آناتومی پاور کامپیوتر و نگاهی به ساختار و جزئیات پاورها

همه رایانه ها به پاور یا منبع تغذیه مجهز هستند. این بخش نیروی قسمت های مختلف را تامین می کند و مهمترین بخش هر رایانه ای محسوب می شود. در ادامه قصد داریم به آناتومی پاور کامپیوتر و اهمیت آن بپردازیم. با ما همراه باشید.

آناتومی پاور کامپیوتر و اهمیت آن

پاور کامپیوتر یا منبع تغذیه دارای فرم فاکتورهای متنوعی است که شامل ابعاد کوچکتر یا طراحی های خاص برای تجهیزات متنوع می باشند. از سویی تمام محصولات دارای ابعاد استاندارد صنعتی نیستند. به طور مثال ممکن است منبع تغذیه ای با طول و عرض برابر با نمونه دیگر اما با ضخامت متفاوت در یک استاندارد مشابه دیده شود.

تعیین اسم و برچسب گذاری منبع تغذیه عموما بر اساس حداکثر توان آن ها در تامین برق صورت می گیرد. قابل ذکر است پاور با توان تامین برق پایین تر نیز در بازار وجود دارد و الزاما نیازی به خرید منابع با قدرت بالا برای تمام کاربردها نیست. قطعات رایج باز توان تامین برق بین ۴۰۰-۶۰۰ وات را دارند. در ادامه بیشتر به آناتومی پاور کامپیوتر می پردازیم.

پاور کامپیوتر

همه کامپیوتر ها و لپ تاپ ها به پاور مجهز هستند. پاور قسمتی است که تنها نیروی قسمت های مختلف سیستم را تامین می کند. این قسمت نه فریم ریت را تقویت و نه در زمینه استخراج رمز ارز کارایی دارد و نه به میلیاردها ترانزیستور مجهز است و نه هیچ گره پردازشی نیمه رسانی در آن مشاهده می شود.

احتمالا تصور می کنید پاور هیچ جذابیتی ندارد. ولی این طور نیست پاور یکی از بخش های مهم کامپیوتر محسوب می شود. هرچند آناتومی پاور کامپیوتر به اندازه قطعه ای همچون سی پی یو پیچیده نیست و فناوری های زیادی ندارد ولی در نوع خود شگفت انگیز است.

همانطور که می دانید اکثر قطعه های کامپیوتر اسامی خاصی از جمله SSD یا HDD یا CPU دارند که برای درک مفهوم آن ها باید کمی اطلاعات فنی داشته باشید. ولی در مورد پاور این طور نیست و با شنیدن اسم آن به راحتی می توان درباره مفهوم و کاربرد این بخش حدس هایی زد.

کلمه پاور در انگلیسی به معنی نیرو بوده و می توان با استناد به این کلمه گفت که پاور یا منبع تغذیه برای تامین نیروی قطعات مختلف کارایی دارد. در این مطلب پاور کولر مستر G650M مورد بررسی قرار می گیرد. این پاور طراحی معمولی و متداولی داشته و قابلیت های آن در دیگر پاورها نیز دیده می شود ولی یک ویژگی خاص دارد.

این دستگاه پاور با فرم فکتور ATX 12V v2.31 اندازه اش استاندارد بوده و در هر کیسی براحتی قرار می گیرد. فرم فکتورهای دیگری هم برای پاورها ایجاد شده اند که برخی از آن ها مختص کیس های کوچکتر و برخی دیگر مختص کیس های برندهای خاص می باشند، زیرا پاورهای دارای اندازه استاندارد در بعضی از کیس‌ها قرار نمی گیرند.

ممکن است عرض و ارتفاع تمام کیس ها یکسان باشد، ولی بعضی از کیس ها بلندتر یا کوتاه تر از میزان استاندارد هستند. با توجه به میزان مصرف کامپیوتر خود بایستی پاوری با توان مناسب تهیه نمود. پاوری که قصد بررسی آن را داریم، دارای توان ۶۵۰ واتی می باشد.

