفه های کوتاه انرژی را بر عهده دارد .

Power Switching ‌این بخش از دوترانزیستور قدرت ( MOSFET ) تشکیل شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ خروجی از طریق زمان روشن و خاموش شدن (سوئیچ) را بر عهده دارد .

Transformerاین بخش بنا به نوع طراحی، از دو تا سه ترانس ( Switching TR , Drive TR , Stand By TR ) تشکیل شدهاست ، که علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییر سطح ولتاژ را بر عهده دارد.طراحی در این قسمت بسیار حساس می باشد زیرا اگر تعداد دور های اولیه وثانویه متناسب با طراحی مدار PWM نباشد ، پایداری مدار و ضریب اطمینان نیمه هادی و در نهایت کارکرد منبع تغذیه با مشکل اساسی مواجه خواهد شد .

Output Diodes  این قسمت از دیودهای SHUTKEY , FAST , ZENER تشکیل شده است که وظیفه یکسو سازی ولتاژ خروجی رادر حالات عادی و قطع کامل جریان خروجی در حالات خاص را بر عهده دارد .

Output Filter  این قسمت ازچند خازن الکترولیت و سلف های چند لایه تشکیل شده است ، که وظیفه ذخیرهانرژی در زمان روشن و ارائه آن در زمان خاموشی ترانزیستور را بر عهده دارد .

Heat Sink  این قسمت ازآلیاژهای مختلف آلومینیوم و مس ساخته می شود و به واسطه تعبیه شیارهاییبرروی آن جهت عبور جریان هوا ،وظیفه انتقال دما از ترانزیستورهای سوئیچینگو همچنین دیودهای SHUTKEY , FAST ، به محیط اطراف را بر عهده دارد .

FAN این قسمت علی رقم اینکه معمولااهمیتی برای آن ازطرف مصرف کنندگان قائل نمی شوند ، بسیار مهم و حیاتی میباشد ، چرا که رابطه مستقیمی با راندمان و طول عمر منبع تغذیه دارد . هرچقدر تهویه هوای گرم ازمحیط داخلی منبع تغذیه به فضای بیرونی بهترانجامگیرد کارکرد منبع تغذیه افزایش می یابد. جدیدا تولید کنندگان از فن های12 cm * 12 در محصولات خود استفاده می نمایند که این مورد باعث تهویه هوای گرما اطراف پردازشگر و همچنین بی صدا شدن منبع تغذیه گردیده است .

PCB برد اصلی منبع تغذیه میباشد که کلیه قطعات بر روی آن نصب می شوند. رعایت استانداردهای مختلف ازجمله آتش سوزی درساخت برد ، باعث افزایش ضریب ایمنی کاربر در موارد خاص میگردد .

IC Controlerاین قسمت پیچیدهترین بخش مدار PWM می باشد و درسال های اخیر تغییرات چشمگیری درطراحی این قسمت به وجود آمده است بطوری که امروزه آی سی های جدید چند نوع وظیفه مختلف را برعهده دارند که درنهایت باعث افزایش دقت درکارکرد منبع تغذیه گردیده است . در زیر بطور خلاصه به وظایف آی سی های جدیدی که در بعضی ازپاورهای جدید و بخصوص پاور های GREEN به کار رفته اشاره شده است :

الف ) کنترل خروجی ؛ که با تولید پالس های Puls Whidh Modulation ، فرآیندتغییر پنهانی یک رشته پالس بر اساس تغییرات سیگنال های دیگر و اعمال بازخورد ولتاژ و جریان و راه اندازی نرم در کلیه خروجی ها را بر عهده دارد .

ب ) شبیه سازی ؛ ازطریق یک شبکه تقسیم مقاومتی ، کسری از ولتاژ خروجی بهآی سی جهت مقایسه با یک ولتاژ مبنا ، منتقل می شود و در صورت بروز هرگونه تغییر در خروجی دستور DOWN از طریق آی سی صادر می شود .

 ج ) نوسان ساز ؛ که در فرکانس پایه کار می کند و موج مثلثی جهت استفاده در PWM را تولید می کند .

د ) راه اندازخروجی ؛ که توان کافی را جهت به کارگیری در مقاصد کم و میانه ، تولید می کند .

ه ) ولتاژ مبنا ؛ که ولتاژ پایه را جهت مقایسه خروجی ها و همچنین یک ولتاژ پایدار برای سایر بخش ها تولید می کند.

و ) مبدل خطا ؛ که عرض پالس DC خروجی را متناسب با سطح ولتاژ ، تنظیم می نماید .

ز ) Power Factor Correction ؛ که وظیفه تصحیح هارمونیک های فرکانس خروجی و هدایت و کنترل آنها به مدارPWM رابر عهده دارد .

