آشنایی با نحوه کارکرد مدار پاور کامپیوتر

منبع تغذیه ATX 200 وات کامپیوتر

مقدمه
در اینجا من به شما طرح سیم کشی منبع تغذیه رایانه های شخصی شرکت DTK معرفی میکنم. این منبع تغذیه طراحی ATX و کارایی 200 وات دارد.

تشریح مدار
در این منبع تغذیه از تراشه TL494 استفاده شده است. از این مدار مشابه در اکثر منابع تغذیه با توان خروجی 200 وات استفاده می شود، و در مدارات پوش پول ترانزیستوری برای تنظیم ولتاژ خروجی استفاده میگردد.

بخش ورودی حالت انتظار منبع تغذیه
ولتاژ خط از طریق صافی های ورودی مدار (C1، R1، T1، C4، T5) به پل یکسوساز وارد میشود. هنگامی که ولتاژ از 230 ولت به 115 ولت تغییر میدهیم، آنگاه یکسو ساز همانند یک تضعیف کننده ولتاژ عمل مینماید. مقاومتهای تابع ولتاژ Z1 و Z2 از اضافه شدن ولتاژ بر روی خط ورودی محافظت می کنند. ترمیستور NTCR1 جریان ورودی را برای شارژ خازنهای C5 و C6 محدود میکند. مقاومتهای R2 و R3 فقط وظیفه تخلیه بار الکتریکی خازنها بعد از قطع منبع تغذیه عهده دار میباشند. هنگامی که منبع تغذیه به ولتاژ خط متصل میشود، آنگاه خازنهای C5 و C6 با همدیگر در ابتدا حدود 300 ولت برق را در خود شارژ مینمایند. سپس منبع تغذیه ثانویه توسط ترانزیستور Q12 کنترل عمل را در خروجی خود ولتاژ عهده دار خواهد بود. خروجی IC3 تنظیم کننده ولتاژ 5 ولت، لازم است برای عمل سوئیچ منطقی و وضعیت “حالت انتظار” به مادربرد برود. ولتاژ ناپایدار بعدی از طریق دیود D30 به IC1 تراشه کنترل اصلی و کنترل ترانزیستور Q3 و Q4 میرود. هنگامی که منبع تغذیه اصلی در حال اجرا است، این ولتاژ ، 12 ولت مثبت خروجی را از طریق دیود D تامین مینماید.

وضعیت پاور استندبای (حالت انتظار)
در این حالت برق توسط ولتاژ مثبت در پین PS -ON از طریق مقاومت R23 از منبع تغذیه ثانویه مسدود شده است. از آنجا که این ولتاژ بوسیله ترانزیستور Q10 باز شده ، ترانزیستور Q1را نیز باز میکند، که شامل مرجع ولتاژ +5 ولت از پین 14 IC1 تا پین 4 IC1 . مدار تغییر کرده و کاملا مسدود شده است. ترانزیستورهایQ3 و Q4 باز شده و سیم پیچ ترانسفورماتور T2 کمکی، اتصال کوتاه میشود. این اتصال کوتاه از عدم ولتاژ برروی مدار منبع تغذیه ناشی میشود.هنگام وجود ولتاژ در پین 4 می توانیم حداکثر عرض پالس تحریک شده بر روی خروجی IC1 را ببینیم . صفر ولتاژ به معنای بالاترین عرض پالس است . +5 ولت مثبت بدان معنی است که پالس ناپدید شده است .

شروع اجرای منبع تغدیه
کسی که دکمه پاور بر روی کامپیوتر زا فشار می دهد . منطق مادربرد طوری است که ورودی پین PS -ON را به زمین متصل میکند. ترانزیستور Q10 بسته و ترانزیستور Q1 بعدی نیز بسته می شود.
خازن C15 شروع به شارژ خود از طریق مقاومت R15 نموده و در پین 4- IC1 ولتاژ توسط مقاومت R17 شروع میکند که به سمت صفر کاهش یابد. با توجه به این تداوم ولتاژ حداکثر عرض پالس افزایش یافته و منبع تغذیه اصلی بطور یکنواخت اجرا می گردد .

عملکرد عادی مدار
کارکرد عادی منبع تغذیه توسط IC1 کنترل میگردد. هنگامی که ترانزیستورهای Q1 و Q2 بسته است، آنگاه ترانزیستورهای Q3 و Q4 باز میشوند. زمانیکه حتی یکی از ترانزیستورهای قدرت (Q1و Q2) باز میشود، آنگاه ترانزیستورهای محرک Q3 و Q4 در حالت بسته قرار میگیرند. جریان از طریق مقاومت R46 و دیود D14 به سیم پیچ T2 وارد میشود. وجود این جریان ولتاژ تحریک روی بیس ترانزیستور قدرت Q1 ناشی از باز خورد (فیدبک) مثبت بوده و ترانزیستور به سرعت به حالت اشباع میرود. هنگامیکه ضربه (محرک آنی) خاتمه یافت، آنگاه هر دو ترانزیستور تحریک شده شروع به باز شدن میکنند. پس از آن فرایند تکرار با ترانزیستور دومی است. ترانزیستور Q1 و Q2 متناوبا به انتهای سیم پیچ اولیه و به ولتاژ مثبت یا منفی متصل می شوند. جریان برق از طریق امیتر ترانزیستور Q1 (کلکتور Q2) بطرف سیم پیچ سوم ترانسفورماتور T2 وارد شده و آنرا تحریک مینماید. جریان برق بعدی از میان سیم پیچ اصلی ترانسفورمر T3 و خازن C7 به مرکز مجازی ولتاژ منبع تغذیه وصل میشود.

