ωωωاطلاعات فنی لازم در مورد پاور کامپیوترωωω

AL! REZA · اپریل 17, 2008

باسلام

انشاا.. با کمک شما دوستان این تاپیک را به یک تاپیک جالب و خواندنی در مورد نکات فنی پاور کامپیوتر تبدیل خواهیم نمود. لطفا دوستان مطالب مفید خودشون رو قرار بدن .

دوستان لطفا تا اونجایی که مقدوره در این تاپیک پست اضافی ندن تا تاپیک جنبه علمی و آموزشی خودشو حفظ کنه .

با تشکر

AL! REZA · اپریل 17, 2008

به نام خدا

المانهای پایه ای مدارات الکترونیکی :

در کل مدارات الکترونیکی از سه المان پایه تشکیل شده اند که تمامی قطعات درون مدارات را می توان توسط این سه المان مدل سازی نمود . این سه المان عبارتند از مقاومت ، خازن و سلف . مقاومت در حقیقت مصرف کننده انرژی الکتریکی در مدار می باشد و خازن و سلف عناصر ذخیره ساز انرژی . بدین صورت که در مواقعی انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می سازند (شارژ) و در مواقعی دیگر نیز این انرژی را تخلیه می نمایند (دشارژ) . همچنین سلف المان ذخیره ساز جریان و خازن المان ذخیره ساز ولتاژ می باشد . در مدارات DC در ابتدای ورود جریان DC به مدار این المان ها شارژ شده و خازن ها به مدار باز و سلف ها به اتصال کوتاه تبدیل می شوند و مدار کاملا به صورت مقاومتی خواهد شد . ولی در مدارات AC ولتاژ ورودی به صورت سینوسی و با فرکانس مشخص (معمولا 50Hzدر برق شهری ما) می باشد .شکل موج ولتاژ وجریان مدارات مقاومتی در حالت AC فقط در اندازه متفاوت هستند و کاملا شبیه یکدیگر می باشند یعنی حداکثرها ها و حداقل های دو نمودار در یک زمان رخ می دهد در نتیجه می توان آنها را هم فاز نامید . ولی بر خلاف این مدارات ، در مدار هایی که دارای عناصر ذخیره ساز انرژی می باشند ، شکل موج سینوسی جریان بر حسب زمان نسبت به مقدار این المان ها برای مدارات خازنی جلو تر و برای مدارات سلفی عقب تر از شکل موج ولتاژ قرار می گیرد و این واکنش به علت خاصیت ذخیره سازی آنها روی می دهد . بدین ترتیب بین ولتاژ و جریان اختلاف فاز ایجاد می شود .

خواص سلف و خازن به گونه ای است که دوگان یکدیگر نیز نامیده می شوند یعنی با روابط خاص بین آنها در مدار تشدید رخ می دهد و این دو اثر همدیگررا خنثی می سازند و مدار به یک مدار مقاومتی خالص تبدیل می شود .

همچنین در مدارات الکتریکی انواع مختلفی از توان الکتریکی تعریف می شود که در ذیل به آنها اشاره می شود :

توان لحظه ای : توانی است که از ضرب ولتاژ و جریان در یک لحظه خاص بدست می آید .

توان فعال (Active) : توانی است که صرفا توسط یک بار مقاومتی مصرف می گردد و واحد اندازه گیری آن وات می باشد . توان اکتیو تماما به مصرف کار مفید می رسد و جهت تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت یا گرما به کار می رود .

توان پسیو (Reactive) : از آنجایی که جز اصلی بار های واقعی خاصیت القایی و خازنی می باشد توان راکتیو نیز همراه با توان اکتیو مصرف می گردد . این توان که با واحد VAR (ولت آمپر راکتیو) اندازه گیری می شود توسط بار مصرف نمی گردد و صرف تولید میدان مغناطیسی و ذخیره انرژی در عناصر ذخیره ساز می شود . زیرا انرژی دریافتی در یک نیم سیکل در نیم سیکل بعدی به استثنای تلفاتی که در سیم ها اتفاق می افتد به طور کامل به شبکه باز می گردد و در نتیجه تنها منجر به افزایش حرارت قطعات می گردد . بنابراین می توان گفت این توان مطلقا بی فایده است و باید برای حذف آن از روش های گوناگونی استفاده نمود .

توان ظاهری (توان کل) : توان مجموعی است که از شبکه دریافت می شود . این توان جمع برداری توان اکتیو و راکتیو می باشد و بر حسب ولت آمپر اندازه گیری می شود .