هریک ازقطعات سخت افزاری با چه ولتاژی تغذیه می شوند؟

می خواهیم در این مبحث شما را با نوع ولتاژ مصرفی قطعات سخت افزاری آشناکنیم . در این مبحث و با توجه به جدول ارائه شده ، شما خواهید دید کهچگونه ولتاژ مصرفی پردازشگرهای پنتیوم 3 که ازشاخه +5 V تغذیه می شدند درپردازشگرهای پنتیوم 4 به شاخه +12 V منتقل گردیده است . همین جهش وتغییرنوع توان مصرفی، اکنون نیز به نوعی در پردازشگرهای Intel Prescott و AMD Athlon 64 و نیز سایر قطعات سخت افزای به وجود آمده است.

در سخت افزارهای جدیدی که امروزه به کار گرفته می شود توان مصرفی اصلی بهشاخه +12 منتقل گردیده است و شرکت آینده سیما همسو با تغییر تکنولوژی درساختار مصرفی سخت افزارهای جدید ، اقدام به واردات و تولید پاور هایمتناسب با این تکنولوژی نموده است .

پاورهای جدید این شرکت ، در بالانس شاخه های خروجی خود ، توان اصلی را به+12 V هدایت و در دو شاخه خروجی مجزا ( DUAL LINE +12V ) ارائه داده است.در ادامه توجه شما را به نوع ولتاژ مصرفی قطعات سخت افزاری که در جدول 1درج گردیده است ، جلب می نماییم ؛

EMI) Line Filter ) این بخش از دو عنصر القاگر و خازن تشکیل شده است کهوظیفه ممانعت از خروج فرکانس های اضافی محدوده کاری ( NOISE ) منبع تغذیهبه بیرون ـ حاصل ازسیستم سوئیچینگ ـ و همچنین ممانعت از ورود فرکانس هایاضافی ـ حاصل ازدوران موتور های الکتریکی و یا سیستم های تولید کنندهحرارت ـ به داخل منبع تغذیه را برعهده دارد .

تفاوت پاور های 20 پین با پاورهای 24 پین چیست ؟

همانطور که در مطالب قبلی اشاره گردیده است پاورهای ویرایش 1.3 از شاخه+12 V ضعیف تری برخوردار و کانکتور خروجی در این مدل ها دارای 20 پین می باشد . ولی پاورهای ویرایش 2.0 که از +12 V پرقدرت تری برخوردار هستند دارای کانکتور 24 پین می باشند. متاسفانه در بازار فروش کامپیوتر بارهادیده شده است که با استفاده از تبدیل 20 پین به 24 پین ، جهت راه اندازی اینگونه سیستم ها استفاده شده است ، چرا که اکثر کسانی که در ایران سیستم مونتاژ می نمایند ، روشن شدن یک سیستم را ملاک سالم بون و راه افتادن آن می دانند ، حال آنکه دانسته یا ندانسته به اشتباه بزرگی دست زده اند واینگونه سیستم ها دیر یا زود با مشکلات بزرگی اعم از کارکرد و یا راندمان برخورد خواهند نمود . یعنی اگر خوش شانس باشند و مشکلاتی مانند از بین رفتن قطعات سخت افزاری برای آنها به وجود نیاید ، قطعاً سرعت پردازش وپارامترهای وابسته به آن ، که اغلب برای ارتقای آنها حاضریم مبالغ هنگفتی پرداخت نماییم به طرز چشمگیری کاهش می یابد .

مطابق بررسی های مجله معتبر THG اکثر افراد حاضرند برای ارتقای 20 % سرعت پردازنده خود مبالغ زیادی را صرف نمایند حال آنکه عدم توجه به تناسب توانپاور وهمچنین کیفیت پاور خریداری شده ، که حدودا 20 % قیمت یک پردازنده میباشد آنها را با مشکلات عدیده ای روبرو می کند .

در کشور ما با توجه به محدودیت های سخت افزاری که در مبانی واردات و توزیع وجود دارد، اکنون در محدودیت زمانی قرار گرفته ایم که مجبور به ارائه پاورهایی با قابلیت استفاده در هر دو حالت 20 پین و 24 پین می باشیم تابتوایم نیاز هر دو طیف متقاضی را در این پروسه زمانی، تامین نماییم. در این سری از پاورها همسو باافزایش توان شاخه +12 V از توان شاخه +5 V کاسته نشده است ولی این پاورها کماکان از یک شاخه در خروجی +12 V برخوردار می باشند و نمی توانند جزو گروه پاورهای ویرایش 2.0 قرار بگیرند .

همچنین در این مدل ها، سعی شده است تا از کانکتورهای جدید خروجی، مانند S.ATA و PCI.Express نیز استفاده شود. اما در عین حال توصیه گروه فنی شرکت آینده سیما، استفاده از پاورهای ویرایش 2.0 در سخت افزارهای حرفه ای جدیدمی باشد. چرا که این سری از قطعات سخت افزاری جدید مصرفی بیش از 18 آمپراز شاخه +12 V که توانی در حدود 200 W می باشد، نیاز به حداقل دو شاخه مجزادر خروجی +12 V دارد.

اين متن به سفارش وبسايت پارسيان الكتريك لاله زار بخش مقالات برق و الكتريك گردآوري شده است.شمارگان 133