رگولاتور ولتاژ خروجی
خروجی ولتاژهای +5ولت و +12 ولت توسط مقاومت های R25 و R26 اندازه گیری شده و خروجی آنها به سمتIC1 می رود. ولتاژهای دیگری که تثبیت شده نیستند آنها بوسیله تعدادی سیم پیچ و قطب دیود هم تراز میگردند. در خروجی راکتانس لازم برای سیم پیچ ناشی از تداخل فرکانس بالا پدید میآید. مدار ولتاژ قبل از ورود به سیم پیچ، پهنای پالس و مدت زمان سیکل را ارزیابی میکند. در خروجی بعداز دیودهای یکسوساز، یک سیم پیچ مشترک برای همه ولتاژها خروجی وجود دارد (سیم پیچ تورد زرد).
زمانیکه هدایت برق سیم پیچها با توجه به تعداد دور سیم پیچ با خروجی ولتاژها مطابقت نمود، آنگاه عملکرد سیم پیچ همانند یک ترانسفورمر، بار غیرعادی ولتاژها را جدا میکند. در یک تکرار مشترک به خطای 10درصد میزان ارزش آن میرسد. ولتاژ از ورودی رگولاتور 5 ولت مرجع (پین 14- IC1) مرجع ولتاژ از میان مقسم ولتاژهای R24 و R19 به سمت ورودی مع*** کننده (پین 2) تقویت کننده خطا گیر میرود. از خروجی منبع تغذیه ولتاژ از میان مقسمهای R25 /R26 / R20 R21 به ورودی غیر مع*** (پین 1) وارد میشود. بازخورد(فیدبک) C1 و R18 پایداری رگولاتور ولتاژ را فراهم مینماید. ولتاژ تقویت کننده خطا بوسیله خازن،C1 ولتاژ سطح شیب رامقایسه مینماید. هنگامیکه خروجی ولتاژ کاهش یافت، آنگاه ولتاژ روی تقویت کننده خطا نیز کم میشود. زمانیکه پالس تحریک بلندتر است، ترانزیستورهای قدرت Q1 و Q2 مدت زمان زیادی در حالت باز بسر میبرند، پهنای پالس قبل از خروجی سیم پیچ بصورت شبکه ای قوی برق خروجی را افزایش میدهد. تقویت کننده خطای دومی بوسیله ولتاژ روی پین 15-IC1 مسدود میشود.

پاور گود (ولتار خوب)
ماردربرد به سیگنال پاورگود نیاز دارد. هنگامیکه خروجی ولتاژها ثابت میشوند، آنگاه سیگنال پاورگود به سمت عدد 5 ولت مثبت (لاجیک یک) میرود. پاورگود معمولا به سیگنال ریست متصل است.

ولتاژ رگوله شده 3/3 ولت مثبت
با نگاه به خروجی ولتاژ 3/3 ولت مثبت، این مدار بوسیله افت ولتاژ در روی کابلها، مدار تثبیت کننده ولتاژ اضافی را میسازد. یکی از سیمهای معین روی کانکتور برای اندازه گیری ولتاژ 3/3 ولت روی مادربرد وجود دارد(سیم نارنجی).

مدار اور ولتاژ
این مدار از ترانزیستورهایQ5 ، Q6 و بسیاری از اجزای مجزا دیگری تشکیل شده است. همه سیستم های محافظ، مدار ولتاژهای خروجی را در زمانیکه به ولتاژ بیش از حد میرسند، برق منبع تغذیه را متوقف میکنند.
به عنوان مثال، زمانیکه بوسیله خطا اتصال کوتاه در ولتاژ 5 ولت مثبت با ولتاژ 5 ولت منفی پیش میآید، آنگاه ولتاژ مثبت از میان دیود D10 و مقاومتR28 و دیود D9 به بیس ترانزیستور Q5 انتقال مییابد. این ترانزیستور باز شده و همینطور ترانزیستور Q5 نیز باز میشود. ولتاژ 5 ولت مثبت از پین شماره 14 – IC1 به سمت دیود D11 و از آنجا به پین شماره 4 -IC1 وارد شده و منبع تغذیه مسدود میگردد. فراتر از آن رفته و دوباره به بیس ترانزیستور Q6 وارد میشود. در این حالت منبع تغذیه هنوز تا زمانیکه برق ورودی خط قطع شود، در حالت مسدود باقی میماند.