สวัสดีตอนบ่ายเพื่อน ๆ !
คุณต้องการที่จะรู้ว่าแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร? ตอนนี้เราจะพยายามทำความเข้าใจปัญหานี้
อย่างแรกเลย เราสังเกตว่า มันจำเป็นเหมือนกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป แหล่งที่มา พลังงานไฟฟ้า . ให้จำไว้ว่าเกิดอะไรขึ้น
แหล่งจ่ายไฟหลักและสำรอง
เบื้องต้นโดยเฉพาะคือ แหล่งกระแสเคมี(แบตเตอรี่และตัวสะสม) และเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าที่ตั้งอยู่ในโรงไฟฟ้า
คอมพิวเตอร์สามารถใช้:
- เซลล์ลิเธียม 3 V เพื่อจ่ายไฟให้กับชิป CMOS ที่เก็บการตั้งค่า BIOS
- แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (ในแล็ปท็อป)
เซลล์ลิเธียม 2032 จ่ายไฟให้กับชิป CMOS ที่เก็บการตั้งค่าการตั้งค่าของคอมพิวเตอร์
ในขณะเดียวกัน ปริมาณการใช้ไฟฟ้าในปัจจุบันมีน้อย (ตามลำดับหน่วยไมโครแอมแปร์) ดังนั้นพลังงานแบตเตอรี่จึงเพียงพอสำหรับ บางปี.
หลังจากหมดพลังงาน แหล่งพลังงานดังกล่าวไม่สามารถกู้คืนได้
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนต่างจากเซลล์ พวกเขาเก็บพลังงานไว้เป็นระยะแล้วปล่อยทิ้ง โปรดทราบว่าแบตเตอรี่ทุกชนิดมีจำนวนรอบการชาร์จ-คายประจุที่จำกัด
แต่ ส่วนใหญ่ของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปไม่ได้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แต่ใช้ไฟ AC
ทุกบ้านตอนนี้มีไฟ 220V (110-115V ในบางประเทศ) 50Hz (60Hz ในบางประเทศ) เต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับที่พิจารณาได้ แหล่งที่มาหลัก.
แต่ส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ไม่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้าดังกล่าวได้โดยตรง
มันจะต้องมีการแปลง แหล่งจ่ายไฟสำรองทำงานนี้ ( ชื่อพื้นเมือง — « หน่วยพลังงาน"") ของคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันอุปกรณ์จ่ายไฟ (PSU) เกือบทั้งหมดกำลังเปลี่ยน มาดูกันว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทำงานอย่างไร
ตัวกรองสัญญาณเข้า วงจรเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูงและตัวกรองตัวเก็บประจุ
มีตัวกรองอินพุตที่อินพุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เขาไม่พลาดการรบกวนที่มีอยู่เสมอใน เครือข่ายไฟฟ้า, ไปยังแหล่งจ่ายไฟ
การรบกวนอาจเกิดขึ้นได้เมื่อเปลี่ยนผู้ใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพ การเชื่อม ฯลฯ
ในเวลาเดียวกัน มันจะชะลอการรบกวนจากตัวบล็อกเอง ไม่ให้เข้าสู่เครือข่าย
เพื่อความแม่นยำยิ่งขึ้น สัญญาณรบกวนเข้าและออกจาก PSU จะผ่านแต่ค่อนข้างแรง คลาย.
ตัวกรองสัญญาณเข้าเป็นตัวกรองความถี่ต่ำ (LPF)
เขาข้าม ความถี่ต่ำ(รวมทั้ง แรงดันไฟหลักซึ่งมีความถี่ 50 เฮิรตซ์) และลดทอนเสียงสูง
แรงดันไฟกรองถูกนำไปใช้กับ เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าแรงสูง(วีวี). ตามกฎแล้ววัตถุระเบิดถูกสร้างขึ้นตามวงจรบริดจ์ของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์สี่ตัว
ไดโอดสามารถแยกหรือติดตั้งในตัวเรือนเดียวได้ มีชื่ออื่นสำหรับวงจรเรียงกระแสดังกล่าว - " สะพานไดโอด».
วงจรเรียงกระแสเปลี่ยน แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นจังหวะคือหนึ่งขั้ว
พูดคร่าวๆ ก็คือ สะพานไดโอด "ห่อหุ้ม" คลื่นครึ่งคลื่นลบ แล้วเปลี่ยนให้เป็นคลื่นบวก
แรงดันไฟฟ้าเป็นจังหวะคือชุดของครึ่งคลื่นของขั้วบวก ที่เอาต์พุตของวัตถุระเบิดมีตัวกรองแบบคาปาซิทีฟ - ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์หนึ่งหรือสองตัวเชื่อมต่อเป็นอนุกรม
ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบบัฟเฟอร์ที่สามารถชาร์จ เก็บพลังงาน และปล่อยประจุออกไปได้
เมื่อแรงดันไฟที่เอาท์พุตของวงจรเรียงกระแสต่ำกว่าค่าที่กำหนด (“จุ่ม”) ตัวเก็บประจุจะคายประจุออกมาโดยเก็บไว้ในโหลด หากสูงกว่า ตัวเก็บประจุจะชาร์จ และตัดยอดแรงดันไฟฟ้าออก
ฉันรู้ คณิตศาสตร์ชั้นสูงพิสูจน์แล้วว่าแรงดันพัลส์คือ ผลรวมของ DC และฮาร์โมนิกซึ่งความถี่เป็นทวีคูณของความถี่เครือข่ายหลัก
ดังนั้น ตัวกรองความจุจึงถือได้ว่าเป็นตัวกรองความถี่ต่ำผ่านที่แยกส่วนประกอบ DC และลดทอนฮาร์โมนิก รวมถึงฮาร์มอนิกหลักของเครือข่าย - 50 Hz
แหล่งจ่ายแรงดันไฟสแตนด์บาย
แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์มีสิ่งที่เรียกว่าแหล่งจ่ายแรงดันไฟสแตนด์บาย (+5 VSB)
หากเสียบปลั๊กสายไฟเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ แรงดันไฟฟ้านี้จะอยู่ที่ขาของขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟ พลังของแหล่งกำเนิดนี้มีขนาดเล็กสามารถจ่ายกระแสได้ 1 - 2 A
เป็นแหล่งพลังงานต่ำที่ขับเคลื่อนอินเวอร์เตอร์ที่ทรงพลังกว่ามาก หากเสียบขั้วต่อพาวเวอร์ซัพพลายเข้ากับเมนบอร์ด แสดงว่าส่วนประกอบบางส่วนได้รับพลังงาน + 5 VSB
สัญญาณเริ่มต้นอินเวอร์เตอร์จะได้รับจากเมนบอร์ด และเพื่อเปิดใช้งาน คุณสามารถใช้ พลังงานต่ำปุ่ม.
ในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่า มีการติดตั้ง PSU ของมาตรฐาน AT แบบเก่า พวกเขามีสวิตช์ขนาดใหญ่พร้อมหน้าสัมผัสอันทรงพลังซึ่งเพิ่มต้นทุนการก่อสร้าง การใช้มาตรฐาน ATX ใหม่ทำให้คุณสามารถ "ปลุก" คอมพิวเตอร์ได้ด้วยการขยับเพียงครั้งเดียวหรือคลิกเมาส์ หรือโดยการกดแป้นบนแป้นพิมพ์ แน่นอนว่าสะดวก
แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องจำไว้ว่าตัวเก็บประจุในแหล่งจ่ายแรงดันไฟสแตนด์บาย มีพลังอยู่เสมอ. อิเล็กโทรไลต์ในนั้นแห้งอายุการใช้งานลดลง
ผู้ใช้ส่วนใหญ่มักเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์โดยใช้ปุ่มบนเคส โดยป้อนผ่านตัวกรองส่วนขยาย ดังนั้นหลังจากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์แล้ว ขอแนะนำให้ยกเว้นการจ่ายแรงดันไฟไปยังแหล่งจ่ายไฟโดยใช้สวิตช์ตัวกรอง
ทางเลือก - ความสะดวกหรือความน่าเชื่อถือ - เป็นของคุณผู้อ่านที่รัก
อุปกรณ์แหล่งจ่ายแรงดันไฟสแตนด์บาย
แหล่งจ่ายแรงดันไฟขณะสแตนด์บาย (IDN) ประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์กำลังต่ำ
อินเวอร์เตอร์นี้แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงที่ได้รับจากตัวกรองไฟฟ้าแรงสูงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ แรงดันไฟฟ้านี้จะลดลงเป็นค่าที่ต้องการโดยหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำ
อินเวอร์เตอร์ทำงานได้มากขึ้น ความถี่สูงกว่าความถี่ของเครือข่าย ดังนั้นขนาดของหม้อแปลงจึงเล็ก แรงดันไฟฟ้าจากขดลวดทุติยภูมิจะจ่ายให้กับวงจรเรียงกระแสและตัวกรองแรงดันต่ำ (ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า)
แรงดันไฟฟ้าของ IDN ควรอยู่ในช่วง 4.75 - 5.25 V หากน้อยกว่านี้ อินเวอร์เตอร์อันทรงพลังหลักอาจไม่เริ่มทำงาน ถ้ามากกว่านั้น คอมพิวเตอร์อาจ "หยุด" และหยุดทำงาน
เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ใน IDN มักใช้ซีเนอร์ไดโอดแบบปรับได้ (หรือเรียกว่าการอ้างอิงแรงดันไฟฟ้า) และผลป้อนกลับ ในกรณีนี้ ส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตของ IDN จะถูกป้อนเข้าในวงจรไฟฟ้าแรงสูงอินพุต
จบส่วนแรกของบทความ เราสังเกตว่าสำหรับการแยกทางไฟฟ้าของวงจรอินพุตและเอาต์พุต ออปโตคัปเปลอร์.
ออปโตคัปเปลอร์ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดและเครื่องรับรังสี ส่วนใหญ่มักใช้ออปโตคัปเปลอร์ซึ่งประกอบด้วย LED และโฟโตทรานซิสเตอร์
อินเวอร์เตอร์ใน IDN มักจะประกอบบนสนามไฟฟ้าแรงสูงที่ทรงพลังหรือ ทรานซิสเตอร์สองขั้ว. ทรานซิสเตอร์ทรงพลังแตกต่างจากทรานซิสเตอร์พลังงานต่ำที่กระจายตัว พลังงานมากขึ้นและมีขนาดที่ใหญ่กว่า
ขอหยุด ณ จุดนี้ ในส่วนที่สองของบทความ เราจะดูที่อินเวอร์เตอร์หลักและส่วนแรงดันต่ำของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์
Victor Geronda อยู่กับคุณ
แล้วพบกันที่บล็อก!
ป.ล. ภาพถ่ายสามารถคลิกได้, คลิก, ดูแผนภาพอย่างใกล้ชิดและเซอร์ไพรส์เพื่อนของคุณด้วยความรู้ของคุณ!
บทความนี้เขียนขึ้นบนพื้นฐานของหนังสือโดย A.V. Golovkov และ V.B. Lyubitsky "แหล่งจ่ายไฟสำหรับโมดูลระบบของประเภท IBM PC-XT / AT" เนื้อหานี้นำมาจากเว็บไซต์ของ interlavka แรงดันไฟหลักจ่ายผ่านสวิตช์หลัก PWR SW ผ่านฟิวส์หลัก F101 4A ตัวกรองสัญญาณรบกวนที่เกิดจากองค์ประกอบ C101, R101, L101, C104, C103, C102 และโช้ก และ 02, L103 เพื่อ:เอาต์พุตคอนเน็กเตอร์สามพินซึ่งสามารถต่อสายไฟจอแสดงผลได้
ขั้วต่อสองพิน JP1 ซึ่งคู่กันนั้นอยู่บนบอร์ด
จากขั้วต่อ JP1 แรงดันไฟหลัก AC จะจ่ายให้กับ:
วงจรการแก้ไขสะพาน BR1 ผ่านเทอร์มิสเตอร์ THR1;
ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเริ่มต้น T1
ที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส BR1 ความจุที่ปรับให้เรียบของตัวกรอง C1, C2 จะถูกเปิด เทอร์มิสเตอร์ THR จำกัดกระแสการชาร์จเริ่มต้นของตัวเก็บประจุเหล่านี้ สวิตช์ SW 115V/230V จ่ายไฟให้ บล็อกแรงกระตุ้นแหล่งจ่ายไฟทั้งจากเครือข่าย 220-240V และจากเครือข่าย 110/127 V
ตัวต้านทานความต้านทานสูง R1, R2, ตัวเก็บประจุแบบแบ่ง C1, C2 เป็นบาลาน (ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เท่ากันใน C1 และ C2) และให้แน่ใจว่าการคายประจุของตัวเก็บประจุเหล่านี้หลังจากปิดแหล่งจ่ายไฟสลับจากเครือข่าย ผลลัพธ์ของการทำงานของวงจรอินพุตคือลักษณะที่ปรากฏบนบัสของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขของเครือข่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง Uep เท่ากับ + 310V โดยมีระลอกคลื่นบางส่วน แหล่งจ่ายไฟสลับนี้ใช้วงจรเริ่มต้นที่มีแรงกระตุ้น (ภายนอก) ซึ่งใช้กับหม้อแปลงไฟฟ้าเริ่มต้นพิเศษ T1 บนขดลวดทุติยภูมิซึ่งหลังจากแหล่งจ่ายไฟเชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้วแรงดันไฟฟ้าสลับจะปรากฏขึ้นพร้อมกับ ความถี่ของไฟหลัก แรงดันไฟฟ้านี้ได้รับการแก้ไขโดยไดโอด D25, D26 ซึ่งสร้างด้วยขดลวดทุติยภูมิ T1 ซึ่งเป็นวงจรการแก้ไขคลื่นเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลาง SZO - ความจุของตัวกรองที่ปรับให้เรียบซึ่งสร้างแรงดันคงที่ที่ใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับชิปควบคุม U4
