آشنایی با منبع تغذیه پاور سوئیچینگ

همانطور که پردازنده (CPU) به عنوان مغز کامپیوتر شناخته می‌شود، منبع تغذیه یا پاور را می‌توان قلب سیستم دانست. پاور وظیفه تأمین برق مورد نیاز اجزای حیاتی مانند پردازنده، مادربورد، رم، کارت گرافیک و سایر قطعات را بر عهده دارد. عملکرد اصلی پاور تبدیل جریان AC (جریان متناوب) که از پریز برق دریافت می‌شود، به جریان DC (جریان مستقیم) است تا اجزای کامپیوتر بتوانند از آن استفاده کنند.

شناخت پاور کامپیوتر

استفاده از یک پاور کامپیوتر با کیفیت و توان مناسب نه تنها عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد، بلکه موجب افزایش پایداری و طول عمر قطعات می‌شود. در مقابل، استفاده از منبع تغذیه بی‌کیفیت می‌تواند باعث هنگ کردن، ریست‌های ناگهانی و آسیب به قطعات شود. انتخاب پاور مناسب، گامی اساسی برای داشتن یک سیستم کامپیوتری پایدار و مطمئن است.

شاهرگ حیاتی سیستم کامپیوتر

بسیاری از کاربران هنگام خرید یا ارتقای سیستم، به دلیل عدم آگاهی از توان و کیفیت پاور، بودجه کمتری برای آن صرف می‌کنند، موضوعی که در طول زمان می‌تواند باعث هنگ کردن، ریست‌های ناگهانی و کاهش عمر قطعات شود. شرکت آینده سیما با عرضه جداگانه کیس و پاور تلاش دارد فرهنگ انتخاب منبع تغذیه مناسب را در بازار سخت‌افزار ارتقا دهد. این روش به کاربران کمک می‌کند قبل از خرید، توان مصرفی سیستم خود را بسنجند و پاوری با کیفیت و ظرفیت مناسب انتخاب کنند.

در آموزش تعمیر پاور و این مقاله با قلب تپنده سیستم شما، یعنی منبع تغذیه آشنا خواهید شد و اهمیت آن در پایداری و عملکرد سیستم را خواهید شناخت.

منبع تغذیه چیست و چرا در کامپیوتر اهمیت دارد؟

هر دستگاه الکترونیکی برای عملکرد صحیح به ولتاژ و آمپراژ مشخصی نیاز دارد. منبع تغذیه (Power Supply) دستگاهی است که ولتاژ و آمپراژ ورودی را دریافت کرده و ولتاژهای مورد نیاز بخش‌های مختلف دستگاه را تأمین می‌کند.

منبع تغذیه کامپیوتر نیز وظیفه تأمین ولتاژهای ثابت مورد نیاز قطعات داخلی مانند +12V، +5V، +3.3V، -12V و +5V/SB را بر عهده دارد. علاوه بر ولتاژ، آمپراژ خروجی و بالانس توان نیز اهمیت دارد و بسته به سخت‌افزار متصل، منابع تغذیه با توان‌های مختلف مورد نیاز است.

آشنایی با اجزای داخلی منبع تغذیه کامپیوتر (PSU)

منبع تغذیه کامپیوتر یا Power Supply Unit (PSU) شامل اجزای متعددی است که پایداری، عملکرد و امنیت سیستم کامپیوتر را تضمین می‌کنند. در ادامه مهم‌ترین بخش‌های داخلی پاور و عملکرد آن‌ها توضیح داده شده است:

فیلتر EMI/EMC (Line Filter):
این بخش شامل القاگر و خازن است و وظیفه جلوگیری از انتشار نویز سوئیچینگ به شبکه برق و محافظت از منبع تغذیه در برابر نویز خارجی مانند موتورهای الکتریکی یا تجهیزات صنعتی را بر عهده دارد. استفاده از فیلتر EMI مناسب موجب پایداری ولتاژ و کاهش اختلال در کامپیوتر می‌شود.

