تفاوت منبع تغذیه خطی وسوئیچینگ
منبع تغذیه:در دنیای الکترونیک قطعات با پاور تغذیه میشوند این تغذیه در کامپیوتر با منبع تغذیه سوئیچینگ و در قطعات کوچک مانند تلفنهای بیسیم، لپ تاپ و … با منبع تغذیه خطی یا به اصطلاح خودمان آداپتور انجام می شود. منبعهای تغذیه سوئیچینگ طراحی پیچیدهتر و هزینه بیشتری دارند اما منبع تغذیه خطی طراحی سادهتر و معمولا هزینه کمتری دارند. اما چرا در کامپیوتر از منبع تغذیه خطی استفاده نمی شود در پاراگراف زیر توضیح داده شده است.
منبع تغذیه خطی
این قطعات ابتدا برق شهر رو با ولتاژ ۲۲۰ یا ۱۱۰ توسط قطعهای به نام ترانسفورماتور به ولتاژ ۱۲ ولت تبدیل میکنند.این ولتاژ کماکان متناوب است و برای استفاده از آن باید به ولتاژ مستقیم یا یکسو تبدیل شود توسط چهار دیود یکسو کننده و چینش خاص آنها میتوان ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم تبدیل کرد. قدم بعدی فیلتر کردن جریان است که توسط یک خازن انجام می شود.
پس از فیلتر توسط خازن جریان مستقیمی که به صورت نیمه سینوسی بود تبدیل به خطی تقریبا صاف می شود. این تقریبا یعنی جریان هنوز دارای به اصلاح ریپل است و برای استفاده نیاز به اصلاح دارد. مرحله انتهایی تنظیم ولتاژ است که این کار با دیود زنر (Zener) یا مدار تنظیم کننده انجام می شود.
خروجی این مرحله ولتاژ مستقیم ثابت خواهد بود. علی رغم اینکه این روش برای قطعات کم توان ایدهآل است اما زمانی که توان بیشتری مورد نیاز باشد سایز و وزن منبع تغذیه فوقالعاده زیاد میشود.
ظرفیت و سایز ترانسفورماتور و همچنین خازنها در این سیستم با فرکانس برق ورودی نسبت عکس دارد به تعبیر دیگر هرچه فرکانس جریان بیشتر باشد سایز و ظرفیت کمتری نیاز است. به جهت اینکه منبع تغذیه خطی از فرکانس برق شهر استفاده میکند در قطعه ای مانند کامپیوتر که به توان بالایی نیاز داریم نمیتوان از این سیستم استفاده کرد.
منبع تغذیه سوئیچینگ
در منبع تغذیه سوئیچینگ Switching Mode Power Supply (که مخفف آن SMPS) فرکانس جریان قبل از ورود به ترانسفورماتور افزایش پیدا میکند (از ۵۰-۶۰ هرتز به چند هزار هرتز). با افزایش فرکانس جریان می توان از ترانسفورماتور و خازن کوچکتری استفاده کرد. این نوع منبع تغذیه در کامپیوتر و یا دیویدی پلیرها استفاده میشود. عبارت سوئیچینگ استفاده شده در نام این منبع تغذیه کوتاه شده High-Frequency Switching است یعنی سوییچر فرکانس نه سویچ بین خاموش شدن و روشن شدن.
تفاوت منبع تغذیه خطی و سوئیچینگ
برای ثابت نگه داشتن ولتاژ مستقیم در خروجی یك منبع تغذیه، دو روش رگولاسیون خطی و رگولاسیون به روش سوئیچینگ رایج می باشد. منبع تغذیه سوئیچینگ یك واحد تغذیه توان است كه به روش سوئیچینگ عمل رگولاسیون را انجام می دهد. در روش رگولاتور خطی از ترانس و المانهای یكسو كننده جریان و فیلتر استفاده می شود.
تلفات بالا و بازدهی پائین و عدم دسترسی به رگولاسیون دقیق و کیفیت دلخواه در خروجی، مشکلات منبع تغذیه خطی می باشند. سه عامل اصلی در تفاوت این دو روش عبارتند از فركانس کار ترانسها در روش خطی ۵۰ تا ۶۰ هرتز است. ترانس های فرکانس پایین، اندازه و حجم بزرگی دارند.
در روش سوئیچینگ به دلیل استفاده از فركانس بالای ۵۰ تا ۲۰۰ کیلوهرتز، حجم و وزن ترانسها به میزان قابل توجهی كاهش یافته و درنتیجه اندازه منبع تغذیه سوئیچینگ کوچکتر است. راندمان یا بازده توان در روش سوئیچینگ بسیار بیشتر از روش خطی است. یك منبع خطی با تلف كردن توان، خروجی را رگوله یا یکسو می كند، ولی در روش سوئیچینگ با تغییر میزان دوره سیكل سوئیچ ، ولتاژ و جریان خروجی كنترل می شود.
با یك طراحی خوب در روش سوئیچینگ می توان به حدود ۹۰درصد بازدهی دست یافت. در طراحی منابع تغذیه سوئیچنگ، بدلیل وجود فرکانس بالا، بحث نویز و اثرهای ناخواسته الكترومغناطیسی بسیار مهم بوده و برای حذف آنها از فیلتر ای.ام.آی و اتصالات آر.اف استفاده می شود. طراحی منبع تغذیه خطی بسیار ساده بوده و اثرات نویز در خروجی بسیار کمتر است.
ورودی برق
در پاورهای قدیمی کلیدی برای تعیین ولتاژ برق ورودی در نظر گرفته شده بود که هنگام استفاده از پاور باید به اون دقت می کردید. البته برای پاورهای جدید با مدار APFC، پاور خودش را به صورت اتوماتیک با ورودی برق شهر هماهنگ میکند در صورت قید شدن محدودهی ولتاژ کاری و نبود این کلید مطمئنا پاور اتو سوئیچ خواهد بود.
کانکتور های پاور (کابل های داخلی)
این کابل ها به جهت اتصال قطعات داخلی کامپیوتر به پاور استفاده می شوند. جزئیات این کابل ها به شرح ذیل است:
کانکتور مادربرد ۲۴پین
این کابل جهت تغذیه مادربرد استفاده میشود. بزرگترین کانکتوری که وجود دارد این کانکتور است و شناسایی آن به راحتی انجام میشود. این کانکتور از ۲۴ پین تشکیل شده است که به صورت ۲۰ پینی و ۴ پینی طراحی شده است در نتیجه برای مادربرد های قدیمی که از ۲۰ پین استفاده می کردند هم قابل استفاده خواهد بود.
نام استاندارد مادربردهایی که از ۲۴ پین استفاده می کنند ATX12V 2.x است و در مورد ۲۰ پین ATX12V 1.X است. البته همان طور که گفته شده این دو استاندارد هستند و نه سایز مادربرد( مثلا مادربرد با سایز ATX ابعادی برابر ۲۴٫۴ در ۳۰٫۵ خواهد داشت)
کانکتور۸پین
این کانکتور نیز به دو صورت دیده می شود که در برخی پاورها همانند تصویر بالا به شکل دو کانکتور ۴ پین در کنار یکدیگر و در برخی پاور ها به صورت یک کانکتور یکپارچه ۸ پین دیده می شود. کاربرد کانکتور ۴+۴ یا ۸ پین برای تامین توان مورد نیاز پردازنده است. در پاورهای با توان بالا، شاهد حضور یک کانکتور ۴+۴ پین و یک کانکتور ۸ پین در کنار یکدیگر هستیم که از آن پاورها می توانید برای مادربورد های مخصوص سرور که دارای دو سوکت پردازنده هستند، استفاده کنید.