همانطور که مشاهده می نمایید بین توان اکتیو و توان ظاهری زاویه ای به نام φ وجود دارد که مقدار آن برابر اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان در مدارات سلفی و خازنی حالت AC می باشد . مسلما برای ما بهتر می باشد که تمام توانی که از شبکه در یافت می کنیم صرف انجام کار مفید شود تا اینکه بخشی از آن به واسطه شارژ و دشارژهای متوالی درون قطعات تلف شود . بنابراین باید مصرف توان راکتیو را در مدار به حداقل رساند و توان ظاهری را به توان اکتیو نزدیک نمود با این عمل در حقیقت با خنثی نمودن اثر سلف ها و خازن های مدار اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان حذف شده و مدار به یک مدار صرفا مقاومتی بدل می گردد و تمامی توان در یافتی از شبکه به مصرف کار مفید می رسد .

ضریب توان (Power Factor) چیست ؟

ضریب توان در حقیقت نسبت توان اکتیو به توان ظاهری است . همچنین طبق رابطه زیر برابر کسینوس زاویه اختلاف فاز ولتاژ و جریان (در حالتی که هر دو شکل موج ولتاژ و جریان سینوسی خالص باشند) می باشد .

در حال حاضر به علت وجود المان های سوئیچینگ در برخی مدارات شکل موج جریان اکثر آنها به دلیل وجود هارمونیک های جریان ، سینوسی نمی باشد . بنابراین در این حالات برای ضریب توان دو عامل مطرح می گردد :

1) عامل جابجایی که همان زاویه اختلاف فاز بین شکل موج ولتاژ و جریان می باشد .

2) عامل اعوجاج که وابسته به اعوجاج شکل موج حاصل از ورود هارمونیک ها می باشد . در این مواقع ضریب توان بدین صورت بدست می آید .

کم شدن ضریب توان به سمت صفر علاوه بر افزایش تلفات، باعث حرکت هارمونیک های جریان در خط خنثی شده و موجب اختلال در کارکرد سایر وسایل الکترونیکی می گردد . بنابراین متوجه می شویم که ضریب توان هر چه به عدد یک نزدیک تر باشد (زاویه اختلاف فاز کمتر و توان اکتیو به توان ظاهری نزدیک تر ) مقدار توان غیر مفید "راکتیو" کاهش می یابد .

برای انجام این مهم از مداراتی به نام (Power Factor Correction (PFC یا تصحیح ضریب توان استفاده می گردد که وظیفه آنها حذف هارمونیک ها ، به حداقل رساندن اعوجاج و کاهش اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان به صورت یک شبیه ساز مقاومت می باشد .

در حال حاضر استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ به طور چشمگیری افزایش یافته است . یکی از کاربرد های این منابع تغذیه سوئیچینگ، پاور کامپیوترهای شخصی می باشد و استاندارد ها و تاییدیه های مختلف روی موضوع PFC در پاور ها تاکید ویژه ای دارند .

مدارات PFC پاور ها مانند سایر منابع تغذیه سوئیچینگ وظیفه افزایش ضریب توان و نزدیک نمودن آن به عدد یک را دارند . پاور ها به دلیل وجود خازن های با ظرفیت بالا در ورودی جهت جبران ریپل ورودی ، ذاتا دارای خاصیت خازنی بالایی هستند و بین ولتاژ و جریان ورودی آنها اختلاف فاز قابل توجهی وجود دارد. پس این خاصیت خازنی باید به طریقی خنثی گردد تا مدار به صورت یک بار مقاومتی به نظر برسد. همچنین به دلیل کلید زنی سریع المان های نیمه هادی قدرت و غیر خطی بودن این عناصر در شکل موج جریان، به واسطه وجود هارمونیکهای فرکانس بالاتر، اعوجاج به وجود می آید . همانطور که می دانید، تنها هارمونیک اصلی جریان در انتقال انرژی خالص به بار نقش دارد و سایر هارمونیک ها در این رابطه نقشی ندارند. در نتیجه هارمونیک های اضافی نیز باید به طریقی حذف گردند .

همانگونه که ذکر شد یک پاور بدون PFC به دلیل خازن های بزرگ ورودی مانند یک بار بزرگ خازنی عمل می کند . این خازن ها که بعد از پل دیودی قرار می گیرند طبق نمای ذیل، در یک چهارم اول موج ولتاژ به اندازه پیک ولتاژ شارژ می شوند . سپس در این هنگام ولتاژ ورودی به سرعت افت پیدا می کند (یک چهارم دوم) و خازن به آرامی درون بار دشارژ می گردد . در این حالت کماکان ولتاژ خازن بزرگتر از ولتاژ شبکه است و جریان شارژ خازن توسط دیود های یکسو ساز قطع می باشد و تا زمانی که ولتاژ شبکه در نیم سیکل پنجم بزرگتر از ولتاژ خازن شد ادامه می یابد . در نیم سیکل پنجم خازن بار دیگر به اندازه پیک ولتاژ شارژ می گردد .

بنابراین همانطور که درنمودار ملاحظه می نمایید به علت وجود این خازن تنها در پالس با پهنای باریک از شبکه بهره برداری می گردد .