ตามธรรมเนียมแล้ว TL494 IC ถูกใช้เป็นไมโครเซอร์กิตควบคุมในแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งนี้
แรงดันไฟฟ้าจากตัวเก็บประจุ SZO ใช้กับเทอร์มินัล 12 U4 เป็นผลให้แรงดันเอาต์พุตของแหล่งอ้างอิงภายใน Uref = -5B ปรากฏขึ้นที่พิน 14 ของ U4 เครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยภายในของไมโครเซอร์กิตเริ่มทำงานและแรงดันควบคุมปรากฏที่พิน 8 และ 11 ซึ่งเป็นลำดับของพัลส์สี่เหลี่ยมด้วย ขอบนำเชิงลบเลื่อนสัมพันธ์กันโดยครึ่งหนึ่งของช่วงเวลา องค์ประกอบ C29, R50 ที่เชื่อมต่อกับพิน 5 และ 6 ของชิป U4 กำหนดความถี่ของแรงดันฟันเลื่อยที่สร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดชิปภายใน
ขั้นตอนการจับคู่ในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนี้ทำขึ้นตามวงจรแบบไม่มีทรานซิสเตอร์ที่มีการควบคุมแยกต่างหาก แรงดันไฟฟ้าจากตัวเก็บประจุ SZO ถูกจ่ายไปยังจุดกึ่งกลางของขดลวดหลักของหม้อแปลงควบคุม Т2, ТЗ ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตของ IC U4 ทำหน้าที่ของทรานซิสเตอร์สเตจที่ตรงกันและเชื่อมต่อตามวงจร OE อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ทั้งสอง (พิน 9 และ 10 ของไมโครเซอร์กิต) เชื่อมต่อกับ "ตัวเครื่อง" โหลดสะสมของทรานซิสเตอร์เหล่านี้เป็นขดลวดครึ่งแรกของหม้อแปลงควบคุม T2, T3 ซึ่งเชื่อมต่อกับขั้ว 8, 11 ของไมโครเซอร์กิต U4 (ตัวสะสมแบบเปิดของทรานซิสเตอร์เอาท์พุท) อีกครึ่งหนึ่งของขดลวดปฐมภูมิ T2, TK พร้อมไดโอด D22, D23 ที่เชื่อมต่อกับพวกมันสร้างวงจรล้างอำนาจแม่เหล็กของแกนกลางของหม้อแปลงเหล่านี้
Transformers T2, TK ควบคุมทรานซิสเตอร์อันทรงพลังของอินเวอร์เตอร์แบบฮาล์ฟบริดจ์
การเปลี่ยนทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของไมโครเซอร์กิตทำให้เกิด EMF ควบคุมแบบพัลซิ่งบนขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงควบคุม T2, T3 ภายใต้อิทธิพลของทรานซิสเตอร์พลังงาน EMF เหล่านี้ Q1, Q2 จะเปิดสลับกันด้วยการหยุดชั่วคราวที่ปรับได้ ("โซนตาย") ดังนั้นกระแสสลับจะไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิของพัลส์พัลส์หม้อแปลงไฟฟ้า T5 ในรูปแบบของพัลส์กระแสฟันเลื่อย นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าขดลวดปฐมภูมิ T5 นั้นรวมอยู่ในเส้นทแยงมุมของสะพานไฟฟ้าซึ่งแขนข้างหนึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ Q1, Q2 และอีกแขนหนึ่งโดยตัวเก็บประจุ C1, C2 ดังนั้นเมื่อเปิดทรานซิสเตอร์ Q1, Q2 ขดลวดหลัก T5 จะเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุ C1 หรือ C2 ตัวใดตัวหนึ่งซึ่งทำให้กระแสไหลผ่านตลอดเวลาที่เปิดทรานซิสเตอร์
ไดโอดแดมเปอร์ D1, D2 ส่งคืนพลังงานที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำการรั่วไหลของขดลวดปฐมภูมิ T5 ระหว่างสถานะปิดของทรานซิสเตอร์ Q1, Q2 กลับไปที่แหล่งกำเนิด (พักฟื้น)
ตัวเก็บประจุ C3 ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดปฐมภูมิ T5 จะขจัดส่วนประกอบ DC ของกระแสผ่านขดลวดปฐมภูมิ T5 ซึ่งจะช่วยขจัดอคติที่ไม่ต้องการของแกน
ตัวต้านทาน R3, R4 และ R5, R6 เป็นตัวแบ่งพื้นฐานสำหรับ ทรานซิสเตอร์ทรงพลัง Q1, Q2, ตามลำดับ และให้โหมดที่เหมาะสมที่สุดของการสลับในแง่ของการสูญเสียพลังงานแบบไดนามิกในทรานซิสเตอร์เหล่านี้
การประกอบไดโอด SD2 เป็นไดโอดที่มีบาเรีย Schottky ซึ่งบรรลุความเร็วที่ต้องการและเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรเรียงกระแส
ขดลวด III ร่วมกับขดลวด IV ให้แรงดันเอาต์พุต + 12V ร่วมกับชุดไดโอด (ฮาล์ฟบริดจ์) SD1 แอสเซมบลีนี้ประกอบขึ้นด้วยขดลวด III ซึ่งเป็นวงจรการแก้ไขคลื่นเต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลาง อย่างไรก็ตาม จุดกึ่งกลางของขดลวด III ไม่ได้ต่อสายดิน แต่เชื่อมต่อกับบัสแรงดันไฟขาออก +5V ซึ่งจะทำให้สามารถใช้ไดโอด Schottky ในช่องสัญญาณเอาต์พุต + 12V ได้เพราะ แรงดันย้อนกลับที่ใช้กับไดโอดเรียงกระแสระหว่างการเชื่อมต่อนี้จะลดลงสู่ระดับที่ยอมรับได้สำหรับไดโอด Schottky
องค์ประกอบ L1, C6, C7 สร้างฟิลเตอร์ปรับให้เรียบในช่อง + 12V
จุดศูนย์กลางของขดลวด II ต่อสายดิน
การรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกทำได้หลายวิธีในช่องต่างๆ
แรงดันเอาต์พุตเชิงลบ -5V และ -12V ถูกทำให้เสถียรโดยใช้ตัวทำให้เสถียรสามเอาต์พุตเชิงเส้นตรง U4 (ประเภท 7905) และ U2 (ประเภท 7912)
ในการทำเช่นนี้แรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสจากตัวเก็บประจุ C14, C15 จะถูกส่งไปยังอินพุตของตัวปรับความคงตัวเหล่านี้ บนตัวเก็บประจุเอาต์พุต C16, C17 จะได้รับแรงดันเอาต์พุตที่เสถียรที่ -12V และ -5V
