Power Master LP-8, TL494 tabanlı klasik ATX SMPS tasarımlarından biridir. 230VAC girişle çalışan bu modelde ayrı 5V standby bölümü, yarım köprü primer yapı, çoklu sekonder çıkışlar ve PS-ON / Power Good kontrol hattı birlikte görülmektedir. Şemada -5V hattının da bulunması, devrenin eski ATX standardına ait olduğunu açık biçimde göstermektedir.
Teknik Özellikler
İçerik
- Model: Power Master LP-8 ver 2.03
- Giriş: 230VAC, 2.5A, 50Hz-60Hz
- Çıkışlar: +3.3V 14A, +5V 20A, +12V 8A, -5V 500mA, -12V 1000mA, +5VSB 1500mA
- Maksimum güç: 230W peak load
- Ana PWM kontrol: TL494
Şemanın Genel Yapısı
Giriş tarafında EMI filtre, köprü doğrultucu, ana filtre kondansatörleri ve standby besleme bölümü yer almaktadır.
Ana güç katı TL494 tarafından kontrol edilmekte, sürme darbeleri yardımcı transistorler ve sürücü trafosu üzerinden primer anahtarlama bölümüne aktarılmaktadır.
Sekonder tarafta +12V, +5V, +3.3V, -5V ve -12V hatları ayrı doğrultma ve filtreleme elemanları ile oluşturulmuştur.
Bu yapı, eski tip bilgisayar güç kaynaklarında çok sık görülen grup regülasyonlu ATX topolojisine örnektir.
Primer Tarafta Teknik İnceleme
Giriş filtresi ve doğrultma bölümü
Şebeke girişinde sigorta, NTC, common mode filtre ve X-Y sınıfı kondansatörler kullanılmıştır.
Köprü doğrultucu sonrası iki adet 220uF / 200V kondansatör seri yerleşimle yüksek voltaj DC bara oluşturur.
Bu yerleşim, yarım köprü ATX güç kaynaklarının klasik işaretlerinden biridir.
Bu bölümde köprü diyot arızası, NTC kopması veya ana filtre kondansatörlerinin kapasite kaybı oluşursa cihaz hiç başlamayabilir ya da yük altında zorlanabilir.
Özellikle eski kaynaklarda DC bara kondansatörleri ilk kontrol edilmesi gereken elemanlardandır.
TL494 ve sürücü katı
TL494, osilatör, hata yükselteçleri ve PWM üretimini aynı yapıda toplayan klasik bir SMPS kontrol entegresidir.
Şemada RT ve CT zamanlama ağı, geri besleme girişleri ve çıkış sürme pinleri açık biçimde görülmektedir.
PWM sinyali doğrudan güç transistorlerine verilmemiş, önce yardımcı transistorler ve T2 sürücü trafosu üzerinden işlenmiştir.
Bu eski ATX tasarımlarında çok yaygındır. TL494 çalışıyor olsa bile sürücü transistorleri, hızlı diyotlar veya T2 trafosunda problem varsa ana güç katı devreye girmeyebilir.
Osilatör mantığını anlamak için SMPS entegre çalışma frekansı hesaplama sayfası da faydalı olabilir.
Anahtarlama ve primer güç katı
Primer tarafta çift transistorlü yarım köprü yapı kullanılmıştır.
Ana güç transistorleri sürücü trafosundan gelen darbeler ile sırayla iletime sokularak ana trafonun primeri çalıştırılır.
Bu bölümde hızlı toparlanan diyotlar, baz dirençleri ve snubber elemanları anahtarlama kararlılığı açısından önemlidir.
Bu tip tasarımlarda tek bir primer transistor arızası bile sigorta attırabilir.
Aynı şekilde sürücü trafosu çevresindeki küçük eleman arızaları da cihazın tamamen ölü görünmesine neden olabilir.
5V Standby Bölümü
Şemanın sol üst bölümünde ayrı bir standby SMPS katı görülmektedir.
Bu kısım T3 trafosu, küçük transistorlü osilatör yapısı ve L7805CV regülatör ile +5VSB üretmektedir.
Ana SMPS kapalı olsa bile anakartın bekleme fonksiyonları bu hattan beslendiği için arıza teşhisinde ilk kontrol noktalarından biri standby çıkışıdır.
+5VSB varsa ama ana çıkışlar yoksa sorun çoğu zaman TL494 çevresi, PS-ON hattı veya primer sürme bölümünde aranmalıdır.
+5VSB de yoksa öncelik standby trafosu, küçük transistorler, doğrultucu diyotlar ve 7805 çevresinde olmalıdır.
