منبع تغذیه کامپیوتر – نکاتی که باید درباره منبع تغذیه کامپیوتر بدانید

نکاتی که باید درباره منبع تغذیه کامپیوتر بدانید

واحد منبع تغذیه کامپیوتر یا پاور کامپیوتر دستگاهی است که انرژی الکتریکی مورد نیاز سایر قطعات و سخت افزارهای موجود در رایانه مثل: CPU، RAM، حافظه‌های جانبی و غیره را تأمین می‌کند. منبع تغذیه جریان متناوب AC یا همان برق شهری را به عنوان ورودی دریافت کرده و آن را به جریان مستقیم DC جهت استفاده در قطعات کامپیوتر تبدیل می‌کند.

در کامپیوترهای شخصی ( PC یا Personal Computers ) منبع تغذیه کامپیوتر معمولاً در پشت محفظه (Case) قابل دسترسی است. به منبع تغذیه یک کابل (که معمولاً دارای یک سیم زمین، مثبت و منفی است) از طرف برق شهری به صورت مستقیم وصل می شود؛ اما در رایانه های کوچکتر مانند لپتاپ ها، واحد منبع تغذیه بصورت خارجی ( External ) وظیفه تأمین برق مصرفی را بر عهده دارد.

منبع تغذیه در مقایسه با سایر قطعات ساخت افزاری معمولاً عمر کمتری دارد و دلیل آن هم نوسانات برق و کارکرد زیاد آن است که معمولاً باعث داغ کردن شدید منبع تغذیه و در نهایت خرابی اجزای آن می شود؛ یا گاهاً باعث خاموشی و ریستارت های ناگهانی کامپیوتر می گردد. البته بر روی منابع تغذیه، فن‌ و درون آنها گرماگیرهایی قرار می گیرند تا گرمای حاصل از قطعات الکتریکی درون منبع تغذیه از جمله ترانزیستورها، مقاومت ها و غیره را به بیرون منتقل کند و دمای دستگاه را پایین بیاورد.

ولتاژهای ورودی و خروجی منبع تغذیه کامپیوتر

در بعضی از منابع تغذیه کلیدی وجود دارد که به وسیله آن می توانید دو حالت 115 و 230 ولت را برای ورودی منبع تغذیه انتخاب کنید. این کلید در کشور ایران باید روی 230 ولت قرار داده شود.

یک منبع تغذیه خوب علاوه بر اینکه عمل تبدیل ولتاژ را انجام می دهد اضافه ولتاژ های گذرایی که در برق شهر وجود دارد را هم سد می کند و مانع می شود که این ولتاژ اضافه به مادربرد یا دیگر اجزای حساس کامپیوتر شما برسد؛ و به این طریق از سوختن قطعات کامپیوتر شما در برابر اضافه ولتاژ ها حفاظت می کند. این کار بوسیله خازن ها و سلف هایی با ظرفیت مناسب انجام می شود که در اصطلاح به آنها فیلتر EMI گفته می شود. همینطور رگلاتور های ولتاژ به عنوان مکمل این فیلتر ها مانع از عبور اضافه ولتاژها به کامپیوتر شما می شوند.

منابع تغذیه کامپیوتر بر حسب نحوه اتصال به برد اصلی و شکل ظاهری به دو گروه عمده AT و ATX   تقسیم می شوند.

منابع تغذیه AT

در این نوع منبع تغذیه برای اتصال به برد اصلی از دو رابط شش پینی  استفاده شده که برای نصب حتماً باید  سیم های مشکی کنار یکدیگر و در وسط قرار گیرند.

سوئیچ پاور در این نوع منبع تغذیه به و سیله یک کابل سیاه رنگ به صورت سخت افزاری به منبع وصل می شود بنابراین برای روشن و خاموش کردن این منابع باید از کلید پاور جلوی کیس استفاده شود ، در سیستم عامل ویندوز بعد از عملیات Shut down کردن پیغام It is now safe to turn  off your Computer ظاهر می شود که کاربر باید بعد از آن با استفاده از دکمه پاور منبع تغذیه را خاموش کند . هنگام اتصال اتصالگرهای P8 و P9 به برد اصلی باید سیم های سیاه کنار یکدیگر قرار بگیرند .

ولتاژ های خروجی در منابع تغذیه AT   ، شامل : 5+ ، 5- ، 12+ و 12- ولت است.