ไดโอด D7, D9 ให้ตัวเก็บประจุเอาต์พุต C16, C17 ผ่านตัวต้านทาน R14, R15 หลังจากปิดสวิตช์จ่ายไฟจากเครือข่าย มิฉะนั้น ตัวเก็บประจุเหล่านี้จะถูกปล่อยผ่านวงจรโคลงซึ่งไม่พึงปรารถนา
ผ่านตัวต้านทาน R14, R15, ตัวเก็บประจุ C14, C15 ก็ถูกปล่อยออกมาเช่นกัน
ไดโอด D5, D10 ทำหน้าที่ป้องกันในกรณีที่ไดโอดเรียงกระแสพัง
แรงดันไฟขาออก +12V ใน UPS นี้ไม่เสถียร
ระดับแรงดันไฟขาออกใน UPS นี้ได้รับการปรับสำหรับช่อง + 5V และ + 12V เท่านั้น การปรับนี้ดำเนินการโดยการเปลี่ยนระดับของแรงดันอ้างอิงที่อินพุตโดยตรงของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด DA3 โดยใช้ตัวต้านทานทริมเมอร์ VR1
เมื่อตำแหน่งของตัวเลื่อน VR1 เปลี่ยนไประหว่างขั้นตอนการตั้งค่า UPS ระดับแรงดันไฟฟ้าบนบัส + 5V จะเปลี่ยนแปลงภายในขีดจำกัดบางประการ และด้วยเหตุนี้บนบัส + 12V เนื่องจาก แรงดันไฟฟ้าจากบัส + 5V ถูกส่งไปยังจุดกึ่งกลางของขดลวด III
การป้องกันแบบผสมผสานของ UPS นี้รวมถึง:
รูปแบบการจำกัดสำหรับการควบคุมความกว้างของพัลส์ควบคุม
รูปแบบเต็มรูปแบบของการป้องกันการลัดวงจรในการโหลด
วงจรควบคุมแรงดันไฟเกินเอาต์พุตที่ไม่สมบูรณ์ (บนบัส +5V เท่านั้น)
ลองดูที่แต่ละแผนเหล่านี้
วงจรควบคุมการจำกัดใช้หม้อแปลงกระแส T4 เป็นเซ็นเซอร์ ซึ่งขดลวดปฐมภูมิจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าพัลส์ T5
ตัวต้านทาน R42 คือโหลดของขดลวดทุติยภูมิ T4 และไดโอด D20, D21 สร้างวงจรการแก้ไขคลื่นเต็มของแรงดันพัลส์สลับที่นำมาจากโหลด R42
ตัวต้านทาน R59, R51 เป็นตัวแบ่ง ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าถูกทำให้เรียบโดยตัวเก็บประจุ C25 ระดับแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุนี้ขึ้นอยู่กับความกว้างของพัลส์ควบคุมที่ฐานของทรานซิสเตอร์กำลัง Q1, Q2 ระดับนี้ป้อนผ่านตัวต้านทาน R44 ไปยังอินพุตกลับด้านของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด DA4 (พิน 15 ของชิป U4) อินพุตโดยตรงของแอมพลิฟายเออร์นี้ (พิน 16) ต่อสายดิน ไดโอด D20, D21 เชื่อมต่อกันเพื่อให้ตัวเก็บประจุ C25 เมื่อกระแสไหลผ่านไดโอดเหล่านี้ จะถูกประจุเป็นแรงดันลบ (เทียบกับสายไฟทั่วไป)
ในการทำงานปกติ เมื่อความกว้างของพัลส์ควบคุมไม่เกินขีดจำกัดที่อนุญาต ศักยภาพของพิน 15 จะเป็นบวก เนื่องจากการเชื่อมต่อของพินนี้ผ่านตัวต้านทาน R45 กับ Uref บัส หากความกว้างของพัลส์ควบคุมเพิ่มขึ้นมากเกินไปด้วยเหตุผลใดก็ตาม แรงดันลบของตัวเก็บประจุ C25 จะเพิ่มขึ้น และศักยภาพของเอาต์พุต 15 จะกลายเป็นลบ สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด DA4 ซึ่งก่อนหน้านี้เป็น 0V การเพิ่มความกว้างของพัลส์ควบคุมเพิ่มเติมนำไปสู่ความจริงที่ว่าการควบคุมการสลับของตัวเปรียบเทียบ PWM DA2 ถูกถ่ายโอนไปยังแอมพลิฟายเออร์ DA4 และความกว้างของพัลส์ควบคุมจะไม่เกิดขึ้นอีกต่อไป (โหมด จำกัด ) เพราะ ความกว้างของพัลส์เหล่านี้จะหยุดขึ้นอยู่กับระดับของสัญญาณป้อนกลับที่อินพุตโดยตรงของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด DA3
วงจรป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรในโหลดสามารถแบ่งออกเป็นการป้องกันช่องสัญญาณเพื่อสร้างแรงดันบวกและป้องกันช่องสัญญาณสำหรับสร้างแรงดันลบซึ่งใช้ในวงจรในลักษณะเดียวกันโดยประมาณ
เซ็นเซอร์ของวงจรป้องกันการลัดวงจรในโหลดของช่องสัญญาณเพื่อสร้างแรงดันบวก (+5V และ +12V) เป็นตัวแบ่งความต้านทานไดโอด D11, R17 ซึ่งเชื่อมต่อระหว่างบัสเอาท์พุตของช่องเหล่านี้ ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกของไดโอด D11 เป็นสัญญาณควบคุม ในการทำงานปกติ เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนบัสเอาท์พุตของช่องสัญญาณ + 5V และ + 12V มีค่าเล็กน้อย ศักย์แอโนดของไดโอด D11 จะอยู่ที่ประมาณ + 5.8V เนื่องจาก ผ่านเซ็นเซอร์แบ่งกระแสจะไหลจากบัส + 12V ไปยังบัส + 5V ตามวงจร: + บัส 12V - R17-D11 - +56 บัส
สัญญาณควบคุมจากขั้วบวก D11 ถูกป้อนไปยังตัวแบ่งความต้านทาน R18, R19 ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้านี้นำมาจากตัวต้านทาน R19 และป้อนเข้ากับอินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบ 1 ของชิป U3 ของประเภท LM339N ระดับแรงดันอ้างอิงจะจ่ายให้กับอินพุตกลับด้านของตัวเปรียบเทียบนี้จากตัวต้านทาน R27 ของตัวแบ่ง R26, R27 ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของแหล่งอ้างอิง Uref=+5B ของชิปควบคุม U4 ระดับอ้างอิงถูกเลือกในลักษณะที่ว่า ระหว่างการทำงานปกติ ศักยภาพของอินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบ 1 จะเกินศักยภาพของอินพุตผกผัน จากนั้นทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ 1 จะปิดลง และวงจร UPS จะทำงานตามปกติในโหมด PWM
ในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในโหลดของช่องสัญญาณ +12V เช่น ศักย์แอโนดของไดโอด D11 จะกลายเป็น 0V ดังนั้นศักยภาพของอินพุตกลับด้านของตัวเปรียบเทียบ 1 จะสูงกว่าศักยภาพของอินพุตโดยตรง และทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของตัวเปรียบเทียบจะเปิดขึ้น สิ่งนี้จะทำให้ทรานซิสเตอร์ Q4 ปิดซึ่งปกติจะเปิดโดยกระแสฐานที่ไหลผ่านวงจร: Upom bus - R39 - R36 -b-e Q4 - "body"