البته پاورهایی با توان کمتر هم می‌توانند نیازتان را به طور کامل برطرف نمایند و تمام کاربران به پاورهای چندصد واتی نیاز ندارند. به صورت کلی پاورهایی بین۴۰۰ تا ۶۰۰ وات برای بیشتر کامپیوترهای شخصی دسکتاپ مناسب می باشند.

پاورهایی مورد بررسی در این جا در یک جعبه فلزی سیاه رنگ قرار دارند، به این ترتیب معمولا سنگین وزن می باشند. لپ تاپ ها معمولا پاورهای اکسترنال با جعبه پلاستیکی دارند که در کنار آن قرار می گیرند و ساختار آن ها با ساختار پاور مورد استفاده برای کامپیوترها کاملا یکسان می باشد. (مشابه تصویر زیر).

در اکثر پاورهای کامپیوترهای دسکتاپ از یک سوئیچ جهت ایزوله نمودن قطعات تامین کننده الکتریسیته و ضمنا یک فن برای خنک کردن سیستم و پایین نگه داشتن دمای آن استفاده می شود، البته بعضی از پاورها فن نداشته یا نیازی به آن ندارند. بعضی از پاورها هم فاقد بدنه فلزی سوراخدار می باشند، مانند پاورهایی که در سرورها مورد استفاده قرار می گیرند.

ساختار کلی پاور

در این بخش به ساختار یا آناتومی پاور کامپیوتر می پردازیم. البته دقت داشته باشید که هرگز خودتان پاور رایانه را باز نکنید. قطعات درون پاور به شکل بالقوه خطرناک هستند. در درون این بخش از رایانه قطعاتی وجود دارد که جریان برق را در خود ذخیره و در بعضی از آن ها جریان بسیاری ذخیره می شود.

بیشتر پاورهای کامپیوتر شبیه تصویر بالا می باشند و در بعضی موارد با توجه به سازنده و مدل آن ها، تفاوت های کمی در ساختار آن ها مشاهده می شود. وظیفه اصلی همه پاورها یکسان می باشد. برق از قسمت بالای سمت چپ پاور که در تصویر مشاهده می کنید، به آن متصل می شود و در جهت عقربه های ساعت در درون پاور حرکت می کند تا به خروجی پاور(سیم های رنگی سمت چپ و پایین) برسد.

در صورتی که برد مدار پاور را به پشت برگردانیم، اتصالاتی مشاهده می شود که شبیه اتصالات مادربرد هستند. این اتصالات طوری طراحی شده اند که جریان برق بسیاری به راحتی در آن ها جریان یابد. فضای زیاد بین اتصالات هم قابل توجه است. قسمت های مختلف تشکیل دهنده پاور به دو بخش اصلی و فرعی تقسیم می شود.

قسمت های اصلی وظیفه تنظیم ولتاژ ورودی را بر عهده داشته از این رو این بخش ها به راحتی می توانند جریان برق ورودی را تغییر دهند. وظایف بخش های فرعی به همه فرایندهای لازم برای تامین قطعات مختلف پس از تغییر جریان برق ورودی مربوط می شوند.

تبدیل برق AC به DC اولین کاری نیست که پاور بعد از دریافت جریان اصلی برق انجام می‌دهد، بلکه ابتدا مقدار ولتاژ جریان را کاهش داده تا جریان برای قطعات کامپیوتر مناسب گردد. چرا که در منازل وسایل برقی بسیاری هست که بارها آن ها را خاموش و روشن می کنیم و این وسایل از خود امواج الکترومغناطیس متصاعد که سبب افزایش مصرف برق می شوند. قابل ذکر است میزان تغییرات همواره ثابت نیست.

این امر نه تنها موجب می شود تنظیم جریان برق اصلی برای پاور دشوار شود، بلکه می‌تواند آسیب دیدن قطعات داخلی پاور را نیز به دنبال داشته باشد. وظایف پاور به دو بخش تقسیم می شود که فیلترهای ناپایدار گفته می شود. اولین مرحله مستقیما به سوکت ورودی مرتبط است.

در بخش مربوط به این مرحله سه خازن وجود داشته که برای جلوگیری از تغییرات ناگهانی در ولتاژ ورودی مورد استفاده قرار می گیرند و فرایند و سرعت تغییرات را می کاهند. دومین مرحله مربوط به فیلترینگ پاور است که پیچیده تر است. ولی اساسا در این مرحله کار صورت می گیرد.

