((( دارة حماية وحدات التغذية المقطّعة SMPS ))) إن وح

(((*** دارة حماية وحدات التغذية المقطّعة SMPS ***)))
.
إن وحدات تغذية الأجهزة الحديثة تعمل بواسطة الترانزستورات التي تهتز بترددات عالية لتأمين جهود تغذية منخفضة للجهاز و بنفس الوقت تختصر الحجم و الكلفة نسبة للمحولات الحديدية.
و لكن وحدات التغذية هذه عرضة للتلف السريع بسبب ما يظهر على الشبكة العمومية من تشويش و شرارات كهربائية ناتجة عن عمليات فصل القواطع أو شرارة فصل المآخذ من المقابس أو غيره من المسببات التي تولد نبضات حادة تسبب عطب ترانزستورات وحدات التغذية و مكوناتها الأخرى، لذلك تزود وحدات التغذية بحماية فعالة تحميها من هذه الحالات المختلفة.
يظهر في الصورة الأولى مخطط نظري لدارة حماية نموذجية لوحدة تغذية متقطعة SMPS .
من اليسار تدخل التغذية عبر فيوز و مقاومة حرارية.
إن مهمة الفيوز هي :
– حماية الأجهزة الالكترونية من الحريق. – حماية المستخدم من الأذى.
– حماية الشبكة العامة من فصل التغذية.
عندما يحدث عطل في قطعة الكترونية داخل الجهاز فإنها قد تسبب شورت (قصر – تماس) في الدارة و هذا يسبب تدفق تيار كبير من الشبكة العامة إلى داخل الجهاز مما يسبب حريق في القطعة المعطوبة و يعطب القطع السليمة التي مر بها التيار و يجعلها تنفجر و قد يقطع أسلاك البورد و قد يسبب ذوبان سلك التوصيل منا يؤذي المستخدم.
لذلك من الضروري وجود فيوز يقوم بقطع التيار بسرعة عندما يتجاوز الحد المسموح به و الذي تتحمله عناصر الجهاز الالكتروني.
.
المقاومة الحرارية:
إن وجود مكثفات تنعيم كبيرة في وحدات التغذية يسبب تيار شحن كبير و مفاجئ و هذا بدوره قد يعطب الفيوز خلال فترة وجيزة و قد يسبب شرارات عند وصل الجهاز بالكهرباء.
تقوم المقاومة الحرارية بتبطيء تيار الشحن الكبير للمكثف ، فهي في بداية مرور التيار تكون مقاومتها كبيرة ، ثم مع مرور التيار فإنها تزداد حرارتها فتتناقص مقاومتها مما يسمح لتيار أكبر بالمرور …و هكذا حتى يتم مرور كامل التيار المناسب للجهاز.
في الصور المرفقة صورة خاصة لهذه القطعة.
.
الڤايرستور:
هو قطعة الكترونية للحماية تقوم بتمرير النبضات الكهربائية الحادة السريعة ذات الجهد العالي ، و عندما يزيد الجهد لفترة أكبر فإن مقاومة الفايرستور تهبط بسرعة مسببة قصر للدارة فيمر تيار كبير عبرها و يفصل الفيوز مسببة حماية لباقي عناصر الدارة من العطب و بالأخص الترانزستورات، و قد تعطب هذه القطعة و تحتاج لتبديل.
في الصور المرفقة صورة لهذه القطعة .
نلاحظ وجود أحجام منها فهي تتعين بمحددين هما قطرها بالمم و الجهد المستمر الذي تفتح عنده ، فمثلاً القطعة 14D391 تعني أن قطرها 14 مم و جهد الحماية هو 390 فولت.
.
مكثفات الترشيح :
قد يوجد منها واحدة أو اثنتين ، و مهمتها امتصاص النبضات البطيئة نسبياً و تفريغها عبر الخط الثاني مانعة إياها من المرور إلى دارة.
عادة ما تكون قيمة هذه المكثفات 0.1uF ميكروفاراد أو ما يسمى 100nF نانو فاراد.
الأنواع الأفضل المخصصة لهذه العملية تكون بشكل متوازي مستطيلات و مكتوب عليها الجهد 275V~ .
.
الملف الخانق:
و هو عبارة عن ملفين متعاكسين مهمتها كبت التشويش الداخل أو الخارج من وحدة التغذية ، حيث أن وحدة التغذية بسبب اهتزازها العالي الذي يكون من رتبة 40KHz تسبب تشويش عابر على خطوط التغذية العامة فيجب كبته ، و بنفس الوقت يمنع التشويش العابر على خطوط التغذية من الدخول إلى الدارة و التسبب بخربطة الاهتزازات مما قد يسبب فتح غلط للترانزستور و عطبه.
و السبب في كون هذا الملف ملفين متعاكسين هو أنه أحياناً تأتي إشارة التشويش على خطي التغذية معاً فلا تستطيع مكثفات الترشيح امتصاصهما بينما يقوم الملف بإفنائهما ببعضهما.
.
مكثفات التفريغ:
عند وجود نبضة صاعقة منتقلة عبر التغذية العمومية فإنها تمر عبر خطي التغذية الفاز و النتر ، و تفشل مكثفات الترشيح في امتصاصها فيقوم الملف بكسرها و تخفيف أثرها و لكن نحتاج للقضاء عليها نهائياً لذلك يجب تفريغها مع نظام التأريض للمنزل.
تقوم مكثفات موصولة بخطوط التغذية من جهة و بخط التأريض من جهة أخرى بتفريغ هذه النبضات العابرة إلى نظام التأريض و تحمي الجهاز منها ، و لكن عند عدم وجود نظام تأريض للجهاز فإن هذه المكثفات تنقل جزء من التوتر الخطر إلى جسم الجهاز منا يسبب التكهرب لمن يلمسه، لذلك فعند عدم وجود تأريض للجهاز فإنه يفضل إزالة هذه المكثفات لمنع التكهرب.
هذه المكثفات ذات فولتية عالية من رتبة 1KV أو أكثر و لونها على الأغلب أزرق كما في الصور الملحقة.
.
ملاحظات:
من الملاحظ أنه في وحدات تغذية الكمبيوتر فإن هذه العناصر نرى شكلها على البورد و لكن نراها غير موجودة و السبب هو سعي التجار للحصول على سعر أرخص من الصين فيقوم الصينيون بتوفير سعر دارة الحماية بعدم وضعها، هذا التوفير في بعض النقود يسبب العطب السريع لوحدة التغذية ، و لكن الطامة الكبرى أنه بسبب عدم وجود الملف الخانق و لا الڤايرستور فإن التوترات النبضية الحادة تتسرب إلى اللوحة الأم قد تعطب الذواكر ٱو كرت الشاشةأو أي قطعة أخرى حساسة للتوترات العابرة.
لذلك فإن من يريد حماية جهاز الكمبيوتر فليقوم بتركيب هذه المكونات حسب ماهي مرسومة على بورد وحدة التغذية.
.
م.منذر سالم

.