منابع تغذیه ATX

برخی منابع تغذیه را با نام ATX مشخص می کنند. این منابع تغذیه می توانند توسط سیگنال ارسالی از مادربورد خاموش یا روشن شوند؛ همچنین متقابلاً سیگنالی را به مادربورد می فرستد تا اعلام کند که خروجی های DC آن برقدار و بدون مشکل است و کامپیوتر شما می تواند بوت شود. به محض اینکه دوشاخه برق کامپیوتر خود را به پریز وصل کنید خروجی 5VSB یا 5 ولت Stand by آن فعال می گردد؛ بنابراین توابع Stand by  و لوازم جانبی مربوطه سیستم آماده به کار می شوند.

این نوع منابع تغذیه از طریق برد اصلی به صورت نرم افزاری  کنترل می شوند و با Shut down  کردن منبع تغذیه خاموش می شوند.

ولتاژهای خروجی در منابع تغذیه ATX عبارتند از: 5+ ، 3/3+ ، 12+ ، 5- ، PG ، GND ، PS-ON ، SB است .

ولتاژهای 3/3 و 5 ولت معمولا برای مدارات دیجیتال و ولتاژ 12 ولت برای راه اندازی موتور ها در هارد دیسک ها درایو ها و فن ها به کار می روند.

منبع تغذیه ATX از لحاظ تهویه بهتر از منبع تغذیه AT می باشد. برای روشن کردن این نوع منبع تغذیه باید آن را به برد اصلی متصل کرد بنابراین برای تست این نوع منبع تغذیه بایستی سیم های سبز و مشکی را در کانکتور 20 یا 24 پین توسط یک سیم به هم متصل کرد.

اگر علاقه مند به فراگیری تعمیر سخت افزار کامپیوتر و تعمیر لپ تاپ هستید حتما پکیج حرفه ای آموزش تعمیرات سخت افزار کامپیوتر و مجموعه 17 قسمتی آموزش تعمیرات لپ تاپ را ببینید.

تشریح ولتاژهای منبع تغذیه کامپیوتر نوع ATX

• GND سیگنال زمین است.
• PG یا Power Good ولتاژی برای تشخیص صحیح بودن ولتاژهای منبع تغذیه است. در صورت وجود این ولتاژ و اعمال آن به برد اصلی کامپیوتر شروع به کار می کند. در صورت بروز اشکال در برق مصرفی و ایجاد جرقه، این ولتاژ قطع شده و مانع کار برد اصلی می شود.
• SB یا Standby سیمی به رنگ سرمه ای با ولتاژ 5+ می باشد که حالت Srandby  سیستم را پشتیبانی می کند.
• PS-ON سیمی به رنگ سبز است که از برد اصلی فرمان روشن و خاموش شدن منبع تغذیه را دریافت می کند.

در شکل زیر انواع پینهای منبع تغذیه کامپیوتر و ولتاژهای آن را مشاهده می نمایید:

توان خروجی

مهمترین واحدی که در خرید یا استفاده از یک منبع تغذیه مورد توجه قرار می‌گیرد میزان توان واقعی و حداکثر توان آن بر حسب وات ( Watt ) است.

توان واقعی مقدار توانی است که یک منبع تغذیه می‌تواند به صورت عادی تولید کند و حداکثر توان آن میزان  توانی است که آن منبع تغذیه می‌تواند در حداکثر توان گرفته شده از آن تولید کند. برای مثال چندین مورد از توان‌هایی که قطعات مختلف کامپیوتر استفاده می‌کنند به صورت زیر می باشد:

• پردازنده: 80W – 140W
• هر ماژول یا قطعه رم: 15W
• برد اصلی: 50W – 150W
• قطعات خود محفظه و فن‌ها: 3W
• هارد دیسک: 15W – 30W
• سی دی یا دی وی دی ریدر: 20W – 30W
• کارت توسعه: 5W – 10W
• و …

منبع تغذیه های معمول بازار معمولا 500 وات هستند. و در توان های کمتر هم تا 300 وات وجود دارند که برای کامپیوتر های کوچکتر و کم مصرف تر به کار می روند. اما منبع تغذیه کامپیوتری که برای بازی های کامپیوتری یا کار های گرافیکی و غیره استفاده می شود باید حداقل 450 وات توان خروجی داشته باشد.

یک کامپیوتر معمولی با تغذیه 500 تا 800 وات به خوبی کار می کند اما کامپیوتری که بسیار مجهز است و برای کار های سنگین مورد استفاده قرار می گیرد نیاز به یک منبع تغذیه 800 تا 1400 وات دارد؛ اما کامپیوتر هایی هم هستند که نیاز به منبع تغذیه بالاتر تا 2000 وات دارند این کامپیوتر ها معمولا چندین هارد دیسک، دو یا چندین CPU و چندین کارت گرافیکی دارند و فوق العاده کارا هستند و عمدتاً برای سرورها مورد استفاده قرار می گیرند.