การเปิดทรานซิสเตอร์เอาท์พุตของตัวเปรียบเทียบ 1 จะเชื่อมต่อตัวต้านทาน R39 กับ "ตัวเครื่อง" ดังนั้นทรานซิสเตอร์ Q4 จะถูกปิดแบบพาสซีฟโดยไม่มีอคติ การปิดทรานซิสเตอร์ Q4 ทำให้เกิดการชาร์จตัวเก็บประจุ C22 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงการป้องกันการหน่วงเวลา ความล่าช้าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเหตุผลเหล่านั้นที่ในกระบวนการของ UPS เข้าสู่โหมด แรงดันเอาต์พุตบนบัส + 5V และ + 12V จะไม่ปรากฏขึ้นทันที แต่เนื่องจากตัวเก็บประจุเอาท์พุตความจุสูงจะชาร์จ ในทางกลับกัน แรงดันอ้างอิงจากแหล่ง Uref ปรากฏขึ้นเกือบจะในทันทีหลังจากที่ UPS เชื่อมต่อกับเครือข่าย ดังนั้นในโหมดเริ่มต้น สวิตช์ตัวเปรียบเทียบ 1 ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตจะเปิดขึ้น และหากไม่มีตัวเก็บประจุแบบหน่วงเวลา C22 สิ่งนี้จะนำไปสู่การดำเนินการป้องกันทันทีเมื่อเปิด UPS อย่างไรก็ตาม C22 รวมอยู่ในวงจรและการดำเนินการป้องกันจะเกิดขึ้นหลังจากแรงดันไฟฟ้าถึงระดับที่กำหนดโดยค่าของตัวต้านทาน R37, R58 ของตัวแบ่งที่เชื่อมต่อกับบัส Upom และเป็นฐานสำหรับทรานซิสเตอร์ Q5. เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ทรานซิสเตอร์ Q5 จะเปิดขึ้น และตัวต้านทาน R30 จะเชื่อมต่อผ่านความต้านทานภายในขนาดเล็กของทรานซิสเตอร์นี้กับ "เคส" ดังนั้นจึงมีเส้นทางให้กระแสฐานของทรานซิสเตอร์ Q6 ไหลผ่านวงจร: Uref - e-6 Q6 - R30 - k-e Q5 - "case"
ทรานซิสเตอร์ Q6 เปิดขึ้นพร้อมกับกระแสนี้สู่ความอิ่มตัว ซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้า Uref=5V ซึ่งขับเคลื่อนโดยอีซีแอลของทรานซิสเตอร์ Q6 ผ่านความต้านทานภายในต่ำไปยังพิน 4 ของชิปควบคุม U4 ดังที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้นำไปสู่การหยุดเส้นทางดิจิทัลของไมโครเซอร์กิต การสูญเสียพัลส์ควบคุมเอาต์พุตและการสิ้นสุดการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์กำลัง Q1, Q2, i.e. เพื่อปิดระบบความปลอดภัย การลัดวงจรในโหลดช่องสัญญาณ +5V จะทำให้ศักย์แอโนดของไดโอด D11 มีค่าประมาณ +0.8V เท่านั้น ดังนั้นทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของตัวเปรียบเทียบ (1) จะเปิดขึ้นและจะมีการปิดระบบป้องกัน
ในทำนองเดียวกัน การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรถูกสร้างขึ้นในโหลดของช่องสัญญาณเพื่อสร้างแรงดันลบ (-5V และ -12V) บนตัวเปรียบเทียบ 2 ของไมโครเซอร์กิต U3 องค์ประกอบ D12, R20 สร้างเซ็นเซอร์แบ่งตัวต้านทานไดโอดที่เชื่อมต่อระหว่างบัสเอาต์พุตของช่องสัญญาณเพื่อสร้างแรงดันลบ สัญญาณควบคุมคือศักย์ของแคโทดของไดโอด D12 เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในโหลดช่องสัญญาณ -5V หรือ -12V ศักยภาพของแคโทด D12 จะเพิ่มขึ้น (จาก -5.8 เป็น 0V โดยมีไฟฟ้าลัดวงจรในช่องโหลด -12V และสูงถึง -0.8V โดยมีไฟฟ้าลัดวงจรในช่อง โหลด -5V) ในกรณีเหล่านี้ ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตแบบปิดตามปกติของตัวเปรียบเทียบ 2 จะเปิดขึ้น ซึ่งทำให้การป้องกันทำงานตามกลไกข้างต้น ในกรณีนี้ ระดับอ้างอิงจากตัวต้านทาน R27 จะถูกป้อนไปยังอินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบ 2 และศักยภาพของอินพุทกลับด้านจะถูกกำหนดโดยค่าของตัวต้านทาน R22, R21 ตัวต้านทานเหล่านี้สร้างตัวแบ่งไฟสองขั้ว (ตัวต้านทาน R22 เชื่อมต่อกับบัส Uref = + 5V และตัวต้านทาน R21 เชื่อมต่อกับแคโทดของไดโอด D12 ซึ่งในการทำงานของ UPS ปกติดังที่ระบุไว้แล้วคือ -5.8V) . ดังนั้นศักยภาพของอินพุตกลับด้านของตัวเปรียบเทียบ 2 ในการทำงานปกติจึงต่ำกว่าศักยภาพของอินพุตโดยตรง และทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบจะถูกปิด
การป้องกันแรงดันไฟเกินบนบัส +5V ถูกนำไปใช้กับองค์ประกอบ ZD1, D19, R38, C23 ซีเนอร์ไดโอด ZD1 (ที่มีแรงดันพังทลาย 5.1V) เชื่อมต่อกับบัสแรงดันไฟขาออก +5V ดังนั้นตราบใดที่แรงดันไฟฟ้าบนรางนี้ไม่เกิน +5.1 V ไดโอดซีเนอร์จะปิดและทรานซิสเตอร์ Q5 ก็ปิดเช่นกัน หากแรงดันไฟฟ้าบนบัส +5V เพิ่มขึ้นเหนือ +5.1V ซีเนอร์ไดโอด "ทะลุ" และกระแสปลดล็อคจะไหลเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์ Q5 ซึ่งนำไปสู่การเปิดทรานซิสเตอร์ Q6 และการปรากฏตัวของแรงดันไฟฟ้า Uref = + 5V ที่พิน 4 ของชิปควบคุม U4 เช่น . เพื่อปิดระบบความปลอดภัย ตัวต้านทาน R38 เป็นบัลลาสต์สำหรับซีเนอร์ไดโอด ZD1 ตัวเก็บประจุ C23 ป้องกันการสะดุดระหว่างแรงดันไฟกระชากในระยะสั้นแบบสุ่มบนบัส + 5V (เช่น เป็นผลมาจากการสร้างแรงดันไฟฟ้าหลังจากกระแสโหลดลดลงอย่างกะทันหัน) Diode D19 กำลังแยกส่วน
วงจรสร้างสัญญาณ PG ในแหล่งจ่ายไฟสลับนี้เป็นแบบสองหน้าที่และประกอบบนตัวเปรียบเทียบ (3) และ (4) ของไมโครเซอร์กิต U3 และทรานซิสเตอร์ Q3