آشنایی با حالات مختلف تصحیح ضریب توان:

(Non PFC) منبع تغذیه بدون تصحیح ضریب توان:

خط سبز در اسیلوگرام بالا ولتاژ شبکه را مشخص می سازد و خط زرد نیزجریانی را که توسط پاوراز شبکه مصرف شده است را نمایش می دهد . در اینجا ضریب توان تقریبا برابر 0.7 می باشد در حقیقت در حدود یک سوم توان صرف گرم شدن کابل ها می شود بدون اینکه هیچ کار مفیدی انجام شود . کاربران خانگی نباید از این عدد احساس نگرانی کنند زیرا کنتورهای خانگی فقط توان اکتیو را اندازه گیری می نمایند ، اما ضریب توان پایین ممکن است برای دفاترو اتاق های بزرگ که در آنها از تعداد زیادی کامپیوتر به طور همزمان استفاده می گردد ، ایجاد مشکل نماید . زیرا سیم ها و تجهیزات جانبی در حالت حداکثر بار عمل می کنند . همچنین ضریب توان پایین درانتخابUPS تاثیر دارد زیرا این وسایل نسبت به توان اکتیو محدودیت دارند .

PASSIVE PFC : در اینجا مشخص می شود که وسایل تصحیح ضریب توان چرا اینقدر مورد اقبال قرار گرفته اند . یکی از ساده ترین و گسترده ترین ابزاری که وظیفه PFC را انجام می دهد ، به آن PFC پسیو گفته می شود ، یک سلف (چوک ) معمولی است که اندوکتانس نسبتا بالایی دارد و به صورت سری با مدار پاور ساپلای قرار می گیرد .

این اسیلوگرام نشان می دهد در این حالت ابزار Passive PFC ، پالس های الکتریکی جریان را تا حدی به طرف خارج هموار و در زمان منبسط نموده است اما اندوکتانس چوکی که درون پاور قرار دارد نمی تواند به صورت جدی تاثیری روی ضریب توان داشته باشد . بنابراین ضریب توان پاور در این حالت در حدود 0.75 می باشد .

نه تنها اندازه سلف ، بلکه تاثیر آن در عملکرد پاور به ما اجازه استفاده از سلفی با اندوکتانس بالا تر را نمی دهد . اندوکتانس بزرگی که به صورت سری به پاور متصل شده است مشخصات دینامیکی آن را خراب می کند . در حقیقت واکنش آن به تغییرات سریع بار همچنین نوسانات ناگهانی شبکه توان تحت تاثیر قرار می گیرد . علاوه بر این استفاده از این سلف باعث اثرات مخرب گرمایشی ، ارتعاشی و الکترومغناطیسی نیز خواهد شد. سلف می تواندهارمونیکها البته فقط از نوع فرکانس پایین آنها راخنثی نماید زیرا به علت اندوکتانس بالا نویز های فرکانس بالا را از خود عبور می دهد .بنابراین نقش Passive PFC مبهم است ، از طرفی ضریب توان را کمی افزایش می دهد ولی خصوصیات دینامیک پاور را خراب می کند . بنابراین هنگام انتخاب بین دو پاور با Passive PFC و PFC Non شما باید انتخاب خود را بر اساس مؤلفه های دیگری که مهم تر از بودن یا نبودن Passive PFC است ، انجام دهید .

Active PFC : برخلاف Passive PFC ، در حال حاضر قطعات Active PFC درمنابع تغذیه سوئیچینگ کاهنده ولتاژ استفاده می شوند . Active PFC بین شبکه توان و رگولاتور اصلی متصل می گردد و یک ولتاژ ثابت بین 380 تا 400 ولت در ورودی پاور تولید می نماید . بر خلاف رگولاتور اصلی سوئیچینگ ، قطعه Active PFC برای حالتی در نظر گرفته شده است که در ورودی خود به ولتاژی با سطح هموار نیاز ندارد و بنابراین پاور نیازی به خازن با ظرفیت های بالا نخواهد داشت ( در این روش ظرفیت خازنها تا کمترین میزان خود، متناسب با توان کلی پاور کاهش می یابد). در نتیجه پاورهای سوئیچینگ Active PFC در مدار خود بار خازنی ندارند و در نتیجه ضریب توانی نزدیک 1 دارند .

همانطور که مشاهده می نمایید ، نمودار جریانی که توسط پاور با Active PFC مصرف شده است کمی با مصرف یک بار مقاومتی عادی تفاوت دارد .(ضریب توان چنین پاوری در full load در حدود 0.95- 0.99 می باشد )

نمودار زیر نتایج آزمایش شده مربوط به ضریب توان در بار را برای 3 حالت مختلف PFC نمایش می دهد :

گذشته از ایجاد ضریب توان نزدیک به ایده آل ، Active PFC برخلاف Passive PFC عملکرد پاور را بهبود می بخشد. در ابتدا ولتاژ ورودی رگولاتور اصلی پاور را به صورت خودکار تنظیم می نماید بنابراین پاور حساسیت کمتری نسبت به افت ولتاژ شبکه پیدا خواهد کرد و طراحی پاور برای ولتاژ ورودی سراسری 110-230 ساده تر خواهد شد و دیگر نیازی به سوئیچ دستی نمی باشد .

