ATX SMPS Colors iT 300UFNM Switching Power SG6848 SG6105

Colors iT 300U-FNM PSU şeması, standby bölümünde SG6848, ana kontrol tarafında SG6105 kullanan klasik ATX güç kaynağı tasarımlarından biridir. Bu yapıda yarım köprü primer anahtarlama, bağımsız +5VSB bölümü, çoklu sekonder çıkışlar ve +3.3V hattı için ayrı düzeltme / sense yapısı birlikte görülmektedir.

Colors iT 300UFNM Teknik Özellikler

• Model: Colors iT 300U-FNM
• Giriş: 230VAC, 3A, 50Hz-60Hz
• Çıkışlar: +12V 8A, +5V 8A, +3.3V 8A, -12V 500mA, -5V 500mA, +5VSB 2A
• Maksimum güç: 300W
• Ana kontrol: SG6105
• Standby kontrol: SG6848

ATX Güç Kaynağı Devresinin Genel Yapısı

Bu güç kaynağında giriş filtresi, köprü doğrultucu, iki adet 470uF / 200V ana filtre kondansatörü, yarım köprü primer anahtarlama katı, ana trafo, sekonder doğrultma bölümü ve bağımsız +5V standby katı açık biçimde ayrılmaktadır.

Yapı genel olarak klasik anahtarlamalı güç kaynakları SMPS mantığına dayanır.

Ancak standby tarafında SG6848, ana kontrol tarafında SG6105 kullanılması nedeniyle eski TL494 tabanlı ATX tasarımlarına göre daha bütünleşik bir yapı görülmektedir.

SMPS Primer Tarafta Teknik İnceleme

230V AC Giriş doğrultma ve yüksek voltaj bara

AC girişten sonra EMI filtre, köprü doğrultucu ve seri çalışan iki adet 470uF / 200V kondansatör ile yüksek voltaj DC bara elde edilmektedir.

Seri bağlı bu kondansatörler yarım köprü topolojinin temel işaretlerinden biridir.

R2 ve R3 gibi dengeleme dirençleri iki kondansatör üzerindeki gerilim dağılımını dengede tutar.

Bu bölümde köprü doğrultucu, NTC, ana filtre kondansatörleri veya sigorta hattında sorun varsa cihaz tamamen ölü görünebilir.

Özellikle eski ATX güç kaynaklarında primer elektrolitiklerin kuruması ve ESR artışı sık görülen problemlerdendir.

MJE13007 ile anahtarlama katı

Primer güç bölümünde iki adet E13007 transistor kullanılmaktadır.

T2 sürücü trafosu ve etrafındaki FR104, FR157 ve 1N4148 diyotları ile baz sürme hattı oluşturulmuş, iki transistor sırayla iletime geçirilerek ana trafo yarım köprü düzeninde çalıştırılmıştır.

Bu tip yapıda güç transistorlerinden biri kısa devre olduğunda çoğu zaman sigorta atar.

Sürücü trafosu, baz dirençleri veya hızlı diyotlarda arıza varsa kontrol bölümü çalışsa bile ana güç katı devreye girmez.

SG6105 Kontrol Bölümü

Güç Kaynağı Denetleyicisi SG6105 Regülatör + PWM bu devrede yalnız PWM üretimi yapan basit bir entegre değildir.

Aynı zamanda gerilim algılama, hata denetimi, PS-ON değerlendirmesi, PG üretimi ve bazı koruma işlevlerini de birlikte üstlenmektedir.

Bu nedenle klasik TL494 + LM339 yaklaşımına göre daha toplu bir ATX kontrol sistemi sunar.

Şemada +3.3V, +5V, +12V, -5V, -12V ve +5VSB hatlarının SG6105 çevresine geri taşındığı görülmektedir.

Bu durum, ana çıkışlar oluşmadığında yalnız primer transistorleri değil kontrol entegresi çevresindeki algılama ağını da incelemeyi gerekli kılar.

Benzer SG6105 tabanlı bir örnek görmek isteyenler için Linkword LPK2-30 LPQ2 ATX Power supply sg6105d yazısı da karşılaştırmalı olarak incelenebilir.

SG6848 ile 5V Standby Bölümü

Bu güç kaynağında standby bölümü ana güç katından bağımsızdır.

SG6848, yardımcı trafo ve PC817 optokuplör ile birlikte +5VSB hattını üretmektedir.

