http://www.ictnews.ir/
http://ictnews.ir
سه شنبه 15 اسفند 1396
عملکرد منابع تغذیه سویيچینگ در سیستم‌های پردازشی
عملکرد منابع تغذیه سویيچینگ در سیستم‌های پردازشی

منابع تغذیه‌ از سخت‌افزارهای کامپیوتر دسک‌تاپ است که وظیفه تولید و تامین توان مورد نیاز سیستم را برعهده دارد.

بهنام علیمحمدی
منابع تغذیه‌ از سخت‌افزارهای کامپیوتر دسک‌تاپ است که وظیفه تولید و تامین توان مورد نیاز سیستم را برعهده دارد. تمامی دستگاه‌های پردازشی از یک منبع تغذیه برای دریافت انرژی لازم برخوردارند؛ بنابراین کامپیوترهای دسک‌تاپ و لپ‌تاپ، اسمارت‌فون‌ها، دوربین‌های دیجیتال، نمایشگرها و هر نوع ماشین الکترونیکی که برای اهداف خاصی طراحی شده‌اند به منبع تغذیه مجهز هستند. در دهه‌های گذشته، تعدیل‌کننده ولتاژ در بیشتر منابع تغذیه طراحی‌شده برای کامپیوترها، نوعی ترانس سیم ‌پیچ‌دار بود که جریان برق با عبور از رشته‌های سیم‌ کاهش یا افزایش می‌یافت. اما با پیشرفت تکنولوژی ترانس‌های سنتی جای خود را به مبدل‌های سوییچینگ دادند. استفاده از سوییچینگ‌ها در منابع تغذیه موجب شده تا علاوه بر کاهش توان اتلافی از طریق کنترل سطح ولتاژ، راندمان این منابع تغذیه نیز بهبود چشمگیری را تجربه کند. در حقیقت پاورهای سوییچینگ یک انباره الکترونیکی تغذیه هستند که تبدیل ولتاژها به سطوح مختلف را توسط یک کنترلر سوییچینگ انجام می‌دهند. در این نوع پاورها، مدار سوییچینگ متشکل از ترانزیستورهای قدرت بوده و به‌صورت مداوم در حال روشن و خاموش شدن هستند؛ از همین روی می‌توان کمترین اتلاف توان را در این مدار شاهد بود. این یکی از مزایای منابع سوییچینگ نسبت به تغذیه‌های خطی است و به‌دلیل نیاز به ترانس‌های مبدل کوچک‌تر، صرفه اقتصادی قابل توجهی را در جایگزینی آن با منابع تغذیه خطی برای سازندگان به‌دنبال دارد. اگرچه سازندگان در طراحی پاور اولویت را به مدارهای سوییچینگ می‌دهند؛ ولی نویز و میدان مغناطیسی ایجاد‌شده توسط ترانزیستورها چالشی است که برای رفع آن چاره‌ای جز ایزوله بخش‌های مختلف پاور و استفاده از فیلتراسیونرها هستند. یک منبع تغذیه سوییچینگ از بخش‌های مختلفی تشکیل شده که از مهم‌ترین آنها می‌توان به مدار مبدل افزاینده، مدار یکسوکننده، مدار اینورتر و ترانس خروجی اشاره کرد.
در گذشته برای افزایش ولتاژ در منابع تغذیه از ترانس‌های افزاینده استفاده می‌شد، اما اکنون برای تامین و افزایش جریان DC «مبدل‌های افزاینده» به‌کار گرفته می‌شوند. البته ممکن است در پاورهای مختلف نقشه طراحی این مبدل‌ها متفاوت باشد. به‌صورت کلی یک مبدل افزاینده ترکیبی از سلف و سوییچ است که به‌صورت سری به یکدیگر متصل شده‌اند، اما برای صاف و یکدست کردن برق شبکه سراسری باید جریان AC ورودی به منبع تغذیه نیزخالص شود. این وظیفه بر عهده مدار یکسوساز قرار دارد تا در گام اول و در ورودی به پاور، برق AC را خالص و به جریان DC تبدیل کند. هرچند این ولتاژ مستقیم توسط رکتیفایر خالص شده و هنگام عبور از مدارهای دیگر صاف‌تر می‌شود، اما در آخر خالص‌سازی ولتاژ توسط خازن‌های الکترولیتی 400 میکروفاراد صورت می‌گیرد. همچنین برای جلوگیری از کاهش ضریب توان که منشا آن سوییچینگ جریان اصلی برق با فرکانس‌های بالا است، سازنده با به‌کارگیری مدار اصلاح ضریب قدرت تناسب جریان ورودی و هماهنگی بیشتر آن با جریان سوییچینگ را بیش ‌از ‌پیش حفظ می‌کند.
مدار اینورتر نیز کار تبدیل دو جریان مستقیم و متناوب را برعهده دارد. این یکی از مهم‌ترین بخش‌های منابع تغذیه امروزی است؛ چراکه عملیات سوییچینگ توسط ماسفت‌ها و در مدار اینورتر انجام می‌شود. فعالیت ماسفت‌ها باعث می‌شود تا سطح ولتاژ یا جریان خروجی از پاور به صورت لحظه‌ای کنترل شده و ولتاژهای مورد نیاز تامین شوند. در نهایت، ترانس خروجی نیز با کاهش یا افزایش جریان دریافت‌شده از مدار سوییچینگ، توان نهایی را روی شاخه‌های سه‌گانه 12، 5 و 3.3 ولت ارسال کرده و به این صورت انرژی لازم برای فعالیت مادربورد و دیگر سخت‌افزارها تامین می‌شود.
هرچند رسیدن به بالاترین راندمان و بهره‌وری و همچنین اشغال فضای کمتر نسبت به ترانس‌های سیم‌پیچ‌دار سنتی مهم‌ترین مزایای منابع تغذیه سوییچینگ هستند، اما تولید پیچیده یکی از معایب آن به‌شمار می‌رود. در این نوع منابع تغذیه به‌دلیل ایجاد فرکانس‌های بالا، نیاز است تا از فیلتراسیون مناسبی مورد استفاده قرار گیرد تا علاوه بر جلوگیری از ایجاد میدان‌های الکترومغناطیسی، میزان ریپل ولتاژ خروجی نیز توسط المان‌های الکترونیکی مجزا کنترل شود. به همین دلیل همواره به کاربران پیشنهاد می‌شود تا از انتخاب پاورهای ارزان‌قیمت و کم‌کیفیت اجتناب کنند؛ زیرا سلامت، طول عمر و کارکرد صحیح و پایدار تمامی قطعات کامپیوتر با کیفیت و نحوه طراحی منبع تغذیه مورد استفاده ارتباط مستقیم دارد.
 
 


مطالب مرتبط
نظرات کاربران

ارسال نظر در مورد این مطلب:
نام شما : *
آدرس ایمیل : *
متن نظر : *
کد امنیتی :
Refresh Code

لطفا عبارت درج شده در تصویر بالا را در کادر زیر بنویسید

*
 


کليه حقوق اين سایت متعلق به ICTNEWS است.
انتشار مطالب با ذکر منبع و لینک به سایت مجاز است.
تماس با ما: 88946450  فرم تماس با ما
این پرتال قدرت گرفته از :
سیستم مدیریت پرتال و خبرگزاری دیاسافت
ارتباط با ما : 1000030200