دوما ، Active PFC قدرت واکنش پاور در برابر افت ولتاژهای کوتاه مدت AC را می افزاید . در چنین زمانی پاور با استفاده از قدرت خازن های درون یکسو ساز HIGH-VOLTAGE به کار خود ادامه می دهد ، که این قدرت با توان دوم ولتاژ آنها نسبت دارد . بنابر این بازده این خازن ها به بیشتر از نصف افزایش می یابد .

در مقابل تمامی این حسنات ، فقط به دو مورد در اکتیو PFC انتقاد شده است : اول اینکه مانند پیچیدگی های سایر طراحی ها ، باعث کاهش قابلیت اطمینان پاور می شود و دوم اینکه راندمان قطعه PFC 100 درصد نیست. بنابراین اندکی باعث افزایش حرارت پاور می شود . ولی با این حساب مزایای Active PFC این انتقادات را برطرف می سازد .

در نهایت ،اگر شما به یک پاور با تصحیح ضریب توان نیاز دارید ، باید ابتدا مدلی را با Active PFC بررسی نمایید .این مدل ها ضریب توان قابل توجهی دارند و دیگر خصوصیات پاور را نیز بهبود می بخشند . از نظر کاربران خانگی ، پاورهایی با Active PFC باعث سهولت کار برای دارندگان UPS های کم توان نیز می شود . فرض نمایید شما یک UPS 500 VA در اختیار دارید ، 50 VA توسط مانیتور LCD شما مصرف می شود و 450 VA برای سیستمتان باقی می ماند . حال اگر شما بخواهید سیستم خود را به روز نمایید و بدانید که این پیکر بندی جدید ممکن است در حالت ماکزیمم بالاتر از 300 وات از پاور مصرف داشته باشد ، در این مورد پاوری با ضریب توان 0.7 وضریب راندمان 80 درصد (این اعداد نوعی ، برای یک پاور خوب است ) مصرف کل توان 500 VA = 300/(0.75*0.8) را در بر دارد ، حال آنکه اگر همان پاور با ضریب توان 0.95 استفاده گردد 300/(0.95*0.8)=395 VA مصرف خواهد کرد . همانطور که مشاهده می نمایید ، برای پاور ساپلای Non PFC , Passive PFC شما مجبور به عوض کردن UPS خود می باشید. زیرا UPS موجود نمی تواند این بار را تحمل کند ولی با پاور Active PFC یک ذخیره کم در حدود 55 VA برای شما باقی می ماند .

در پایان این بخش از مقاله ، تفاوت بین دو موضوع زیر را مد نظر داشته باشید . ضریب توان و ضریب راندمان . این دو موضوع ، دو مبحث کاملا متفاوت را مطرح می کنند . ضریب راندمان نسبت توان خروجی پاور به توان فعالی است که پاور از شبکه دریافت می کند . ضریب توان نسبت توان اکتیو مصرف شده از شبکه است به کل توانی که پاور از شبکه دریافت می کند . مدار PFC در پاور به طور غیر مستقیم بر روی مقدار توان اکتیو مصرفی تاثیر دارد زیرا پاور علاوه بر ولتاژِ که رگولاتور اصلی تغییر می دهد ، مقداری توان مصرف می نماید . هدف اصلی PFC کاهش مصرف توان راکتیو توسط منبع تغذیه می باشد ولی توان راکتیو هنگام محاسبه ضریب راندمان حساب نمی شود . بنابراین هیچ ارتباط مستقیمی بین ضریب توان و ضریب راندمان وجود ندارد ولی به طور غیر مستقیم و به واسطه بهبود در عملکرد سیستم، موجب افزایش ضریب راندمان می گردد.

سخن پایانی:

امروزه مشاهده می شود که گاها مانورهای تبلیغاتی زیادی بر سر آیتم PFC از سوی واردکنندگان پاور در کشور عزیزمان صورت می پذیرد. حال آنکه با توجه به تفاوت قیمت و کارآیی ناچیز Passive PFC در مقایسه Non PFC اکثر واردکنندگان محترم پاور در ایران، با تعبیه Passive PFC برروی پاورهای خود ، اقدام به عرضه آن می نمایند و مصرف کننده نیز با توجه به عدم شناخت کافی از این موضوع و صرفا به واسطه قید PFC اقدام به تهیه آن می نماید . با توجه به مطالب فوق، توصیه می شود اگر برای موضوع PFC اهیمت قائل هستید ، به نوع آن توجه ویژه ای داشته باشید و سعی نمایید از حالت Active PFC استفاده فرمایید.

