EC 200X ATX Power Supply SMPS ATX TL494 LM393

EC Model 200X, TL494CN kontrollü ve LM393N gözetim katı kullanan eski tip bir ATX güç kaynağı şemasıdır. Bu tasarımda yarım köprü primer yapı, E13007 anahtarlama transistörleri, ayrı 5V standby katı ve klasik çoklu ATX çıkış düzeni birlikte görülmektedir. Özellikle -5V hattının da bulunması, devrenin eski ATX standardına ait olduğunu açık biçimde göstermektedir.

EC 200X ATX Şematik

Teknik Özellikler

• Model: EC Model 200X
• Giriş: 200VAC-240VAC, 4A, 50Hz-60Hz
• Çıkışlar: +3.3V 12A, +5V 20A, +12V 5A, -12V 500mA, -5V 500mA, +5VSB 1000mA
• Ana PWM kontrol: TL494CN
• Gözetim / karşılaştırıcı: LM393N
• Primer topoloji: Yarım köprü BJT ATX SMPS

Şemanın Genel Yapısı

Şebeke girişi önce EMI filtre, sigorta, NTC ve köprü doğrultucu bölümünden geçirilir.

Doğrultulan yüksek voltaj, seri bağlı iki adet 330uF / 200V kondansatör üzerinde toplanır ve yarım köprü primer katı beslenir.

Ana anahtarlama bölümünde iki adet E13007 transistör kullanılmıştır.

TL494CN osilatör ve PWM üretimini sağlarken, T2 sürücü trafosu üzerinden primer anahtarlama transistorleri sürülür.

Sekonder tarafta +12V, +5V, +3.3V, -5V ve -12V çıkışları ayrı doğrultma ve filtreleme blokları ile oluşturulmuştur.

+5V standby hattı ise ana SMPS’den bağımsız çalışan ayrı küçük trafo ve 7805 regülatörlü yardımcı bölümden üretilmektedir.

LM393N çevresi ise Power Good, PS-ON ve bazı gerilim izleme işlevlerinde görev almaktadır.

Bu yapı, eski nesil bilgisayar güç kaynaklarında çok sık görülen klasik TL494 tabanlı ATX tasarımına iyi bir örnektir.

Primer Tarafta Teknik İnceleme

Giriş filtresi ve DC bara

Şebeke girişinde common mode filtre, X ve Y sınıfı kondansatörler, sigorta ve NTC ile temel koruma yapısı kurulmuştur.

Köprü doğrultucu sonrasında oluşan DC gerilim, seri bağlı iki ana elektrolitik kondansatör üzerinde tutulur.

Bu yerleşim, yarım köprü topolojinin en belirgin işaretlerinden biridir.

Bu bölümde köprü diyot arızası, NTC kopması veya ana filtre kondansatörlerinin kapasite kaybetmesi durumunda güç kaynağı hiç başlamayabilir ya da yük altında ciddi zorlanma gösterebilir.

TL494CN ile PWM kontrol

TL494CN, bu devrenin merkez kontrol entegresidir. İç yapısındaki osilatör, hata yükselteçleri ve çıkış transistörleri sayesinde anahtarlama darbeleri oluşturulur.

Şemada RT ve CT pinleri etrafındaki zamanlama elemanları, kompanzasyon ağı ve geri besleme bölümü açık biçimde görülmektedir.

Bu tip ATX devrelerinde TL494 yalnız başına çalışmaz; çevresindeki transistorler, diyotlar ve sürücü trafosu ile birlikte değerlendirilmelidir.

Osilatör çalışsa bile sürücü katında problem varsa primer transistorler doğru anahtarlanamaz.

Çalışma frekansı mantığını yorumlamak için SMPS entegre çalışma frekansı hesaplama aracı da faydalı olur.

Sürücü trafosu ve anahtarlama transistorleri

T2 sürücü trafosu, TL494 çıkışını iki kola ayırarak E13007 transistorlerini sırayla sürer.

Böylece yarım köprü çalışma düzeni oluşur. D3, D4 ve çevresindeki hızlı diyotlar ile baz dirençleri, transistorlerin daha kararlı iletime girip çıkmasına yardımcı olur.

Bu tip BJT tabanlı ATX güç kaynaklarında sürücü trafosu, baz dirençleri ve E13007 transistorleri birlikte arıza yapabilen kritik bölgelerdir.

Sigorta atması, primer kısa devre davranışı veya hiç başlamama arızalarında bu kısım mutlaka ölçülmelidir.

Sekonder Çıkışlar ve Doğrultma Yapısı

Ana trafonun sekonder tarafında +12V, +5V ve +3.3V hatları yüksek akım taşıyan ana çıkışlardır.

Bu çıkışlarda hızlı toparlanan diyotlar ve Schottky doğrultucular kullanılmıştır.

Ortak çıkış bobinleri ve filtre kondansatörleri, anahtarlama sonrası dalgalanmayı düşürmek için görev yapar.

+12V hattı bu modelde yalnızca 5A olarak verilmiştir.

Buna karşılık +5V hattının 20A seviyesinde olması, bu güç kaynağının eski ATX yük dağılımına göre tasarlandığını gösterir.

Yani ağırlık 12V hattında değil, 5V ve kısmen 3.3V hattındadır.