اضافه بار در منبع تغذیه

یک منبع تغذیه می تواند توانی بیش از مقدار نامی خود فراهم نماید اما دمای آن افزایش می یابد بنابراین تا حدی که دمای کار اجازه بدهد می توان مقداری اضافه بار به آن تحمیل کرد. مثلا یک منبع تغذیه 300 وات به صورت لحظه ای می تواند کار یک منبع 550 وات را انجام دهد و دمای آن تا 25 درجه سانتیگراد افزایش می یابد؛ یا از یک منبع 400 وات می توان به اندازه 450 وات به طور مداوم توان گرفت اما دمای آن تا 45 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.

گاهی اعدادی که روی منبع تغذیه ذکر می شود خیلی دقیق نیست و این منبع تغذیه در شرایط کار واقعی ممکن است کمتر از این توان داشته باشد و طبیعی است که دمای آن بالا می رود.

میزان توان مصرفی هر یک از قطعات بر روی راهنمای همان قطعه درج می شود. بنابراین بهترین منبع تغذیه‌ای که می‌توان برای یک کامپیوتر انتخاب کرد (جدا از سایر پارامترها)، منبع تغذیه‌ای است که میزان توان تولیدی واقعی آن کمی بیشتر از میزان توان مصرفی کل قطعات و اجزای کامپیوتر باشد تا هیچ‌گاه فشاری بر روی منبع تغذیه وجود نداشته باشد.

یک کامپیوتر معمولی که با آن خیلی هم کار های سنگین محاسباتی یا رندرینگ هم انجام نمی دهید باز هم به منبعی بیش از 300 تا 350 وات در ماکزیمم شرایط نیاز دارد.

منبع تغذیه لپ تاپ ها

منبع تغذیه لپ تاپ ها از 25  تا 200 وات در خروجی خود توان دارند. لپ تاپ ها معمولا منبع تغذیه ای خارجی غیر از منبع تغذیه داخلی خود دارند که به آنها اصطلاحا Power Brick گفته می شود و این منبع خارجی معمولا وظیفه تبدیل برق شهر به 19 ولت DC را دارند و عمل تبدیل ولتاژهای دیگر بوسیله مبدل های DC/DC داخل لپ تاپ انجام می گیرد.

مادربرد سرور ها

برخی سرور های وب فقط یک ولتاژ  12 به عنوان ورودی دریافت می کنند خود مادر برد عمل تبدیل ولتاژ را انجام می دهد به عبارت دیگر روی مادربرد این سرور های قدرتمند مبدل های DC وجود دارند که ولتاژهای مختلف مورد نیاز تجهیزات را تأمین می کنند. که به آنها در اصطلاح ماژول های تنظیم ولتاژ می گویند.

راندمان انرژی مصرفی

منابع تغذیه معمولا راندمانی در حدود 70 تا 75 درصد دارند. این بدان معناست که اگر منبع تغذیه کامپیوتر شما راندمان 75 درصد دارد و یک خروجی آن 75 وات مصرف دارد در ورودی منبع تغذیه نیاز به 100 وات دارید و 25 وات به صورت گرما در منبع تغذیه تلف می شود؛ اما منبع تغذیه های با کیفیت بالا هم وجود دارند که تا 80 درصد یا حتی بیشتر راندمان انرژی داشته و گرمای کمتری تولید می کنند و نیاز به خنک کاری کمتری دارند و در نتیجه کم صدا تر هم هستند.

البته منابع تغذیه با راندمان بالاتر وجود دارند. منبع تغذیه سرور های گوگل غول اینترنتی تا 90 درصد راندمان دارند و منبع تغذیه ای ساخت کمپانی HP وجود دارد که تا 94.4 درصد راندمان دارد.

برای اینکه بیشترین راندمان را داشته باشید باید بار شما با توان منبع تغذیه متناسب باشد؛ زیرا راندمان انرژی منبع تغذیه کامپیوتر با کاهش بار به شدت افت می کند.

بالاترین میزان راندمان در در 50 تا 70 درصد بار رخ می دهد. البته رفتار منبع تغذیه های مختلف با یکدیگر متفاوت است؛ اما به عنوان یک قانون کلی توان مصرفی کامپیوتر در حالت کار عادی باید در حدود 60 درصد توان نامی منبع تغذیه باشد و حداکثر توان مصرفی آن نباید از توان نامی منبع شما تجاوز کند.

منبع: مقالات سطح اینترنت

موفق و پیروز باشید…