نویسنده : مهندس جواد عمرانی

با تشکر

AL! REZA · اپریل 17, 2008

به نام خدا

دوستان عزیز ؛

سلام،

حداقل 30 درصد اشکالات و عیوب قطعات سخت افزاری، به نوعی مربوط به انتخاب و نصب پاورهای غیر استاندارد و یا عدم تناسب پاور با سخت افزار مربوطه می باشد. جالب است که اکثر افراد حاضرند با پرداخت هزینه های گزاف ، نسبت به خرید ویا ارتقای پردازنده خود اقدام نمایند. درحالی که عدم توجه به تناسب پاور با سخت افزار مربوطه که عموما هزینه آن 30 درصد قیمت یک پردازنده روز در بازار می باشد، می تواند در بهترین حالت کارآیی و سرعت پردازنده ایشان را با اختلال مواجه سازد و در شرایط سخت تر ...

با توجه به مقدمه مختصر فوق، لازم است که در هنگام خرید پاور به موارد ذیل توجه بیشتری داشته باشیم؛

1- تناسب ویرایش پاور با توجه سخت افزار به کار برده شده :

جهت سیستمهای امروزی استفاده از پاورهای ویرایش ATX 12V V2.0, 2.01, 2.2 الزامی می باشد. قابلیت اصلی اینگونه پاورها در افزایش قدرت شاخه 12 ولت آنها می باشد و در اینگونه ویرایش ها، خروجی 12 ولت را در حداقل 2 لاین مجزا ارائه می نمایند. مهمترین دلایل این مسئله ،عدم آسیب مسیر عبوری ولتاژ با شدت جریان بالاتر از 18 آمپر و همچنین عدم تاثیر گذاری نویز و هارمونیک ایجاد شده از طرف الکتروموتورهای تغذیه شونده از شاخه اول ولتاژ 12 بر روی شاخه دوم ولتاژ 12 می باشد. همچنین توصیه می شود جهت سیستمهای حرفه ای جدید ، از پاورهای سری EPS ، که قابلیت های ویژه ای دارند، استفاده گردد. که انشاء ا.. در فرصت های بعدی پیرامون ویژگی های Entry-level Power Supply بحث خواهیم نمود.

2- تناسب توان پاور با توجه به سخت افزار به کاربرده شده ؛

عموما این سوال برای ما پیش آمده که سیستم انتخابی ما چقدر مصرف می کند. قبل از پاسخ به این سوال، یک اصل را همیشه در نظر داشته باشید و آن این است که پاور به عنوان قلب سیستم شما ، آخرین انتخاب سخت افزاری شما باید باشد . چرا که نوع قطعات انتخابی شما ، موید میزان مصرف ایشان از پاور خواهد بود. عموم سخت افزارهای امروزی ، به پاورهایی با توان حقیقی حداقل 400 وات نیاز دارند و در مورد سخت افزارهای حرفه ای این رقم به صورت تصاعدی افزایش می یابد. در این مورد نیاز به بحثهای بیشتری می باشد.

3- توجه به توان واقعی پاور الزامی می باشد ؛

اکثر شرکتهای ایرانی و یا واردکننده، پاور 150 تا 200 واتی خود را با درج اعداد و ارقام نجومی بر روی لیبل های خود (500 تا 700 وات) به بازار عرضه می نمایند و هیچ مرجعی قادر به پیگیری این موضوع نمی باشد . Peak یک کلمه کاملا بازاری می باشد که البته توجیه فنی هم دارد . مثلا عموم پاورها تا لحظه ای که Over Power Protection (اگر پروتکشن داشته باشند!!) آنها فعال شود قادرند حدود50 تا70 درصد بالاترازحدتوان واقعی خود را تحمل کنند. آن هم در مدت زمانی کمتر از یک دقیقه! ولی این اصلا و ابدا نباید برای مصرف کننده ملاک انتخاب باشد.ولی متاسفانه در بازار ایرانی ، اغلب تولیدکنندگان برروی توان Peak مانور می دهند.یکی از معدود شرکتهای عرضه کننده پاور در ایران، شرکت آینده سیما با نام تجاری GREEN می باشد . این شرکت بالغ بر دوسال است که برروی لیبل تمامی پاورهای خود، اقدام به درج توان واقعی می نماید. ذکر توان واقعی پاور، نشان دهنده احترام به حقوق مصرف کننده و رعایت اصل مشتری مداری می تواند باشد.

4- تعبیه پروتکشن های ایمنی در مبانی ورودی و خروجی پاور الزامی می باشد ؛

وظیفه و هدف از تعبیه پروتکشن های ایمنی در پاور، جلوگیری از آسیب رسانی پاور به سخت افزار می باشد. چرا که این پروتکشنها هستند که در موارد اضطراری و غیر طبیعی که به هر دلیلی ممکن است برای یک پاور به وجود بیاید، با عملکرد سریع خود می توانند مانع از آسیب سخت افزار شما گردند. توجه شما را به نمونه هایی از این پروتکشن ها و گوشه ای از وظایف آنه جلب می نمایم:

SCP : در صورت به وجود آمدن اتصال كوتاه درهر يك از شاخه هاي خروجي ، منبع تغذيه به صورت خودكار خاموش شود .