Şemada -5V hattının da bulunması önemli bir ayrıntıdır. Yeni nesil ATX güç kaynaklarında artık çoğu zaman yer almayan bu hat, burada eski standarda uygun şekilde korunmuştur.

ATX çıkış yapısının genel mantığını daha kavramsal taraftan okumak için DC-DC dönüştürücü nedir içeriği de geçiş yazısı olarak değerlendirilebilir.

3.3V Regülasyonu ve Geri Besleme

Bu şemada +3.3V hattı sadece basit doğrultma ile bırakılmamış, ayrı düzenleme elemanlarıyla desteklenmiştir.

Sağ orta bölümde görülen transistorlü yapı, 3.3V hattının kararlılığını artırmak için kullanılmıştır.

Eski ATX tasarımlarında 3.3V hattının ayrıca ele alınması sık görülen bir yaklaşımdır.

Optokuplör ve sekonder referans yapısı da ana geri besleme yolunun önemli parçasıdır.

Ana çıkışlardan birindeki kayma, diğer çıkışları da dolaylı etkileyebilir.

Bu nedenle bu tip grup regülasyonlu eski güç kaynaklarında tek hat arızası gibi görünen durumlar aslında ortak geri besleme probleminden kaynaklanabilir.

LM393N ile PS-ON ve Power Good Bölümü

LM393N bu şemada klasik anlamda ana PWM kontrol entegresi değildir; karşılaştırıcı olarak kullanılmıştır.

PS-ON sinyali, çeşitli referans gerilimler ve çıkış durumu bu bölümde işlenerek PG hattı oluşturulur.

Anakart ile haberleşme mantığı bu sayede sağlanır.

Güç kaynağı standby verdiği hâlde ana çıkışlara geçmiyorsa yalnızca TL494 çevresine değil, LM393N tarafına da bakmak gerekir.

Çünkü açılış mantığını durduran problem bazen bu karşılaştırıcı çevresindeki küçük transistor veya diyotlarda olabilir.

5V Standby Bölümü

Şemanın alt sağ tarafında yer alan T3 trafolu yardımcı güç kaynağı, +5VSB üretmek için ayrılmıştır.

Bu bölüm ana trafodan bağımsız çalışır. D8 ve D7 doğrultucuları sonrası 7805 regülatör kullanılması, standby hattının daha basit ama anlaşılır bir yöntemle üretildiğini göstermektedir.

+5VSB hattı varsa ama ana güç kaynağı çalışmıyorsa arıza çoğu zaman PS-ON, TL494 sürme katı veya LM393 denetim tarafında aranmalıdır.

+5VSB de yoksa öncelik küçük standby trafosu, ilgili transistor, doğrultucu ve 7805 çevresi olmalıdır.

Fan Kontrol Kısmı

Alt orta bölümde termistör ve birkaç küçük transistorle oluşturulmuş basit bir fan kontrol devresi görülmektedir.

Sıcaklık arttıkça fan sürme seviyesi yükseltilir. Bu tip analog fan kontrol devreleri eski ATX güç kaynaklarında oldukça yaygındır ve çoğu zaman ayrı bir entegre kullanılmadan çözülmüştür.

Arıza Tespiti İçin Pratik Kontrol Noktaları

• Cihaz tamamen ölü ise: Sigorta, giriş anahtarı, köprü diyot, NTC, standby bölümü ve ana DC bara ölçülmelidir.
• +5VSB yoksa: T3 standby trafosu, doğrultucu diyotlar, 7805 ve ilgili transistorlü osilatör katı kontrol edilmelidir.
• +5VSB var ama ana çıkışlar yoksa: PS-ON hattı, LM393N, TL494CN, T2 sürücü trafosu ve E13007 primer transistorleri incelenmelidir.
• Sigorta atıyorsa: E13007 transistorleri, köprü doğrultucu, primer snubber elemanları ve ana filtre kondansatörleri kontrol edilmelidir.
• +3.3V veya +5V sapıyorsa: Sekonder doğrultucu diyotlar, çıkış bobinleri, filtre kondansatörleri ve geri besleme hattı gözden geçirilmelidir.
• PG sinyali oluşmuyorsa: LM393N çevresi, PS-ON hattı ve referans bölücü ağ ayrıca incelenmelidir.

Benzer Şemalar

Bu devre, eski TL494 tabanlı ATX güç kaynaklarını anlamak için iyi bir başlangıç şemasıdır.

Aynı entegre ailesinin başka bir uygulamasını görmek istenirse Green Tech TL494 300W PFC P4 ATX güç kaynağı şeması yazısı da karşılaştırmalı inceleme için uygundur.

EC Model 200X, TL494CN kontrollü ve LM393N gözetimli klasik ATX SMPS tasarımının sade örneklerinden biridir.

Yarım köprü BJT primer katı, ayrı 5V standby yapısı, eski ATX standardına uygun -5V hattı ve grup regülasyonlu sekonder yapısı ile özellikle tamir ve şema okuma açısından öğretici bir devredir.

Bu tür kaynaklarda en doğru yaklaşım; giriş, standby, primer sürme, ana trafo, sekonder doğrultma ve denetim bloklarını birbirinden ayırarak ölçüm yapmaktır.