مداري را که به عنوان يک مثال عملي مشاهده مي¬نماييد، مدار يک منبع تغذيه سوئيچينگ 200 وات ATX متعلق به کامپيوتر شخصي است که توسط شرکت TDK طراحي و ساخته شده است.
![]()
براي ديدن نقشه فوق در اندازه بزرگتر (اصلي) اينجا را کليک کنيد. اگر لينك فوق كار نداد از اين لينك استفاده نماييد. http://arashmt.8m.com/persianblog/ در اين منبع تغذيه سوئيچينگ از يک آي¬سي با شماره TL494 استفاده شده و همچنين از يک مبدل که ترانزيستور¬هاي آن با آرايش پوش- پول عمل رگولاسيون خروجي را انجام مي¬دهند استفاده شده است. ولتاژ خط برق شهر پس از عبور از مدار فيلتر ورودي متشکل از (C1, R1, T1, C4, T5) به بلوک يکسو¬ساز هدايت مي¬شود. مدار يکسو¬کننده از نوع پل¬ديودي تمام¬موج مي¬باشد که نسبت به ساير يکسو¬کننده¬هاي ديگر از هر لحاظ مقرون به صرفه¬تر است. هنگامي که کليد تبديل از حالت 230 ولت بر روي 115 ولت قرار گيرد، در نتيجه مدار سيستم دو برابر کننده وارد عمل مي¬شود. مقاومت¬هاي واريستور (مقاومت متغير با ولتاژ) Z1 و Z2 داراي عملکرد محافظت از اضافه ولتاژ در ورودي مي¬باشند. مقاومت ترميستور (مقاومت متغير با دما) NTCR1 جهت محافظت در برابر جريان هجومي در هنگام شارژ C5 و C6 مورد استفاده قرار گرفته است.
مقاومت¬هاي R2 و R3 فقط براي تخليه نمودن بار الکتريکي داخل خازن¬ها و جلوگيري از خطر برق گرفتگي در هنگام قطع بودن (خاموش بودن) منبع تغذيه به کار مي¬روند. در هنگام اتصال منبع تغذيه به برق شهر، C5 و C6 با هم در ابتدا تا حد بالا¬تر از 300 ولت شارژ مي¬شوند.
![]()
قسمت ثانويه منبع تغذيه به صورت کنترل شده توسط Q12 راه¬اندازي شده و سپس ولتاژ در خروجي قسمت ثانويه ظاهر مي¬شود. در پي آن IC3 که يک رگولاتور ولتاژ 5 ولت مي¬باشد، ولتاژ 5 ولتي مورد نياز مادر¬برد را براي راه¬اندازي گيت¬هاي منطقي و ساير موارد ديگر تأمين مي¬نمايد.
سپس ولتاژ تثبيت نشده از طريق D30 به چيپ کنترلي اصلي يعني IC1 و همچنين ترانزيستور¬هاي Q3 و Q4 هدايت مي¬شود. وقتي منبع تغذيه اصلي در حال کار بود، ولتاژ 12 ولت خروجي از طريق ديود D به سمت IC1 هدايت مي¬شود.
حالت کم¬مصرف Stand By
در حالت کم¬مصرف Stand By توسط ولتاژ مثبت در پايه PS-ON که از طريق مقاومت R23 از مدار ثانويه منبع تغذيه تأمين شده مانع از کار کردن قسمت اصلي منبع تغذيه مي¬شويم. چون ترانزيستور Q10 باز شده و در نتيجه ترانزيستور Q1 نيز در حالت باز قرار گرفته و در پي آن ولتاژ مبناي 5 ولت پايه شماره 14 IO1 براي پايه شماره 4 IO1 تأمين مي¬شود. و مدار در نهايت به حالت مسدود شده کليد¬زني خواهد شد. ترانزيستور¬هاي Q3 و Q4 هدايت خواهند کرد و سيم¬پيچ ترانسفورماتور کمکي T2 را اتصال کوتاه خواهند نمود. توسط پايه شماره 4 IO1 ما قادريم که پهناي پالس خروجي را تعيين نماييم. صفر بيانگر بيشترين پهناي پالس و 5 ولت بيانگر اين است که پهناي پالسي وجود ندارد.
تشريح کارکرد منبع تغذيه
وقتي کسي کليد روشن شدن کامپيوتر را فشار دهد، در نتيجه مادر¬برد صفر منطقي يا زمين منطقي را براي پايه PS-ON فراهم مي¬نمايد. ترانزيستور Q10 بسته شده و در نتيجه Q1 نيز بسته مي¬شود و خازن C15 از مسير مقاومت R15 شروع به شارژ شدن نموده و در پايه شماره 4 IC1 شاهد شروع کاهش ولتاژ دو سر مقاومت R17 به سمت صفر مي¬باشيم. به علت اين ولتاژ بيشترين مقدار پهناي پالس بطور پيوسته افزوده شده و باعث راه¬اندازي نرم و بدون اشکال قسمت اصلي منبع تغذيه خواهيم بود. در حالت عملکرد طبيعي منبع تغذيه دائماً توسط IC1 کنترل مي¬شود. زماني که ترانزيستور¬هاي Q2 و Q1 بسته¬اند، ترانزيستور¬هاي Q3 و Q4 باز مي¬باشند. وقتي که مي¬خواهيم يکي از ترانزيستور¬هاي قدرت Q1 و Q2 را باز کنيم، مجبور هستيم که تحريک ترانزيستور¬هاي Q3 و Q4 را برداريم. جريان از مسير مقاومت R46 و ديود D14 و همچنين سيم¬پيچ T2 جاري مي¬شود. اين جريان باعث مي¬شود که ولتاژ تحريک بيس ترانزيستور قدرت فراهم شده و به دليل وجود فيدبک مثبت ترانزيستور خيلي سريع در حالت اشباع قرار گيرد. با سپري شدن اين ضربه ناگهاني، هر دو ترانزيستور باز مي¬شوند. فيدبک مثبت از بين رفته و Overshoot در سيم¬پيچ تحريکي را ايجا مي کند که باعث بسته شدن سريع ترانزيستور قدرت مي¬شود. مجدداً اين فرايند در ترانزيستور دوم تکرار مي¬شود. ترانزيستور¬هاي Q1 و Q2 متناوباً ولتاژ مثبت و منفي را به يکي از دو سر سيم¬پيچ اوليه متصل مي¬نمايند. جريان الکتريکي از مسير شاخه اميتر Q1 (کلکتور Q2) را در سيم¬پيچ ثالثيه جاري شده و ترانسفورماتور T2 را تحريک مي¬نمايد. و سپس از سيم¬پيچ اوليه ترانسفورماتور T3 و خازن C7 و مرکز مجازي ولتاژ تغذيه ورودي مسير خود را تکميل مي¬نمايد.
