اجزا و قسمت های مختلف منبع تغذیه سوئیچینگ

o        فیلتر EMI/RFI : این بخش دو وظیفه به عهده دارد. ممانعت از تشعشع رادیویی در فرکانس کاری و نیز جلوگیری از ورود اسپایک های (جهش ناگهانی ولتاژ) موجود در تغذیه ورودی. رایج ترین نوع فیلتر، در این بخش یک LC می باشد. سلف تزویج شده به صورت سری با هر خط AC در مدار قرار گرفته (مقدار معمول آن 1/8 تا 47 مینی هانری) و خازن ها مابین خطوط (مقدار معممول آن 0/1 تا 2 میکرو فاراد) و نیز هر خط زمین (مقدار معمول آن 2/2 تا 33 نانو فاراد) قرار می گیرند. در منابع تغذیه با توان حدود 300 وات از یک طبقه از این نوع فیلتر استفاده می شود. از 300 الی 600 وات دو طبقه فیلتر به کار می رود. به طور کلی این فیلتر از 4 خازن، 2 سیم پیچ، یک وریستور اکسید فلزی و یک فیوز تشکیل می گردد. برای توان های بالاتر این فیلتر پاسخ گو نیست و از مداری با نام PFC استفاده می گردد. در این نوع مدارها وقتی ترانزیستور سوئیچینگ کار می کند، هارمونی هایی به وجود می آید که فیلتر RFI قادر به حذف آن نیست. این هارمونی ها در ورودی تغذیه موجب دریافت تاوان راکتیو زیادی می شوند که مطلوب نیست. اما چنانچه جریان با ولتاژ ورودی هم فاز شود، هارمونی (توان راکتیو) تولید نمی شود. برای این کار از واحد "تصحیح ضریب قدرت" (PFC) استفاده می شود. این واحد تلاش می کند تا اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ صفر شود. استاندارد های موجودPFC حداقل 0/9 را می پذیرند.

تعمیرات لپ تاپ شیراز

o        خازن انباره و فیتر ورودی: مقدار این خازن معمولا بزرگ است و ترکیبی از دو خازن می باشد. یک خازن الکترولیت یا تانتالیوم برای مولفه های جریان در فرکانس تغذیه سوئیچینگ و یک خازن سرامیک برای مولفه های هارمونیک فرکانسی سوئیچینگ. در صورت طولانی بودن مسیر سیم کشی روی فیبر مدار چاپی، امپدانس بالایی به وجود می آید که ضرورت وجود این دو خازن بیش از پیش به چشم می آید. مقدار این دو خازن به گونه ای است که در فرکانس 3 برابر فرکانس تغذیه، امپدانس ناچیزی از خود نشان می دهد. ولتاژ خروجی این دو خازن، برابر 311 ولت DC است که به ترانزیستور های سوئیچینگ منتقل می گردد.

o        ترانسفورمر: این قطعه علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییر سطح ولتاژ با انتخاب نسبت مناسبی از تعداد دور سیم پیچ اولیه و ثانوی ایجاد می گردد. انتخاب نامناسب ترانسفورمر در پایداری مدار و ضریب اطمینان نیمه هادی های به کار رفته در آن تاثیر گذار است.

o        سوئیچ قدرت: معمولا از ترانزیستور های قدرت یا MOSFET استفاده می شود. کنترل سطح ولتاژ خروجی از طریق زمان روشن و خاموش شدن این قطعه حاصل می گردد. در فرکانس های بالا کلید زنی از یک ترانزیستور جهت کنترل سطح ولتاژ DC استفاده می شود. با بالا رفتن فرکانس ترانزیستور، دیگر خطی عمل نخواهد کرد و نویز شدیدی را با توان بالا تولید می نماید. به همین سبب در فرکانس کلید زنی بالا از المان کم مصرف POWER MOFET استفاده می شود. اما با بالا رفتن قدرت، تلفات آن نیز زیاد می شود. از ترانزیستور های سوئیچینگ می توان MJE13009، MJE13007 را نام برد. المانی که توانایی رفع مشکلات فوق را دارد، IGBT است که به وفور امروزه از آن استفاده می گردد که البته کمی گران قیمت هستند. SKP10N60 نیز یک نمونه IGBT است. تعمیر اجزا مختلف لپ تاپ شیراز

o        یکسوکننده خروجی: وظیفه یکسو سازی ولتاژ خروجی و قطع کامل جریان خروجی در حالات خاص را بر عهده دارد. در بسیاری از موارد از دیود های سرعت بالا و بعضا خیلی سریع (شاتکی) استفاده می گردد. دیود های مانند MUR815 دارای زمان بازیابی 35 نانوثانیه هستند که در ردیف دیود های سریع قرار می گیرند. در این بخش از مدارات سوئیچینگ از دیودهای شاتکی نیز استفاده می شود.