OPP : در حدود تعيين شده در استاندارد ، در صورت افزايش بارمصرفي خارج ازتوان حداكثر ، منبع تغذيه به صورت خودكار خاموش شود.

OVP : در حدود تعيين شده در استاندارد ، در صورت افزايش ولتاژ در هر يك ازشاخه هاي خروجي،منبع تغذيه به صورت خودكارخاموش شود .

UVP : درحدود تعیین شده در استاندارد ،درصورت کاهش ولتاژورودی پاور، منبغ تغذیه به صورت خودکار خاموش شود .

OCP : در حدود تعيين شده در استاندارد ، در صورت اضافه بار خارج از توان بر روي هر يك از شاخه هاي خروجي ، منبع تغذيه به صورت خودكار خاموش شود .

5- اهمیت راندمان در صرفه جویی مصرف انرژی ؛

توجه به راندمان پاور می تواند شما را از پرداخت هزینه اضافی جهت انرژی اتلاف شده ، نجات دهد. در بسیاری از موارد یک پاور با راندمان بالای 80 درصد، قادر است هزینه خرید خود را در طول یک تا دوسال اول مصرف، از طریق قبض برق شما جبران نماید. به صورت عموم، توصیه می شود از پاورهای با راندمان بالاتر از 70 درصد ، استفاده فرمایید.

6- نوع فن به کاربرده شده ؛

اگر خواهان یک پاور کم صدا هستید، توصیه می شود از پاورهایی که یک فن 12 سانتی متری برروی خود دارند ، استفاده فرمایید. ولی بهترین و مناسب ترین روش ، جهت تخلیه هوای گرم داخل پاور، استفاده از یک فن 8 سانتی یا دوفن 8 سانتی متری ، که یکی در جلوی پاور و دیگری در پشت پاور قراردارند، می باشد. بدیهی است در این روش، گرمای داخل پاور بهتر تخلیه می گرددو عمر پاور کاهش نمی یابد، ولی نقطه ضعف آن ایجاد صدایی بیشتر از یک فن 12 سانتی متری می باشد.

7- عمر مفید پاور ؛

همانطور که می دانید ، برای هر وسیله الکترونیکی ، میانگین ساعت کارکرد در شرایط استاندارد در نظر گرفته می شود. در مورد پاور، نیز این قضیه بنابر طراحی و کیفیت قطعات داخلی آنها، مابین 20000 تا 120000 ساعت تخمین زده می شود. این مورد با قیمت پرداختی شما در هنگام خرید، رابطه ای مستقیم دارد. یعنی اگر شما یک پاور580 وات با MTBF: 100000Hrs خرید نمایید ، ممکن است بابت آن مبلغ 80 هزار تومان بپردازید ، ولی بابت یک پاور 580 وات با MTBF:50000Hrs مبلغی معادل 50هزار تومان هزینه نمایید. بدیهی است که به نفع ما می باشد که یک پاور با MTBF بالاتر را خریداری نماییم ، چرا که به ازای 30 هزار تومان مابه التفاوت ، آن پاور دو برابر عمر خواهد نمود.(البته در شرایط کاری برابر)

8- نویز و ریپل خروجی پاور ؛

یکی دیگر از مواردی که بر کارآیی و عمر قطعات کامپیوتر شما اثر گذار می باشد، میزان نویز و ریپل خروجی پاور می باشد. هرچه دامنه این نویز و ریپل بسته تر و محدودتر باشد، آسیب پذیری قطعات کاهش می یابد و کارآیی سیستم شما تثبیت می گردد. توصیه می گردد از پاورهایی استفاده نمایید که میزان نویز و ریپل آنها در کلیه خروجی های مثبت، کمتر از 150 میلی ولت در حالت pp باشد.

9- PFC و تاثیرات آن بر هارمونیک های ورودی ؛

همانطور که می دانید، هارمونیک ها ، تاثیرات بسیار مخربی بر کارآیی پاور خواهد گذاشت.هارمونيكها عموما توسط بارهاي غير خطي بوجود مي آيند كه از برق شهر جريانهايي با راندمان بالا مي كشند بارهاي حاوي يكسو كننده هاي كنترل شده ,منابع تغذيه Switching به ويژه ماشينهاي الكتريكي را مي توان به عنوان منابع ايجاد اين نوع تاثير نام برد.براي مثال مي توان به كامپيوترها ،دستگاههاي فتوكپي ، پرينتر هاي ليزري وموتورهاي دوار با سرعت متغير اشاره كرد.هارمونيكها باعث افزايش نامناسب جريان مي شوند واين افزايش اثر خود رادردماهاي بالا نشان داده وباعث خرابي اجزاء تشكيل دهنده پاور و افزايش حرارت داخلی آن مي گردد.