Sekonder tarafta 1N5822 doğrultucu, filtre bobini ve kondansatörler kullanılarak standby gerilimi düzeltilmiştir.

+5VSB hattı yoksa cihaz çoğu zaman tamamen ölü görünür. Bu durumda öncelikle SG6848, standby trafosu, 1N5822 diyot, optokuplör ve geri besleme çevresi kontrol edilmelidir. Standby katının çalışma mantığı, küçük flyback yardımcı beslemelerin tipik bir örneğidir.

SMPS Sekonder Çıkışlar ve Regülasyon Yapısı

Sekonder tarafta +12V, +5V ve +3.3V hatlarında hızlı doğrultucular, ortak filtre bobinleri ve düşük ESR kondansatörler kullanılmıştır.

Negatif hatlar olan -12V ve -5V daha düşük akım için ayrı doğrultma elemanları ile üretilmiştir.

Bu güç kaynağı eski ATX yük dağılımına göre tasarlanmıştır.

Etiket üzerinde tüm ana pozitif hatların 8A seviyesinde verilmesi, bu kaynağın yüksek akım yerine temel sistem beslemesi mantığıyla kurgulandığını göstermektedir.

Çoklu çıkış yapısının temel mantığını kavramsal olarak okumak isteyenler için DC-DC dönüştürücü nedir yazısı da yararlı olabilir.

ATX +3.3V hattı ve sense yapısı

Şemada +3.3V hattında 2SA733 transistor ve ilgili düzeltme ağı ile kurulan ayrı bir yardımcı regülasyon bölümü görülmektedir.

Ayrıca +3.3V Sense hattı da ayrıca gösterildiği için bu kaynağın 3.3V regülasyonunu biraz daha dikkatli ele aldığı anlaşılmaktadır.

Sense hattında kopukluk veya direnç artışı varsa +3.3V hattı normalden sapabilir.

Bu nedenle 3.3V düşükse yalnız çıkış kondansatörlerine değil, sense hattına ve yardımcı regülasyon katına da bakmak gerekir.

ATX PS-ON, PG ve Yardımcı Kontrol Mantığı

PS-ON hattı doğrudan SG6105 çevresine bağlanmıştır.

Güç kaynağı anakarttan gelen açma komutunu bu hat üzerinden değerlendirir.

PG hattı ise ana çıkışlar belirli seviyeye ulaştıktan sonra üretilir.

Pratikte +5VSB mevcut olduğu hâlde cihaz başlamıyorsa sorun çoğu zaman primer güç katında, SG6105 çevresinde veya PS-ON algılama hattında bulunur.

PG oluşmaması ise bazen primer arızadan değil, algılama ağındaki küçük bir elemandan kaynaklanabilir.

Arıza Tespiti İçin Dikkat Edilecek Noktalar

• Cihaz tamamen ölü ise: sigorta, köprü doğrultucu, ana filtre kondansatörleri ve standby bölümü kontrol edilmelidir.
• +5VSB yoksa: SG6848, standby trafosu, 1N5822 diyot, PC817 optokuplör ve geri besleme hattı incelenmelidir.
• +5VSB var ama ana çıkışlar yoksa: PS-ON hattı, SG6105, sürücü trafosu ve E13007 primer transistorleri ölçülmelidir.
• Sigorta atıyorsa: E13007 transistorleri, köprü diyot, FR157 / FR104 diyotlar ve primer snubber elemanları kontrol edilmelidir.
• +3.3V düşükse: 2SA733, sense hattı, ilgili filtre bobini ve çıkış kondansatörleri gözden geçirilmelidir.
• PG oluşmuyorsa: SG6105 çevresi, algılama dirençleri ve referans hatları ayrıca incelenmelidir.

Colors iT 300U-FNM, SG6105 kontrollü ve SG6848 standby beslemeli klasik ATX güç kaynakları arasında teknik olarak faydalı bir örnektir.

MJE13007 primer anahtarlama katı, bağımsız +5VSB bölümü, +3.3V için ayrı düzeltme yapısı ve bütünleşik koruma mantığı sayesinde hem şema inceleme hem de tamir yaklaşımı açısından öğretici bir yapı sunar.

Arıza teşhisinde giriş doğrultma, standby, sürücü, primer güç katı, sekonder doğrultma ve kontrol bölümlerini ayrı ayrı değerlendirmek en sağlıklı yöntemdir.