خازن ورودی (Input Capacitor):
خازن‌های الکترولیتی با ظرفیت متناسب با توان پاور کامپیوتر، ولتاژ ورودی را تثبیت می‌کنند و در زمان وقفه‌های کوتاه، انرژی لازم برای مدار سوئیچینگ را تأمین می‌کنند.

بخش سوئیچینگ (Switching Stage):
ترانزیستورهای MOSFET یا IGBT با سوئیچینگ سریع، کنترل ولتاژ خروجی پاور را بر اساس زمان روشن و خاموش بودن انجام می‌دهند. این بخش نقش حیاتی در کارایی و بازدهی پاور کامپیوتر دارد.

ترانسفورمر (Transformer):
ترانس‌های داخلی شامل Switching TR، Standby TR و Drive TR هستند. این بخش علاوه بر ایزولاسیون ولتاژ DC، سطح ولتاژ خروجی پاور کامپیوتر را تنظیم می‌کند. طراحی دقیق ترانس‌ها برای پایداری مدار PWM و طول عمر قطعات نیمه‌هادی بسیار اهمیت دارد.

دیودهای خروجی (Output Diodes):
دیودهای Fast Recovery، Schottky و Zener وظیفه یکسو سازی ولتاژ خروجی پاور و محافظت از سیستم در شرایط خاص جریان را بر عهده دارند.

فیلتر خروجی (Output Filter):
این بخش از خازن‌های الکترولیت و سلف‌های چندلایه تشکیل شده و نوسانات ولتاژ خروجی پاور را کاهش داده و انرژی ذخیره شده را هنگام خاموشی ترانزیستورها به سیستم منتقل می‌کند.

هیت‌سینک (Heat Sink):
هیت‌سینک از آلیاژهای آلومینیوم و مس ساخته می‌شود و با طراحی شیارها، حرارت تولید شده توسط MOSFETها و دیودها را به محیط منتقل می‌کند. این بخش برای کنترل دمای منبع تغذیه و افزایش طول عمر پاور کامپیوتر ضروری است.

نمای داخلی منبع تغذیه کامپیوتر

 

آشنایی با خازن‌های منبع تغذیه (PSU)

آشنایی با رگولاتورهای منبع تغذیه کامپیوتر

مین‌بُرد منبع تغذیه کامپیوتر

آشنایی با فیلتر EMI و نویزگیر پاور

فن (FAN) در منبع تغذیه

با اینکه بسیاری از کاربران اهمیت چندانی به فن پاور نمی‌دهند، این بخش نقش حیاتی در عملکرد، راندمان و طول عمر منبع تغذیه دارد. هرچه تهویه هوای گرم از داخل پاور به بیرون بهتر انجام شود، کارایی و پایداری سیستم افزایش می‌یابد. تولیدکنندگان امروزی معمولاً از فن‌های 12×12 سانتی‌متری استفاده می‌کنند که علاوه بر تهویه بهتر اطراف پردازنده‌ها، باعث کاهش نویز و صدای کم‌تر پاور می‌شوند.

برد اصلی پاور (PCB)

برد اصلی پاور، محلی است که تمام قطعات الکترونیکی روی آن نصب می‌شوند. رعایت استانداردهای ایمنی و مقاومت در برابر آتش‌سوزی در ساخت PCB، ضریب ایمنی کاربران را افزایش می‌دهد و عملکرد پایدار پاور را تضمین می‌کند. در آموزش تعمیر پاور کیس بیشترین مطلب درباره مینبرد پاور است.

آی‌سی کنترلر (IC Controller)

IC کنترلر پیچیده‌ترین بخش مدار PWM پاور است و در سال‌های اخیر تغییرات چشمگیری داشته است. آی‌سی‌های مدرن چندین وظیفه همزمان را بر عهده دارند که باعث افزایش دقت و پایداری ولتاژ خروجی می‌شود، به‌خصوص در پاورهای GREEN و کم مصرف.