وظیفه PFC ایجاد محدودیت هارمونیکی در مبانی ورودی ولتاژ و همچنین جلوگیری از خروج هارمونیک های ایجاد شده توسط خود پاور می باشد. غالبا PFC به سه روش اعمال می گردد:

-- Passive که صرفا با قرارگرفتن سلفی پر قدرت ( منظور این است که قطر رشته های سیمی بالا بوده که ازهدر رفتن انرژی و ایجاد مقاومت در مسیر جلوگیری به عمل آید ) در یک لاین ورودی از ورود و خروج هارمونیکها جلوگیری به عمل می آورد . همانطور که اشاره شد بدلیل قطر بالای سیمها امکان نصب سلف Passive برروی پاورهای پر قدرت تر از 430 وات امکان پذیر نمی باشد.چرا که ابعاداین سلف به طورتصاعدی افزایش می یابد وممکن است برای یک پاور 480 واتی هم اندازه خود پاورشود. این ابتدایی ترین روش مهار هارمونیک می باشد.

-- Active دراین تکنولوژی هارمونیک توسط یک مدار الکترونیکی ، نه تنها مهار می شود بلکه تبدیل به انرژی کاری دردامنه فرکانس تعیین شده پاور،می گردد ، که خود به نوعی موجبات کاهش مصرف انرژی را به دنبال خواهدداشت.

-- Auto Active همانطور که از اسمش پیداست هرگاه که هارمونیکها خارج از استاندارد تعیین شده باشند، درگیرمی شود. ازنکات مثبت این روش کاهش حرارتهای ناشی از کارکرد مدار PFC می باشد.

توصیه این حقیر استفاده از PFC با روش اجرایی Active یا Auto Active می باشد. چرا که طبق تجربه ، روش Passive PFC در ایران نمی تواند به درستی عمل نماید و برعکس موارد تئوری عنوان شده، موجب افزایش حرارت کلی داخل پاور می گردد!

10- گارانتی معتبر ؛

اغلب افراد در هنگام خرید هر نوع کالایی ، به دلیل اشتیاق اولیه خرید، به مقوله گارانتی و نوع خدمات ارائه شده از سوی ارائه کننده کالا، توجهی ندارند. ولی پس از گذشت مدت زمانی و برخورد با اولین اشکال در کالای خریداری شده، تازه به اهمیت گارانتی آن پی می برند. هر وسیله اکترونیکی ، مکانیکی و ... می تواند در طی پروسه مواد اولیه، تولید، کنترل کیفیت، بسته بندی، عرضه و حمل ونقل دچار آسیب فنی و یا ظاهری گردد. متاسفانه مقوله گارانتی در ایران ، به درستی تعریف و اجرا نمی شود . ولی با این حال می توان در هنگام خرید پاور، با تحقیق از سطح بازار و دوستانی که در زمینه سخت افزار فعالیت دارند، با نام شرکت هایی که سابقه مثبتی در زمینه گارانتی دارند آشنا شویم. به طور معمول نگاه اغلب شرکتهای ایرانی به مقوله گارانتی و خدمات سرویس ، یک نگاه صرفا هزینه ای می باشد . ولی یک شرکت معتبر می تواند با خدمات سرویس صحیح ، مشتری خود را راضی نگاه دارد و از آن به عنوان عاملی مثبت در تبلیغات و فروش خود استفاده نماید. در این شرایط نه تنها گارانتی یک عامل هزینه بر نمی شود بلکه خود تبدیل به عاملی در جهت ارتقاء سطح فروش می گردد و به نوعی هزینه های خود را جبران می نماید.

نویسنده : جواد عمرانی

با تشکر

سعید حسینی · اپریل 17, 2008

با سلام

علیرضا جان تاپیک خوبی رو شروع کردی چینین تاپیکی اینجا لازم بود و کمبودش اینجا حس میشد . و شما زحمتشو در اینجا کشیدید .

ادامه بدید عالیه .

AL! REZA · اپریل 17, 2008

به نام خدا

استاندارد SSI EPS (Entry-level Power Supply)i :

ورودنسل EPS منابع تغذيه به بازارسخت افزار ، همچون شوك بزرگي بر پيكره اين بازار بود ، چرا كه قيمت تمام شده اين محصول افزايش چشمگيري داشت و مصرف كننده تمايلي براي خريد آن از خود نشان نمی داد. اما تحول بزرگی که در افزایش مصرف سخت افزارهای حرفه ای به وجود آمده بود ، سبب گردید که حتی پاورهای پرقدرت تحت استاندارد ATX 12V با ویرایش 2/2 نیز توانایی راه اندازی وکارکرد با راندمان مطلوب اینگونه سیستمها را نداشته باشند و این قضیه توانست ذهنیت بازار و مصرف کننده را به سمت پاورهای حرفه ای تر با امکانات ویژه تغییر دهد.