پايداري ولتاژ خروجي
خروجي¬هاي +5v و +12v توسط مقاومت¬هاي R25 و R26 دائماً اندازه¬گيري مي¬شوند و براي پايدار نگه¬داشتن آنها را به IC1 ارسال مي¬نمايند. ساير ولتاژ¬ها از لحاظ پايداري مواظبت نمي¬شوند و مقدار آنها را با تعداد دور سيم¬پيچي ترانس و ديود¬ها به دست مي¬آورند. در مقدار خروجي ميزان رأکتانس سيم¬پيچي به دليل کار در فرکانس بالا اهميت زيادي دارد. همان¬طور که مي¬دانيد در جريان مستقيم تعداد دور سيم¬پيچي اهميتي ندارد و همواره ولتاژي روي سيم¬پيچ افت نمي¬نمايد. اما با بالا رفتن فرکانس تعداد دور سيم¬پيچي و نوع هسته در ميزان افت ولتاژ روي سيم¬پيچ دخالت زيادي دارد. معمولاً ولتاژ¬هاي خروجي حدود 10% مجاز هستند که انحراف از مقدار نامي خود داشته باشند. کنترل کننده IC1 با استفاده از Error Amplifier در پايه شماره 2 خود حاصل از مقاومت¬هاي مقسم ولتاژ R24/R19 و مقدار ولتاژ مبناي 5 ولت را در پايه 14 خود مقايسه نموده و اين انحراف 10% را جبران مي¬نمايد.
Power Good
مادر¬برد به سيگنال Power Good نياز دارد. وقتي که همه ولتاژ¬هاي خروجي به حالت پايداري رسيده باشند، پايه Power Good مقدار 5 ولت يا يک منطقي مي¬شود. Power Good معمولاً به پايه RESET بر روي مادر¬برد متصل مي¬شود.
پايداري ولتاژ 3.3 ولت
به مداري که به ولتاژ 3.3 ولت متصل است توجه کنيد. اين مدار اضافه ولتاژ پايداري را به دليل افت ولتاژ در کابل ايجاد مي¬نمايد. يک سيم¬پيچ کمکي براي اندازه¬گيري ولتاژ 3.3 ولت در مادر¬برد در نظر گرفته شده است.
مدار اضافه ولتاژ
اين مدار از ترکيب ترانزيستور¬هاي Q5 و Q6 و تعداد ديگري از قطعات ساخته شده است. اين مدار کليه ولتاژ¬هاي خروجي را از لحاظ ايجاد اضافه ولتاژ در آنها محدود نموده و محافظت مي¬نمايد.
براي مثال اگر اشتباهاً بين خروجي¬هاي +5v و -5v اتصال کوتاهي به وجود آيد، از طريق مسير D10، R28 و D9 ولتاژ مثبت به پايه بيس Q6 مي¬رسد. اين ترانزيستور اکنون باز است و ترانزيستور Q5 نيز باز مي¬باشد. ولتاژ +5v از پايه 14 کنترل کننده IC1 از مسير D11 به پايه شماره 4 کنترل کننده IC1 رسيده و منبع تغذيه را بلوک مي¬کند. از طرف ديگر Q6 توسط ولتاژ رسيده به بيس خود روشن شده و مدار برق ورودي منبع تغذيه را قطع مي¬کند.
معرفي پايههاي خروجي منبع تغذيه سوئيچينگ ATX
| پايه | سيگنال | رنگ اول | رنگ دوم |
| 1 | 3.3v | نارنجي | بنفش |
| 2 | 3.3v | نارنجي | بنفش |
| 3 | GND | مشکي | مشکي |
| 4 | 5v | قرمز | قرمز |
| 5 | GND | مشکي | مشکي |
| 6 | 5v | قرمز | قرمز |
| 7 | GND | مشکي | مشکي |
| 8 | PW_OK | خاکستري | نارنجي |
| 9 | 5v_SB | بنفش | قهوه¬اي |
| 10 | 12v | زرد | زرد |
| 11 | 3.3v | نارنجي | بنفش |
| 12 | -12v | آبي | آبي |
| 13 | GND | مشکي | مشکي |
| 14 | PS_ON | سبز | خاکستري |
| 15 | GND | مشکي | مشکي |
| 16 | GND | مشکي | مشکي |
| 17 | GND | مشکي | مشکي |
| 18 | -5v | سفيد | سفيد |
| 19 | 5v | قرمز | قرمز |
| 20 | 5v | قرمز | قرمز |
براي مشاهده تمام مطالب موجود ،به قسمت آرشيو مطالب برويد.