วงจรนี้ใช้หลักการของการควบคุมการมีแรงดันไฟฟ้าสลับความถี่ต่ำบนขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเริ่มต้น T1 ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับขดลวดนี้เฉพาะเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดปฐมภูมิ T1 เช่น ในขณะที่แหล่งจ่ายไฟสลับเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก
เกือบจะในทันทีหลังจากเปิด UPS แรงดันไฟฟ้าเสริม Upom จะปรากฏบนตัวเก็บประจุ SZO ซึ่งจ่ายพลังงานให้กับชิปควบคุม U4 และชิปเสริม U3 นอกจากนี้ แรงดันไฟฟ้าสลับจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเริ่มต้น T1 ผ่านไดโอด D13 และตัวต้านทานจำกัดกระแส R23 จะชาร์จตัวเก็บประจุ C19 ตัวแบ่งความต้านทาน R24, R25 มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ C19 ด้วยตัวต้านทาน R25 ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกนำไปใช้กับอินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบ 3 ซึ่งนำไปสู่การปิดทรานซิสเตอร์เอาท์พุท ปรากฏขึ้นทันทีหลังจากนี้ แรงดันเอาต์พุตของแหล่งอ้างอิงภายในของชิป U4 Uref = + 5B จะป้อนตัวแบ่ง R26, R27 ดังนั้นระดับอ้างอิงจากตัวต้านทาน R27 จึงถูกจ่ายให้กับอินพุตกลับด้านของตัวเปรียบเทียบ 3 อย่างไรก็ตาม ระดับนี้ถูกเลือกให้ต่ำกว่าระดับที่อินพุตโดยตรง ดังนั้นทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ 3 ยังคงอยู่ในสถานะปิด ดังนั้นกระบวนการชาร์จความจุ C20 จึงเริ่มต้นตามห่วงโซ่: Upom - R39 - R30 - C20 - "body"
แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเมื่อประจุตัวเก็บประจุ C20 ถูกนำไปใช้กับอินพุตผกผัน 4 ของไมโครเซอร์กิต U3 อินพุตโดยตรงของตัวเปรียบเทียบนี้มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าจากตัวต้านทาน R32 ของตัวแบ่ง R31, R32 ที่เชื่อมต่อกับบัส Upom ตราบใดที่แรงดันไฟบนตัวเก็บประจุการชาร์จ C20 ไม่เกินแรงดันบนตัวต้านทาน R32 ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบ 4 จะถูกปิด ดังนั้นกระแสเปิดจะไหลเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์ Q3 ผ่านวงจร: Upom - R33 - R34 - 6-e Q3 - "case"
ทรานซิสเตอร์ Q3 เปิดรับความอิ่มตัวและสัญญาณ PG ที่นำมาจากตัวสะสมนั้นมีแบบพาสซีฟ ระดับต่ำและปิดการใช้งานโปรเซสเซอร์ ในช่วงเวลานี้ ในระหว่างที่ระดับแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C20 ถึงระดับบนตัวต้านทาน R32 แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะเข้าสู่โหมดการทำงานปกติได้อย่างน่าเชื่อถือ กล่าวคือ แรงดันไฟขาออกทั้งหมดปรากฏเต็ม
ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบน C20 เกินแรงดันไฟฟ้าที่นำมาจาก R32 ตัวเปรียบเทียบ 4 จะเปลี่ยน ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะเปิดขึ้น
ซึ่งจะทำให้ทรานซิสเตอร์ Q3 ปิดลง และสัญญาณ PG ที่นำมาจากโหลดของตัวรวบรวม R35 จะทำงาน (ระดับ H) และอนุญาตให้โปรเซสเซอร์เริ่มทำงาน
เมื่อคุณปิดแหล่งจ่ายไฟสลับจากเครือข่ายบนขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเริ่มต้น T1 แรงดันไฟฟ้าสลับจะหายไป ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C19 ลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากความจุต่ำของหลัง (1 microfarad) ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R25 น้อยกว่าที่ข้ามตัวต้านทาน R27 ตัวเปรียบเทียบ 3 จะเปลี่ยนและทรานซิสเตอร์เอาต์พุตจะเปิดขึ้น สิ่งนี้จะนำไปสู่การปิดการป้องกันแรงดันเอาต์พุตของชิปควบคุม U4 เพราะ ทรานซิสเตอร์ Q4 เปิดขึ้น นอกจากนี้ผ่านทรานซิสเตอร์เปิดของตัวเปรียบเทียบ 3 กระบวนการเร่งการคายประจุของตัวเก็บประจุ C20 ผ่านวงจรจะเริ่มขึ้น: (+) C20 - R61 - D14 - วันหยุดทรานซิสเตอร์เปรียบเทียบ 3 - "เคส"
ทันทีที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ C20 น้อยกว่าระดับแรงดันไฟฟ้าที่ R32 ตัวเปรียบเทียบ 4 จะเปลี่ยนและทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะปิด สิ่งนี้จะทำให้ Q3 เปิดขึ้นและสัญญาณ PG ไม่ทำงานต่ำก่อนที่แรงดันไฟฟ้าของบัสเอาท์พุตของ UPS จะเริ่มลดลงอย่างไม่สามารถยอมรับได้ การดำเนินการนี้จะเริ่มต้นสัญญาณการรีเซ็ตระบบของคอมพิวเตอร์และรีเซ็ตส่วนดิจิทัลทั้งหมดของคอมพิวเตอร์
ตัวเปรียบเทียบทั้ง 3 และ 4 ของวงจรการสร้างสัญญาณ PG นั้นครอบคลุมด้วยการตอบรับเชิงบวกด้วยตัวต้านทาน R28 และ R60 ตามลำดับ ซึ่งจะช่วยเร่งความเร็วในการเปลี่ยน
การเปลี่ยนไปใช้โหมดใน UPS นี้เป็นไปอย่างราบรื่นโดยใช้ห่วงโซ่การขึ้นรูป C24, R41 ที่เชื่อมต่อกับพิน 4 ของชิปควบคุม U4 แรงดันตกค้างที่ขา 4 ซึ่งกำหนดระยะเวลาสูงสุดที่เป็นไปได้ของพัลส์เอาต์พุต ถูกกำหนดโดยตัวแบ่ง R49, R41
มอเตอร์พัดลมใช้พลังงานจากแรงดันไฟฟ้าจากตัวเก็บประจุ C14 ในช่องสร้างแรงดันไฟฟ้า -12V ผ่านตัวกรองรูปตัว L แบบแยกส่วนเพิ่มเติม R16, C15
บทนำ.