ویژگی پاورهای EPS :

- افزايش عمرمفيد منابع تغذيهEPS از 50000 ساعت به 100000 ساعت كاركرد مفيد در شرایط متعارف استاندارد.

- افزايش راندمان منبع تغذيه در كليه مقاطع (Low Load~High Load) به بالاتر از 80 درصد بازدهی کامل.

- افزایش دامنه ولتاژ و فرکانس ورودی (90V AC ~ 260V AC) که این مورد با توجه به نوسانات برق شهری که گریبان گیر اغلب پاورهای معمولی می باشد ، نکته ای بسیار مثبت تلقی می گردد.

- تعبیه Power Factor Correction به صورت Active با بالاترین حالت کارآیی.

- افزايش مجدد توان شاخه 12+ و ارائه آن در حداقل 2 تا 4 شاخه مجزا متناسب با توان کلی پاور .

- كاهش درصد خطاي كليه خروجي ها تحت 75 درصد توان خروجی.

- كاهش درصدخطاي كليه تايمينگها واصلاح نويزوريپل دررتبه بندي شاخه هاي 12ولت خروجی پاور.

- چیدمان و تناسب کلیه تامینگها صرفا بر اساس خروجی اصلی یا همان 12 ولت. چرا که در کلیه ویرایش های ATX کلیه تایمینگها بر اساس خروجی 5 ولت تعریف شده بودند.

- افزايش حداقل ميزان بار مصرفي ازمنبع تغذيه(Low Load) جهت اصلاح ( Cross Regulation)

- افزايش توان شاخه 5 ولت استند بای تا 3.0 و اصلاح درصد خطا از حداقل تا حداکثر میزان بار مصرفی.

- كاهش توان مجموع شاخه هاي3/3 و 5 ولت تا حداكثر 170 جهت تامين توان مورد نیاز شاخه هاي 12 ولت خروجی.

- ارائه پروتكشن هاي ايمني جديد كه در محصولات گذشته امكان تعبيه آنها به دليل هزينه بالا وجود نداشت . مانند OCP, OTP و اصلاح OVP .

- اصلاح تداخل عملکرد SCP با OCP به گونه ای که قبل از فعال شدن SCP ، پاور توانایی تشخیص و فعال سازی سریع پروتکشن OCP را در خروجی های 12 ولت خود داشته باشد.

با نگاهی گذرا به موارد فوق ، ملاحظه می گردد که هزینه پرداختی در هنگام خرید اینگونه محصولات با تکنولوژی EPS ، با طول عمر بالا و مصرف پایین انرژی و بالاترین کارآیی پاورهای EPS عملا جبران می گردد.

نکته ای که حائز اهمیت می باشد ، ورود نسل جدید کارتهای گرافیکی باقابلیتهای ویژه می باشند که مصرف فوق العاده ای از شاخه 12 ولت پاور دارند. به عنوان مثال کارتهای سری GeFORCE 8800GTX/8900GTX/8950GX2 و ATi R600 قادرند از یک خروجی 12 ولت پاور ، جریانی بیش از 22 آمپر بکشند . این موضوع با اصل اضافه شدن شاخه دوم 12 ولت به شرط افزایش مصرف بالاتر از 18 آمپر در تضاد می باشد. از این رو در ویرایش جدید EPS سال 2007 میلادی ، پاورهایی با قدرت بالاتر از 850 وات معرفی شده اند، که استثنائا قادرند در خروجی چهارم 12 ولت خود ، جریانی در حدود 26 آمپر را تحمل نمایند. این مورد توسط استاندارد ATX12V تایید شده است و شاخه های دیگر قادرند این افزایش میزان مصرف را در شاخه چهارم ، به نوعی تامین نمایند . درحقیقت به نوعی بالانس خروجی درچهار شاخه 12 ولت خروجی این مدل پاورها،به نفع خروجی چهارم قابل تنظیم می باشند . همچنین در این روش جدید، مجددا تاثیر گذاری OCP بر SCP اصلاح گردیده است ونقطه اتصال لاین چهارم 12 ولت به برد اصلی به صورت مجزا ایزوله و تقویت شده است. نمونه این ویرایش جدید در مدل پاورGP1030 شرکت تولیدی سیستمهای آینده سیما GREEN مشاهده می گردد.همچنین راهکار دیگری از سوی برخی تولید کنندگان مورد استفاده قرار گرفت که در آن خروجی 12 ولت در یک شاخه خلاصه گردید. از معایب اولیه این روش عدم رعایت اصل مهم تاثیر گذاری نویز شاخه های 12 ولت برروی یکدیگر می باشد و همچنین آسیب دیدن برد PCB بدلیل افزایش Current مصرفی و تمرکز در یک نقطه مشخص می باشد. این روش هنوز تایید نشده و صرفا یک حربه تکنیکالی ناقص جهت رفع موقت این مشکل می باشد.

نویسنده : جواد عمرانی

با تشکر

AL! REZA · اپریل 17, 2008