Sekonder Çıkışlar ve Regülasyon
Sekonder tarafta +12V, +5V, -12V, -5V ve +3.3V hatları ayrı doğrultma bloklarıyla oluşturulmuştur.
+12V ve +5V hatlarında hızlı çift diyotlar ve çıkış bobinleri kullanılırken, -5V ve -12V hatları daha düşük akım için ayrı doğrultma düzenleriyle elde edilmektedir.
Şemada -5V hattının bulunması, bu kaynağın eski nesil ATX standardına göre tasarlandığını gösteren önemli ayrıntılardan biridir.
+3.3V hattı yalnızca basit doğrultma ile bırakılmamış, ayrıca sense ve düzeltme yapısı ile desteklenmiştir.
Şemadaki SP431 (TL431) referansı ve MOSFET destekli bölüm, 3.3V hattının daha sıkı kontrol edilmesini sağlar.
Bu özellikle anakart yükü altında 3.3V hattının çökmesini azaltmak için kullanılır.
ATX güç kaynaklarında görülen bu çoklu çıkış yapısı, anahtarlamalı güç dönüşümünün bilgisayar beslemelerine uyarlanmış klasik formudur.
Konunun kavramsal tarafı için DC-DC dönüştürücü nedir yazısı da iyi bir geçiş sayfasıdır.
PS-ON, Power Good ve Yardımcı Kontrol Bölümü
Şemada PS-ON hattı gri kablo üzerinden işlenmiş, Power Good hattı ise ayrı transistorlü blok ile oluşturulmuştur. Bu bölüm, güç kaynağının anakart komutuna göre başlatılması ve çıkışlar kararlı hâle geldiğinde PG sinyalinin verilmesi için kullanılır. TL494 tek başına bu işi üstlenmediği için çevresindeki küçük transistorler ve diyotlar da arıza teşhisinde önemlidir.
Güç kaynağı çalışıyor gibi yapıp hemen duruyorsa, ya da standby olmasına rağmen sistem başlamıyorsa, yalnız primer bölüme değil PS-ON ve PG tarafına da bakmak gerekir.
3.3V Sense ve Sekonder Düzeltme Yapısı
Şemada +3.3V hattı için ayrı sense bağlantısı kullanılmıştır.
Bu detay, özellikle kablo ve bağlantı düşümleri nedeniyle 3.3V hattında oluşabilecek sapmaları telafi etmek açısından önemlidir.
Eski ATX güç kaynaklarında 5V hattı ana regülasyon noktası olsa da 3.3V için ek düzeltme katı görülmesi tasarım kalitesi açısından olumlu bir ayrıntıdır.
Bu bölümde SP431, Q5 ve Q6 çevresi ile ilgili elemanlar arızalanırsa 3.3V hattı düşük kalabilir veya yük altında kararsız davranabilir.
Arıza Tespiti İçin Pratik Kontrol Noktaları
- Cihaz tamamen ölü ise: Sigorta, köprü diyot, NTC, standby bölümü ve ana DC bara kontrol edilmelidir.
- +5VSB yoksa: T3 standby trafosu, küçük osilatör transistorleri, doğrultucu diyotlar ve L7805CV ölçülmelidir.
- +5VSB var ama ana çıkışlar yoksa: PS-ON hattı, TL494, sürücü trafosu, sürücü transistorleri ve primer anahtarlama katı incelenmelidir.
- Sigorta atıyorsa: Primer güç transistorleri, köprü doğrultucu ve snubber elemanları kontrol edilmelidir.
- +3.3V düşükse: SP431 referans bölümü, sense hattı, MOSFET destekli düzeltme katı ve çıkış kondansatörleri gözden geçirilmelidir.
- PG oluşmuyorsa: PG hattındaki transistorler, diyotlar ve referans gerilim bölücüleri ölçülmelidir.
Benzer Şemalar
Bu devre, TL494 tabanlı ATX güç kaynaklarını anlamak için iyi bir referans şemadır.
Aynı kümeye yakın başka örnekler olarak Green Tech TL494 300W PFC P4 ATX güç kaynağı şeması ve Power Master FA52 Switching Supply TL494 250W yazıları da karşılaştırmalı inceleme için uygundur.
Power Master LP-8, TL494 kontrollü klasik ATX SMPS yapısının sade ama öğretici örneklerinden biridir.
Ayrı 5V standby bölümü, yarım köprü primer tasarımı, eski standarda uygun -5V hattı ve 3.3V için ek sense düzeni sayesinde hem şema okuma hem de tamir açısından faydalı bir referans oluşturur.
Bu tip kaynaklarda en doğru yaklaşım, giriş filtresi, standby, primer sürme, ana trafo, sekonder doğrultma ve PG / PS-ON bloklarını birbirinden ayırarak ilerlemektir.