1. คำอธิบายทางเทคนิค
1.1 คำอธิบายหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟรูปแบบ ATX
1.2 คำอธิบายของบล็อกไดอะแกรมของแหล่งจ่ายไฟรูปแบบ ATX
1.3 คำอธิบายแผนภาพวงจรไฟฟ้า
1.4 ความผิดปกติทั่วไปและการกำจัดของพวกเขา
1.5 ข้อมูลจำเพาะ
2. ส่วนเทคโนโลยี.
2.1 เทคโนโลยีการผลิตแผงวงจรพิมพ์
2.2 เทคโนโลยีการติดตั้งองค์ประกอบ SMD
3. สภาพการทำงานที่ปลอดภัย
3.1 สภาพการทำงานที่ปลอดภัยระหว่างงานประกอบเครื่องจักรกล
3.2 ความปลอดภัยในการทำงานระหว่างงานไฟฟ้า
3.3 ความปลอดภัยในการทำงานระหว่างการปรับปรุง
4. บทสรุป
ก. บล็อกไดอะแกรม
ข. แผนภาพวงจรไฟฟ้า
ข. แบบประกอบ
ง. รายการองค์ประกอบ
บทนำ.
แหล่งจ่ายไฟไม่ได้เป็นเพียงส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของพีซี แต่น่าเสียดายที่สังเกตเห็นน้อยที่สุด ผู้ซื้อคอมพิวเตอร์ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการพูดคุยเกี่ยวกับความถี่ของโปรเซสเซอร์ ความจุของโมดูลหน่วยความจำ ขนาดและความเร็วของฮาร์ดไดรฟ์ ประสิทธิภาพของอะแดปเตอร์วิดีโอ ขนาดของหน้าจอมอนิเตอร์ ฯลฯ แต่ไม่ค่อย (หรือไม่เคย) พูดถึงพลังงานเลย เสบียง. เมื่อประกอบระบบจากส่วนประกอบที่ถูกที่สุด ผู้ผลิตให้ความสำคัญกับองค์ประกอบใดน้อยที่สุด? ถูกต้องครับ แหล่งจ่ายกำลัง สำหรับหลาย ๆ คน มันเป็นเพียงกล่องโลหะสีเทาธรรมดาที่อยู่ภายในคอมพิวเตอร์และปกคลุมด้วยชั้นของฝุ่น บางครั้งผู้ใช้ยังคงคิดถึงแหล่งจ่ายไฟ แต่สนใจพลังงานเป็นวัตต์เท่านั้น (แม้ว่าจะไม่มีวิธีปฏิบัติจริงในการทดสอบกำลังนี้) และสูญเสียการมองเห็น ไฮไลท์กล่าวคือไม่ว่าแหล่งจ่ายไฟจะเสถียรหรือแรงดันไฟฟ้าต่างกันเสียงแหลมและการหยุดชะงัก
แหล่งจ่ายไฟมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากจ่ายไฟให้กับทุกองค์ประกอบของระบบ นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ไม่น่าเชื่อถือที่สุดเนื่องจากตามสถิติแล้วเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟที่มักจะล้มเหลว นี่ไม่ใช่แค่เพราะผู้ผลิตหลายรายติดตั้งอุปกรณ์จ่ายไฟที่ถูกที่สุดที่สามารถหาได้ แหล่งจ่ายไฟที่ผิดพลาดไม่เพียงแต่รบกวนการทำงานที่เสถียรของระบบเท่านั้น แต่ยังสร้างความเสียหายทางกายภาพให้กับส่วนประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียร
1. คำอธิบายทางเทคนิค
1.1. คำอธิบายหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟ ATX
เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับแหล่งพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟหลัก มันจะแก้ไขแรงดันไฟหลักสลับ จากนั้นแปลงแรงดันไฟตรงเป็นแรงดันพัลซิ่ง เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟมีหม้อแปลงพัลส์ จึงง่ายต่อการควบคุมแรงดันไฟขาออก หลังจาก แรงกระตุ้นแก้ไขแล้วจะได้แรงดันคงที่ มีการจ่ายแรงดันไฟคงที่ให้กับผู้บริโภค เช่น โมดูลหน่วยความจำ มาเธอร์บอร์ด โปรเซสเซอร์ ฮาร์ดไดรฟ์ ซีดีรอม ฟลอปปี ฯลฯ
วัตถุประสงค์หลักของแหล่งจ่ายไฟคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าที่มาจากเครือข่ายไฟฟ้า กระแสสลับให้เป็นพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการจ่ายไฟให้กับโหนดคอมพิวเตอร์ หน่วยจ่ายไฟแปลงแรงดันไฟหลัก AC 220 V., 50 Hz (120 V, 60 Hz) เป็นแรงดัน DC +5 และ 12 V ตามกฎแล้ว แรงดัน +3 ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับวงจรดิจิตอล (แผงระบบ การ์ดอะแดปเตอร์และ สื่อดิสก์) 3 หรือ +5 V และสำหรับมอเตอร์ (ไดรฟ์และพัดลมต่างๆ) - +12 V คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือหากค่าแรงดันไฟฟ้าในวงจรเหล่านี้ไม่เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้
ข้อมูลทั่วไป.แหล่งจ่ายไฟ ATX ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
วงจรเรียงกระแสแรงดันไฟหลัก;
องค์ประกอบของวงจรสำหรับสตาร์ทคอนเวอร์เตอร์ รักษาเสถียรภาพ และป้องกัน
สารปรับสภาพสัญญาณ PG;
วงจรเรียงกระแสแรงดันอิมพัลส์
ฟังก์ชันการจ่ายไฟประกอบด้วยองค์ประกอบของวงจรสร้างสัญญาณเสริม P.G. วงจรควบคุมระยะไกล PS ON ประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์เสริมที่มีวงจรเรียงกระแสเอาต์พุต +5V SB วงจรเรียงกระแส +3.3 V เพิ่มเติม รวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีอยู่ใน แหล่งจ่ายไฟ ATX 1.2 คำอธิบายของบล็อกไดอะแกรม