o        فیلتر خروجی: این قسمت از چند خازن الکترولیت و سلف های چند لایه تشکیل شده است که وظیفه ذخیره انرژی در زمان روشنی (ON) و ارائه آن را به بار در زمان خاموشی (OFF) ترانزیستور بعهده دارد.

o        سنسور جریان و یا ولتاژ: این بخش درواقع بسته به نوع فیدبک، فقط برای اندازه گیری جریان یا ولتاژ استفاده می شود. درواقع این قسمت فیدبک (بازخورد) خروجی مدار استکه توسط المان هایی ولتاژ و یا جریان خروجی را تولید می کنند. هدف نهایی تولید یک ولتاژ متناسب با جریان خروجی است. خروجی این قسمت پس از تقویت به آی سی کنترل ارسال می گردد.

o        کنترل: وظیفه اصلی این بخش حول تولید پالس PWM (Pulse Width Modulation) بازخورد ولتاژ و جریان و راه اندازی نرم متمرکز شده است. این روش دارای بالاترین راندمان بین روش های مشابه است و از مزایای آن می توان به تثبیت خوب بار و پایداری با وجود تغییر درجه حرارت محیط اشاره کرد. از آنجایی که در حالت کلی مبدل های سوئیچینگ دارای دو مد جریان و ولتاژ هستند، مد ولتاژ دارای تاخیر بوده و به همین دلیل بیشتر از مد جریان استفاده می گردد. در برخی مدارات نیز از هر دو مد تحت عنوان مد مرکب استفاده می شود. آی سی های این بخش نیز دو مدل جریانی و ولتاژی ساخته شده اند. طرز کار این بخش به ان صورت است که از تفاضل نمونه ولتاژ مرجع و تقویت آن ولتاژ خطا تولید می شود که به عنوان سیگنال خطا به ورودی معکوس کننده واحد مقایسه اعمال می گردد. ورودی غیر معکوس کننده این واحد، موجی دندان اره ای با شیب خطی است که توسط یک نوسان ساز تولید شده و به پالس مربعی تبدیل می شود. با مقایسه موج دندانه اره ای و ولتاژ خطا، پهنای پالس مناسب برای تنظیم زمان هدایت ترانزیستور های سوئیچینگ تولید می گردد. مدار داخلی این آی سی ها از بلوک هایی تشکیل شده است. تقویت کننده جریان اضافی، مدار شروع نرم جهت راه اندازی نرم خروجی، کنترل کننده زمان مرده جهت تنظیم عرض پالس سیگنال PWM، یک ناظر یا بخش اندازه گیر ولتاژ یا جریان، از جمله بلوک های تشکیل دهنده مدار داخلی این آی سی است. بسیاری از این آی سی ها دارای بخشی اضافه به نام حافظ پالس دوگانه هستند که از روشن شدن متوالی یک سوئیچ قدرت جلوگیری کند. تغذیه این آی سی از قسمت خازن انباره تامین می شود. آی سی TC170 و SG3524   از جمله کنترل کننده های مد جریانی و آی سی HA16666P/FP  از جمله کنترل کننده های مد ولتاژی است که به طور معمول در بسیاری از مدارهای سوئیچینگ استفاده میگردند.

آموزش تخصصی تعمیرات لپ تاپ

o  ایزولاسیون: به دلیل تبدیل ولتاژ AC برق شهر به ولتاژ DC، امکان برق گرفتگی کاربران وجود دارد. برای رفع این مشکل دو نکته در بسیاری از منابع تغذیه رعایت شده است. اول استفاده از ترانس ایزولاسیون، دوم استفاده از قطعات ارتباط نوری مانند اپتوکوپلر ها که ضمن ایجاد ارتباط الکترونیکی، در بیشتر مواقع به عنوان فیدبک بین ورودی و خروجی مورد استفاده قرار می گیرند. جدا سازی ورودی و خروجی تاثیر قابل توجهی در بالا بردن ایمنی دستگاه خواهد داشت. در طراحی مدار چاپی نیز ضمن رعایت نکات جانمایی مناسب، سعی بر ایمن چیدن قطعات است. به عنوان مثال در مدار چاپی پاور کامپیوتر، یک قسمت باریک بدون مس به صورت عمودی در وسط فیبر قرار دارد که ارتباط دو سوی آن توسط ترانس و اپتوکوپلر صورت می گیرد. البته در بعضی از پاور ها دو لاین بالاجبار از چپ به راست کشیده شده است.

 

 

مطالب مرتبط:

بررسی منبع تغذیه سوئیچینگ

بررسی منبع تغذیه خطی

تعمیر منبع تغذیه