بلوک های زرد رنگ تصویر زیر هم خازن هستند. قطعات دایره ای شکل سبز رنگ شبیه حلقه و سیم های مسی اطراف آن ها نیز القاگر هستند. القاگرها انرژی الکتریکی را در میدان مغناطیسی ذخیره می کنند ولی این میدان مغناطیسی در ولتاژی که نیرو را تامین می کند به عقب بر می گردد. از این رو افزایش ناگهانی ولتاژ سبب کاهش شدت نیروی میدان مغناطیسی می شود و نیروی جریان بیش از نیروی میدان مغناطیسی می گردد.

دو قطعه آبی دیسک شکل هم خازن هستند و دقیقا زیر آن ها قطعه ای به اسم وریستور اکسید فلزی قرار دارد که در زیر پوشش پلاستیکی مخفی شده و ولتاژ ورودی را بالا می برد. در تولید این بخش از پاور هزینه ها کاهش داده شده تا قیمت آن اقتصادی تر گردد. در پاورهای ارزان قیمت تر فیلترهای کمی وجود دارد و در ارزان‌ترین پاورها هیچ ساختاری برای فیلتر کردن مشاهده نمی شود.

علت اهمیت پاور

حال که تا حدودی با آناتومی پاور کامپیوتر آشنا شدید، به اهمیت این قطعه می پردازیم. ابتدا باید به این اشاره کرد که چرا نمی توان کامپیوتر را مستقیما به پریزهای برق وصل کرد. علت این موضوع آن است که قطعات کامپیوترهای مدرن بایستی جریان برق را به صورت کاملا متفاوت نسبت به جریان برقی که از پریز اصلی وارد سیستم می شود، دریافت نمایند.

زمانی که جریان برقی به یک ماده رسانا وارد می شود، تفاوت انرژی سبب شده الکترون ها در جریان ماده از سطحی با انرژی بالاتر به سطحی پایین تر انتقال یابند. الکترون ها قسمتی از اتم هستند و اتم ها نیز ماده را تشکیل می دهند. در اتم ها تعداد بسیاری الکترون وجود دارد که به طور آزادانه حرکت می کنند.

روند حرکت الکترون ها تحت عنوان جریان شناخته می شود و واحد اندازه گیری آن آمپر است. گاهی مواقع حرکت جریان برق با مانعی مواجه می شود و در این شرایط اتفاقی که روی می دهد مقاومت الکترونیکی است. مقدار جریان الکتریسیته در طی زمان تغییر می کند و به آن ولتاژ جریان متغیر یا به اختصار برق AC اطلاق می شود. به طور مثال در منطقه ای ولتاژ اصلی در هر ثانیه ۶۰ بار تغییر یافته و با توجه به موقعیت مکانی و مقدار جریان، ولتاژ جریان بین ۱۷۰ تا ۳۴۰ ولت کاهش یا افزایش پیدا می کند.

در همه کشورهای دنیا مقدار ولتاژ در این محدوده تغییر می کند و حداقل و حداکثر ولتاژ کمی بیشتر یا کمتر از این میزان است. حال باید اشاره کرد استفاده از برق AC برای کامپیوتر امکان پذیر نبوده و به همین علت استفاده از پاور ضروری می شود. پاور کامپیوتر به جریان ولتاژ ثابت بدون هیچ نوع تغییری نیاز دارد.

البته قطعات کامپیوتر به چهار ولتاژ متفاوت احتیاج دارند که شامل ۱۲-ولت، ۱۲ +ولت، ۵ +ولت و ۳.۳ +ولت می باشد و به علت  اینکه چنین جریاناتی ثابت هستند، به آن ها جریان مستقیم یا جریان DC اطلاق می شود. به این ترتیب قسمت زیادی از وظایف پاور مربوط به تبدیل برق AC به DC است.

در پایان اگر علاقمند هستید با کاربرد بازر در کامپیوتر و افزایش سرعت هارد کامپیوتر آشنا شوید روی لینک ها کلیک و از این مقالات نیز بازدید نمایید.

منبع : آرگا