เพื่อให้เข้าใจการทำงานและโครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟของโมดูลระบบ บล็อกไดอะแกรมของแหล่งรูปแบบ ATX จะได้รับ และอธิบายการทำงานของมัน
ในแหล่งจ่ายไฟรูปแบบ ATX แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายผ่านเซอร์กิตเบรกเกอร์ภายนอกที่อยู่ในเคสยูนิตระบบจะจ่ายไฟโดยตัวกรองไฟกระชากและวงจรเรียงกระแสความถี่ต่ำ นอกจากนี้ แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขตามคำสั่ง 300 V. จะถูกแปลงเป็นตัวแปลงพัลส์โดยตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์ การแยกระหว่างเครือข่ายหลักและผู้บริโภคดำเนินการโดยหม้อแปลงพัลส์ ขดลวดทุติยภูมิหม้อแปลงพัลส์ที่เชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสความถี่สูง ±12 V. และ ±5 V. และตัวกรองการปรับให้เรียบที่เหมาะสม
สัญญาณ Power Good (แหล่งจ่ายไฟเป็นปกติ) ที่ใช้กับแผงระบบ 0.1 ... 0.5 วินาทีหลังจากแรงดันไฟฟ้า +5 V ปรากฏขึ้น จะทำการติดตั้งโปรเซสเซอร์ในเบื้องต้น ความล้มเหลวของส่วนจ่ายไฟของแหล่งจ่ายไฟถูกป้องกันโดยหน่วยป้องกันและบล็อก ในกรณีที่ไม่มีโหมดการทำงานฉุกเฉิน วงจรเหล่านี้จะสร้างสัญญาณที่อนุญาตให้มีการทำงานของตัวควบคุม PWM ซึ่งควบคุมตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์ผ่านขั้นตอนการจับคู่ ในโหมดการทำงานฉุกเฉิน สัญญาณ Power Good จะถูกรีเซ็ต
ระยะเวลาของสถานะเปิดของคีย์ตัวแปลงกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งเอาต์พุต การรักษาแรงดันเอาต์พุตที่ค่าคงที่ในคอนโทรลเลอร์นั้นมาจากระบบควบคุมป้อนกลับ ในขณะที่ค่าเบี่ยงเบนของแรงดันเอาต์พุตจากแหล่งกำเนิด +5 V ถูกใช้เป็นข้อผิดพลาด
ตัวกรองสัญญาณเข้า.
ความเข้มของการรบกวนนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วของทรานซิสเตอร์และไดโอดของหน่วยพลังงานอย่างมาก เช่นเดียวกับความยาวของตัวนำและองค์ประกอบ และความจุของการติดตั้ง การปรากฏตัวของสัญญาณรบกวนมีผลเสียต่อการทำงานของตัวจ่ายไฟซึ่งแสดงออกในการเสื่อมสภาพของลักษณะเสถียรภาพของแหล่งกำเนิด
เมื่อวิเคราะห์วงจรของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะระหว่างส่วนประกอบในโหมดทั่วไปและส่วนต่างของการรบกวน แรงดันไฟโหมดทั่วไปจะวัดโดยสัมพันธ์กับตัวเครื่องด้วยเสาแต่ละต้นของรางจ่ายไฟต้นทาง องค์ประกอบที่แตกต่างกันซึ่งวัดระหว่างขั้วของพาวเวอร์บัส (หลัก, โหลด) ยังถูกกำหนดเป็นความแตกต่างในส่วนประกอบสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไประหว่างบัสของวงจรที่เกี่ยวข้อง ตัวช่วยที่ดีที่สุดการลดระดับการรบกวนถือเป็นการกำจัด ณ จุดที่เกิด ดังนั้นสถานที่ซึ่งเปิดตัวกรองจะถูกกำหนดอย่างเคร่งครัด - ที่อินพุตของแหล่งพลังงาน เมื่อพัฒนาตัวกรองแหล่งจ่ายไฟ ความสนใจสูงสุดคือการปราบปรามของโหมดทั่วไปและส่วนประกอบต่าง ๆ ของการรบกวนในเครือข่าย
วงจรเรียงกระแสความถี่ต่ำ ปรับให้เรียบ
ดำเนินการจ่ายไฟของตัวแปลงแหล่งจ่ายไฟ แรงดันคงที่ซึ่งผลิตโดยวงจรเรียงกระแสความถี่ต่ำ วงจรเรียงกระแสความถี่ต่ำถูกประกอบขึ้นตามวงจรบริดจ์และให้คุณภาพที่ต้องการของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไข การปรับระลอกคลื่นแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขให้เรียบในภายหลังนั้นดำเนินการโดยตัวกรอง ความเป็นไปได้ของการจ่ายไฟจากแหล่งจ่ายไฟหลักที่มีแรงดันไฟฟ้า 115 V. เกิดขึ้นได้จากการแนะนำวงจรเรียงกระแสสำหรับสวิตช์แรงดันไฟ สถานะปิดของสวิตช์สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าต่ำของแหล่งจ่ายไฟหลัก (~ 115 V.) ในกรณีนี้วงจรเรียงกระแสจะทำงานตามรูปแบบแรงดันไฟฟ้าสองเท่า หนึ่งในหน้าที่ของวงจรเรียงกระแสคือการจำกัดกระแสการชาร์จของตัวเก็บประจุอินพุตของตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน ซึ่งสร้างโดยองค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์แก้ไขของแหล่งจ่ายไฟ ความจำเป็นในการใช้งานนั้นเกิดจากการที่โหมดเริ่มต้นของตัวแปลงอยู่ใกล้กับโหมด ไฟฟ้าลัดวงจร. กระแสไฟชาร์จของตัวเก็บประจุในกรณีนี้สามารถสูงถึง 10-100 แอมแปร์ มีอันตรายสองประการที่นี่ หนึ่งในนั้นคือความล้มเหลวของไดโอดตัวกรองความถี่ต่ำ และประการที่สองคือการสึกหรอ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเมื่อกระแสชาร์จขนาดใหญ่ไหลผ่าน