وظایف اصلی آی‌سی کنترلر:

• کنترل خروجی: تولید پالس‌های PWM و تغییر زمان‌بندی پالس‌ها بر اساس بازخورد ولتاژ و جریان برای راه‌اندازی نرم و پایدار خروجی‌ها.

• شبیه‌سازی و مقایسه ولتاژ: تقسیم ولتاژ خروجی و مقایسه با ولتاژ مرجع برای کنترل دقیق و جلوگیری از نوسانات.

• نوسان‌ساز: تولید موج مثلثی پایه برای استفاده در مدار PWM.

• راه‌انداز خروجی: تأمین توان کافی برای بارهای کم و متوسط.

• ولتاژ مرجع: تولید ولتاژ پایه پایدار برای مقایسه و عملکرد سایر بخش‌ها.

• مبدل خطا: تنظیم عرض پالس DC خروجی متناسب با تغییرات ولتاژ.

• تصحیح ضریب توان (PFC): کاهش هارمونیک‌های فرکانس خروجی و هدایت آن‌ها به مدار PWM برای بهبود راندمان و کاهش تداخل الکترومغناطیسی.

این ترکیب پیشرفته در پاورهای مدرن باعث می‌شود ولتاژهای خروجی ثابت، کارکرد بهینه و عمر طولانی‌تر منابع تغذیه کامپیوتر تضمین شود.

ولتاژهای خروجی اصلی پاور

+12 ولت پاور کامپیوتر (کابل زرد) – منبع اصلی برق CPU و GPU

کاربرد:

• تأمین برق پردازنده (EPS 4/8 پین)

• کارت گرافیک‌های مدرن (PCIe 6/8 پین و 12/16 پین)

• هارد دیسک‌ها و SSDهای پرسرعت

• فن‌ها و سیستم‌های خنک‌کننده پرمصرف

مشخصات:

• ولتاژ: 12V ±5% → 11.4 تا 12.6 ولت

• جریان: 40–100A در پاورهای 80 PLUS مدرن

• تمرکز اصلی توان سیستم روی این ریل

کانکتورها: ATX 24 پین، EPS12V 4/8 پین، PCIe 6/8 پین

ولتاژ +5 ولت پاور (کابل قرمز) – تغذیه USB و هارد SATA

کاربرد:

• تغذیه پورت‌های USB

• SSD و هارد SATA

• مدارهای کم‌مصرف مادربرد و ماژول‌های قدیمی

مشخصات:

• ولتاژ: 5V ±5% → 4.75 تا 5.25 ولت

• جریان: 20–30A بسته به توان پاور

• در سیستم‌های جدید عمده مصرف از ریل 12V تأمین می‌شود

کانکتورها: ATX 24 پین، SATA power

ریل +3.3 ولت پاور (کابل نارنجی) – منبع تغذیه رم و چیپ‌ست مادربرد

کاربرد:

• تغذیه رم DDR و چیپ‌ست‌های مادربرد

• مدارهای منطقی مادربرد

• برخی کارت‌ها و ماژول‌های PCIe قدیمی

مشخصات:

• ولتاژ: 3.3V ±5% → 3.14 تا 3.47 ولت

• جریان: 20–25A در پاورهای مدرن

کانکتورها: ATX 24 پین، PCIe قدیمی

ولتاژ 5VSB پاور (کابل بنفش) – برق‌رسانی در حالت خاموش

کاربرد:

• تأمین برق در حالت Soft Off

• Wake-on-LAN و روشن شدن از کیبورد/ماوس

• USB Always-On و مدارهای مادربرد

مشخصات:

• ولتاژ: 5V ±5% → 4.75 تا 5.25 ولت

• جریان: 2–3A معمولی، تا 5–6A در پاور حرفه‌ای

کانکتورها: ATX 24 پین

ریل -12 ولت پاور (کابل آبی) – سازگاری با قطعات قدیمی

کاربرد:

• قطعات قدیمی و کارت‌های شبکه/صدا

• کاربرد صنعتی محدود

مشخصات:

• ولتاژ: -12V ±10% → -10.8 تا -13.2 ولت

• جریان: زیر 1A

کانکتورها: ATX 24 پین

نکات تخصصی پاورهای مدرن برای وب و مقالات فنی

تمرکز توان روی ریل 12 ولت برای CPU، GPU و هاردهای پرمصرف

ریل‌های 3.3V و 5V فقط برای قطعات کم‌مصرف و سازگاری با قطعات قدیمی

استاندارد 80 PLUS تضمین راندمان بالا و مصرف انرژی بهینه

5VSB همیشه فعال، حتی در حالت خاموش

پایداری ولتاژ ±5٪ برای حفظ عمر قطعات حساس حیاتی است

 

نمونه اي از کانکتور 24 پین

کانکتور 24 پین با قابلیت تبدیل به 20 پین

نمونه اي از کانکتورهاي جدید

انتخاب پاور کامپیوتر بر اساس توان مصرفی سیستم

انتخاب پاور مناسب برای کامپیوتر یکی از مهم‌ترین عوامل برای پایداری، طول عمر قطعات و مصرف بهینه انرژی است. پاور یا منبع تغذیه (PSU) وظیفه تأمین جریان و ولتاژ پایدار برای CPU، GPU، مادربرد، هارد، SSD و دیگر قطعات را بر عهده دارد. انتخاب نادرست پاور می‌تواند باعث ناپایداری سیستم، ریست‌های ناگهانی، کاهش راندمان انرژی و حتی آسیب به قطعات شود. در کلاس آموزش تعمیرات منبع تغذیه تمامی قطعات روی پاور تشریح و عیب یابی میشود.

تعیین توان مصرفی سیستم

برای انتخاب پاور مناسب، ابتدا باید توان واقعی مصرفی سیستم را محاسبه کنید:

CPU: مصرف معمولی و حداکثر مصرف را بررسی کنید (TDP CPU)

GPU: کارت گرافیک‌های مدرن مصرف بالایی دارند، مخصوصاً مدل‌های گیمینگ یا ورک‌استیشن

حافظه و ذخیره‌سازی: هارد، SSD و RAM مقدار کمی مصرف می‌کنند، ولی در مجموع تأثیر دارند

تجهیزات جانبی: فن‌ها، نورپردازی RGB، کارت‌های PCIe و USBهای پرمصرف

انتخاب پاور با توان بالاتر از نیاز واقعی

یک قانون طلایی برای انتخاب پاور: توان PSU را 20–30٪ بیشتر از مجموع توان مصرفی قطعات انتخاب کنید.

دلیل: افزایش طول عمر پاور، کاهش حرارت، کاهش نویز و پایداری بهتر ولتاژ در زمان‌های بارگذاری سنگین

مثال: اگر مجموع توان سیستم شما 450 وات است، پاور 600 وات یا بالاتر انتخاب بهینه است

توجه به استاندارد راندمان انرژی

استفاده از پاورهای استاندارد 80 PLUS (Bronze, Silver, Gold, Platinum, Titanium) باعث می‌شود:

• حداقل 80٪ از انرژی مصرفی به قطعات منتقل شود

• حرارت کمتر تولید شود و فن پاور با دور پایین‌تر کار کند

• مصرف برق کمتر و صرفه‌جویی اقتصادی در بلندمدت

توجه به کیفیت ریل‌های ولتاژ

در پاورهای مدرن، تمرکز توان روی ریل 12V است، زیرا بخش عمده انرژی سیستم توسط CPU و GPU مصرف می‌شود. نکات مهم:

• ولتاژ ریل 12V باید ±5٪ پایدار باشد

• ریل‌های 5V و 3.3V برای قطعات کم‌مصرف و USB استفاده می‌شوند

• بررسی جریان مجاز هر ریل و مطابقت آن با مصرف قطعات حیاتی

نکات تکمیلی در انتخاب پاور

• کانکتورها و کابل‌ها: اطمینان از وجود کانکتورهای مناسب CPU، GPU، SATA و PCIe

• حفاظت‌های الکتریکی: OVP (Over Voltage Protection)، OCP (Over Current Protection)، SCP (Short Circuit Protection)

• ماژولار بودن کابل‌ها: برای مدیریت بهتر کابل‌ها و جریان هوا داخل کیس

• کم‌صدا بودن فن و خنک‌کنندگی: به ویژه برای سیستم‌های گیمینگ یا ورک‌استیشن

استانداردها و تست‌های تخصصی منبع تغذیه کامپیوتر (PSU)

انتخاب یک منبع تغذیه کامپیوتر (PSU) با کیفیت و استاندارد، نقش حیاتی در پایداری، امنیت و طول عمر قطعات سیستم دارد. پاورهای مدرن تحت تست‌ها و استانداردهای متعددی قرار می‌گیرند تا عملکرد مطمئن و حفاظت کامل از سیستم را تضمین کنند.

تست و استانداردهای کلیدی منبع تغذیه

MTBF Test – افزایش عمر مفید: طراحی مدار و انتخاب قطعات با کیفیت، همراه با کنترل دور فن، باعث افزایش طول عمر منبع تغذیه می‌شود.

EMC Test – کاهش تداخل الکترومغناطیسی: وجود ضربه‌گیر ورودی، فیلتر خطوط و خازن‌های X و Y استاندارد، عملکرد سیستم را پایدار و بدون نویز نگه می‌دارد.

Burn-In Test – پایداری حرارتی: قطعات داخلی تحت دمای مجاز استاندارد آزمایش می‌شوند و در صورت از کار افتادن فن، پاور به صورت خودکار خاموش می‌شود.

Low Noise & Silent PC – کاهش نویز: نویز خروجی و صدای فن‌ها کنترل می‌شوند تا عملکرد سیستم و عمر قطعات بهینه گردد.

Hi-Pot Test – حفاظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ: منبع تغذیه مقاوم در برابر شوک ولتاژ ورودی طراحی می‌شود.

Terminal Earth & Creepage Distance – ایمنی کاربر: وجود ترمینال تخلیه بار الکتریکی و عایق‌بندی صحیح قطعات داخلی، از آسیب دیدگی جلوگیری می‌کند.

PCB Fire Test – حفاظت در برابر آتش: برد اصلی پاور مطابق استانداردهای ایمنی آتش‌سوزی طراحی می‌شود.

Hold-Up Time & Good Time Power – پایداری ولتاژ: زمان حفظ ولتاژ خروجی پس از وقفه برق و زمان رسیدن به ولتاژ پایدار پس از روشن شدن، مطابق استاندارد تنظیم می‌شود.

حفاظت‌های الکتریکی پیشرفته:

• اتصال کوتاه (SCP)

• افزایش جریان (OCP)

• افزایش ولتاژ (OVP)

• کاهش ولتاژ (UVP)

• افزایش بار بیش از توان (OPP)

Scan Disc Free Protection – حفاظت از داده‌ها: پس از خاموش شدن سیستم، خاموشی پاور به مدت کافی ادامه می‌یابد تا از اجرای خودکار Scan Disk جلوگیری شود.

Correction Power Factor – بهینه‌سازی انرژی: هارمونیک‌های فرکانس خروجی توسط مدار PWM تصحیح شده و راندمان انرژی افزایش می‌یابد.

Stable Regulation & Cross Regulation – ثبات ولتاژ و هماهنگی ریل‌ها: تغییر بار در یک ریل باعث نوسان نامناسب در سایر ریل‌ها نمی‌شود و ولتاژ خروجی در محدوده استاندارد باقی می‌ماند.

