Codegen 300X / 300X1 şeması, ana PWM kontrolünde KA7500B, ayrı 5V standby bölümünde 2N60B ve NEC2561 optokuplör geri beslemesi kullanan klasik bir ATX SMPS tasarımıdır. Yapıda yarım köprü primer anahtarlama, grup regülasyonlu sekonder çıkışlar ve 3.3V hattı için ek düzeltme katı birlikte görülmektedir.
Teknik Özellikler
İçerik
- Model: Codegen 300X / 300X1
- Giriş: 230VAC, 4A, 50Hz-60Hz
- Çıkışlar: +3.3V 14A, +5V 30A, +12V 10A, -12V 500mA, -5V 500mA, +5VSB 1000mA
- Ana kontrol: KA7500B
- Topoloji: Yarım köprü ATX SMPS
ATX Güç Kaynağının Genel Yapısı
Bu devrede giriş doğrultma bölümü, E13007 transistorlü primer güç katı, sürücü trafosu, ana çıkış trafosu, ayrı standby trafosu ve sekonder doğrultma blokları klasik ATX düzenine göre kurulmuştur.
Ana PWM kontrolü KA7500B ile yapılırken PS-ON, PG ve gerilim algılama tarafı küçük sinyal transistorleri ve zener referansları ile çözülmüştür.
KA7500B, pratikte TL494 ailesi ile aynı mantıkta çalışan bir PWM kontrol entegresidir.
Bu nedenle osilatör, hata yükselteci ve duty kontrol mantığı TL494 tabanlı ATX güç kaynaklarına oldukça benzerdir.
Primer Tarafta Teknik İnceleme
Giriş doğrultma ve yüksek voltaj bara
AC girişten sonra köprü doğrultucu ve iki adet 330uF / 200V kondansatör ile primer DC bara oluşturulmaktadır.
Bu iki kondansatör seri çalıştığı için şema yarım köprü topolojiyi açık biçimde göstermektedir.
R1 ve R2 gibi dengeleme dirençleri seri kondansatörler üzerindeki gerilim dağılımını dengelemeye yardımcı olur.
Bu bölümde sigorta, köprü doğrultucu, NTC ve ana filtre kondansatörlerinde oluşan arızalar cihazın tamamen ölü görünmesine veya sigorta attırmasına neden olabilir.
Eski ATX güç kaynaklarında primer elektrolitiklerin kuruması sık görülen sorunlardan biridir.
E13007 ile anahtarlama katı
Ana güç bölümünde iki adet E13007 transistor kullanılmaktadır.
Bu transistorler, sürücü trafosundan gelen darbelerle sırayla iletime girerek ana trafonun primerini yarım köprü düzeninde çalıştırır.
D1 ve D2 gibi FR107 diyotlar ile baz çevresindeki direnç ve kondansatörler, anahtarlama geçişlerini dengelemek için kullanılmıştır.
Bu tip devrelerde primer güç transistorlerinden birinin kısa devre olması genellikle sigortanın atmasına yol açar.
Sürücü trafosu çevresindeki hızlı diyotlar veya baz sürme elemanları bozulursa cihaz hiç start almayabilir. Bu yapı, klasik anahtarlamalı güç kaynağı mantığının ATX tarafındaki tipik örneklerinden biridir.
KA7500B sürme ve kontrol mantığı
KA7500B çevresinde görülen RT, CT ve kompanzasyon elemanları osilatör frekansını ve geri besleme davranışını belirler.
Çıkış sinyali doğrudan primer güç transistorlerine verilmemiş, önce küçük sinyal katı üzerinden işlenmiştir.
Bu yaklaşım eski nesil ATX güç kaynaklarında çok yaygındır.
Frekans ve zamanlama elemanlarını yorumlamak için SMPS entegre çalışma frekansı hesaplama sayfası da yardımcı olabilir.
Özellikle RT ve CT çevresindeki değerler, devrenin yaklaşık çalışma davranışını anlamada fayda sağlar.
Sekonder Çıkışlar ve Regülasyon Yapısı
Ana trafonun sekonder tarafında +12V, +5V, -12V, -5V ve +3.3V çıkışları ayrı doğrultma ve filtreleme elemanları ile oluşturulmuştur.
+5V hattında yüksek akım için çift Schottky doğrultucu kullanılırken +12V ve negatif hatlarda hızlı toparlanan diyotlar görülmektedir.
Ortak çıkış bobinleri ve filtre kondansatörleri, ripple seviyesini düşürmek için birlikte çalışır.