EMI & ESD Protection – حفاظت در برابر تداخل و تخلیه الکترواستاتیک: تشعشعات مغناطیسی و الکتریسیته ساکن کاربر، عملکرد پاور و سیستم را مختل نمی‌کند.

مشخصات پاورهای گیمینگ

در سال 2025، پاورهای گیمینگ جدید با ویژگی‌های پیشرفته طراحی شده‌اند تا عملکرد، پایداری و ایمنی سیستم‌های کامپیوتری و گیمینگ را بهبود بخشند. در ادامه، مشخصات کلیدی این پاورها بررسی می‌شود.

استاندارد ATX 3.1 و سازگاری با PCIe 5.1

پاورهای مدرن با استاندارد ATX 3.1 سازگار هستند و شامل کانکتورهای 12V-2x6 می‌شوند. این ویژگی امکان تأمین توان بالا برای کارت‌های گرافیک نسل جدید را فراهم می‌کند و از کاهش نویز و بهبود راندمان سیستم پشتیبانی می‌کند.

کارایی بالا با گواهی 80 PLUS Platinum

پاورهای گیمینگ جدید دارای گواهی 80 PLUS Platinum هستند که نشان‌دهنده کارایی بالای تبدیل انرژی و کاهش مصرف برق است. این ویژگی باعث کاهش هزینه‌های انرژی و بهبود عملکرد سیستم می‌شود.

طراحی ماژولار و مدیریت کابل بهینه

طراحی ماژولار امکان اتصال تنها کابل‌های مورد نیاز را فراهم می‌کند، که باعث کاهش شلوغی داخل کیس و بهبود جریان هوا می‌شود. این ویژگی به بهبود خنک‌کنندگی و کاهش دمای سیستم کمک می‌کند.

فن‌های کم‌صدا و سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته

پاورهای جدید با استفاده از فن‌های کم‌صدا و سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته، نویز صوتی را کاهش داده و دمای داخلی را کنترل می‌کنند. این موضوع باعث افزایش عمر مفید قطعات و تجربه کاربری بهتر می‌شود.

حفاظت‌های چندگانه برای ایمنی سیستم

پاورهای مدرن دارای حفاظت‌هایی مانند:

• OCP (حفاظت در برابر اضافه‌جریان)

• OVP (حفاظت در برابر اضافه‌ولتاژ)

• UVP (حفاظت در برابر کاهش ولتاژ)

• SCP (حفاظت در برابر اتصال کوتاه)
  این حفاظت‌ها از آسیب به قطعات سیستم جلوگیری کرده و امنیت کلی سیستم را تضمین می‌کنند.

انتخاب پاور مناسب برای سیستم گیمینگ

برای انتخاب پاور مناسب، باید به توان مصرفی سیستم، نوع کارت گرافیک و CPU توجه کرد. برای سیستم‌های با کارت گرافیک‌های قدرتمند مانند RTX 4090 یا RTX 5090، پاورهایی با توان 1000 وات یا بالاتر توصیه می‌شود. همچنین، انتخاب پاور با سازگاری ATX 3.1 و PCIe 5.1 و گواهی 80 PLUS Platinum عملکرد و راندمان سیستم را بهینه می‌کند. ما در کلاسهای آموزش تعمیرات پاور تماما روی تغذیه های جدید گیمینگ و وات بالا تمرین میکنیم.

پاورهای گیمینگ جدید با ویژگی‌های پیشرفته شامل:

• استاندارد ATX 3.1

• گواهی 80 PLUS Platinum

• طراحی ماژولار و مدیریت کابل بهینه

• سیستم‌های خنک‌کننده کم‌صدا

• حفاظت‌های چندگانه الکتریکی
  این پاورها عملکرد، پایداری و ایمنی سیستم‌های گیمینگ را افزایش می‌دهند و انتخاب مناسب آن‌ها تجربه کاربری و طول عمر قطعات را بهبود می‌بخشد.