Bu güç kaynağı eski ATX yük dağılımına uygundur. +5V hattının 30A seviyesinde verilmesi, tasarımın ağırlıklı olarak 5V merkezli regülasyon anlayışıyla hazırlandığını gösterir.
Bu nedenle +5V hattındaki sapmalar diğer çıkışları da dolaylı etkileyebilir.
ATX çıkışlarının temel mantığını daha genel taraftan okumak isteyenler için DC-DC dönüştürücü nedir yazısı da faydalı olabilir.
3.3V hattı ve ek düzeltme bölümü
Şemada +3.3V hattı için 40N03P MOSFET, TL431 ve ilgili geri besleme elemanları ile oluşturulmuş ayrı bir düzeltme katı bulunur.
Bu yapı, 3.3V çıkışını yalnız trafo sekonderinden almakla yetinmez; yük altında daha kararlı tutmak için ek denetim sağlar.
+3.3V düşük kalıyorsa yalnız çıkış bobini ve kondansatörlere değil, 40N03P MOSFET, TL431 ve bu hattın çevresindeki direnç ağına da bakılmalıdır.
Eski ATX güç kaynaklarında 3.3V hattı için bu tür ek düzeltme katı önemli bir teknik ayrıntıdır.
5V Standby Bölümü
Alt sol tarafta yer alan standby katı, ana güç dönüşümünden bağımsız çalışmaktadır.
Q3 2N60B transistor, T3 küçük trafo, NEC2561 optokuplör ve TL431 referans yapısı ile +5VSB hattı üretilmektedir.
Bu kısım anakartın bekleme işlevleri için gerekli olan standby gerilimini sağlar.
Standby devresi ayrı bir SMPS gibi değerlendirilmelidir.
+5VSB yoksa ana güç katı sağlam olsa bile cihaz tamamen ölü görünebilir.
Bu nedenle ilk ölçülmesi gereken gerilimlerden biri standby çıkışıdır.
Yardımcı besleme ve standby çalışma mantığına benzer başka örnekler için yardımcı SMPS tasarımları da incelenebilir.
PS-ON ve PG Kontrol Kısmı
PS-ON hattı, Q5 ve devamındaki küçük sinyal transistorleri üzerinden işlenerek ana kontrol entegresini başlatacak şekilde düzenlenmiştir.
PG hattı ise Q13, Q14 ve Q15 çevresindeki transistorlü yapı ile oluşturulur.
Burada +5V, +12V ve +3.3V gibi hatların belirli seviyeye ulaşması gözetilir.
Güç kaynağı standby verdiği hâlde ana çıkışlara geçmiyorsa yalnız primer katı değil, PS-ON ve PG tarafını da ayrıca değerlendirmek gerekir.
Bu bölümdeki 2SC945, 2SA733 ve 1N4148 elemanları arızalandığında cihaz başlıyor gibi yapıp durabilir veya hiç start almayabilir.
Arıza Tespiti İçin Dikkat Edilecek Noktalar
- Cihaz tamamen ölü ise: sigorta, köprü doğrultucu, ana filtre kondansatörleri ve standby bölümü kontrol edilmelidir.
- +5VSB yoksa: 2N60B, T3 standby trafosu, NEC2561 optokuplör, TL431 ve doğrultucu diyotlar incelenmelidir.
- +5VSB var ama ana çıkışlar yoksa: PS-ON hattı, KA7500B, sürücü katı ve E13007 primer transistorleri kontrol edilmelidir.
- Sigorta atıyorsa: E13007 transistorleri, köprü doğrultucu, FR107 diyotlar ve primer snubber elemanları ölçülmelidir.
- +3.3V düşükse: 40N03P MOSFET, TL431 çevresi, ilgili bobin ve çıkış kondansatörleri gözden geçirilmelidir.
- PG oluşmuyorsa: Q13-Q15 çevresi, zenerler, 1N4148 diyotlar ve algılama hatları ayrıca kontrol edilmelidir.
Codegen 300X / 300X1, KA7500B tabanlı klasik ATX SMPS şemalarının öğretici örneklerinden biridir.
E13007 primer anahtarlama katı, ayrı 5V standby devresi, 3.3V için MOSFET destekli düzeltme yapısı ve transistorlü PG / PS-ON mantığı ile hem şema okuma hem de tamir açısından faydalı bir referans sunar. Bu tip güç kaynaklarında en doğrusu, giriş doğrultma, standby, sürücü, primer anahtarlama, sekonder doğrultma ve kontrol bloklarını ayrı ayrı değerlendirerek ilerlemektir.
