Wintech Electronics WIN-235PE ver. 2.03, TL494CN kontrollü klasik bir ATX SMPS tasarımıdır. Şemada geniş giriş aralığına uygun primer bölüm, iki transistörlü anahtarlama katı, ayrı 5V standby devresi, çoklu sekonder çıkışlar ve 3.3V için ek düzeltme hattı birlikte görülmektedir. Özellikle TL494, optokuplör geri beslemesi ve bağımsız standby yapısı sayesinde bu şema, eski nesil ATX güç kaynaklarının çalışma mantığını anlamak için iyi bir örnektir.
Teknik Özellikler
İçerik
- Model: Wintech Electronics WIN-235PE ver. 2.03
- Giriş: 100VAC-240VAC, 5A, 50Hz-60Hz
- Çıkışlar: +3.3V 15A, +5V 20A, +12V 10A, -12V 500mA, +5VSB 1500mA
- Maksimum güç: 235W
- Ana kontrol entegresi: TL494CN
Şemanın Genel Yapısı
Bu güç kaynağında giriş filtresi, doğrultma bölümü, primer anahtarlama katı, ana trafo, sekonder doğrultma ve geri besleme blokları klasik ATX düzenine göre kurulmuştur.
Primer tarafta iki adet 2SC4977 güç transistörü yarım köprü mantığında çalışırken, sürme darbeleri TL494CN ve sürücü trafosu üzerinden oluşturulmaktadır.
Sekonder tarafta +12V, +5V, -12V, -5V ve +3.3V çıkışları ayrı doğrultma ve filtreleme elemanlarıyla elde edilmiştir.
Sağ üst tarafta ise bağımsız çalışan 5V standby bölümü yer almaktadır.
Bu tip yapıların temel mantığını daha genel düzeyde görmek için anahtarlamalı güç kaynakları konusu da faydalı olabilir.
Primer Tarafta Teknik İnceleme
Giriş filtresi ve yüksek voltaj bara
AC girişten sonra sigorta, EMI filtre elemanları, toroid bobinler ve X-Y sınıfı kondansatörler kullanılmıştır.
Doğrultma bölümünde dört diyotla oluşturulan köprü yapı ve iki adet 330uF / 200V ana filtre kondansatörü görülmektedir.
Bu iki kondansatör seri çalışarak primer tarafta yüksek voltaj DC bara oluşturur.
Geniş giriş aralığı desteklenmesi nedeniyle bu bölüm, düşük ve yüksek şebeke gerilimlerinde kararlı çalışacak şekilde düzenlenmiştir.
Bu kısımda sigorta, doğrultucu diyotlar veya ana filtre kondansatörlerinde sorun varsa cihaz tamamen ölü görünebilir.
Özellikle eski ATX güç kaynaklarında kondansatör kuruması ve ESR artışı sık rastlanan problemler arasındadır.
TL494CN ve sürücü bölümü
Şemanın sol alt bölümünde yer alan TL494CN, ana PWM kontrolünü üstlenmektedir.
Osilatör, hata yükselteçleri ve duty kontrol yapısı bu entegre üzerinde toplanmıştır. CT ve RT pinleri etrafındaki elemanlar çalışma frekansını belirlerken, geri besleme hattı üzerinden çıkış regülasyonu sağlanır.
TL494CN çıkışı doğrudan güç transistörlerine verilmemiş, önce küçük sinyal transistörleri ve sürücü trafosu üzerinden işlenmiştir.
Bu yapı eski ATX tasarımlarında çok yaygındır. TL494 çalışsa bile sürücü trafosu veya sürücü transistorlerinde problem varsa primer kat anahtarlama yapmaz.
Bu nedenle primer tarafta yalnız güç transistörlerini değil, kontrol ve sürme hattını da birlikte değerlendirmek gerekir.
Primer anahtarlama katı
Ana güç bölümünde iki adet 2SC4977 transistör kullanılmaktadır. Bu elemanlar, sürücü trafosundan gelen darbelerle sırayla iletime geçerek ana trafonun primerini çalıştırır.
FR107 ve FR102 gibi hızlı diyotlar, baz sürme hattı ve sönümleme görevleri açısından önemlidir.
Primer tarafta ayrıca snubber ve koruma elemanları da görülmektedir.
Bu tip tasarımlarda 2SC4977 güç transistörlerinden birinin kısa devre olması sigortanın atmasına neden olabilir.
Sürücü trafosu veya hızlı diyot arızaları ise cihazın hiç kalkmaması ya da kısa süre denedikten sonra durması şeklinde belirti verebilir.
Frekans ve zamanlama tarafını yorumlamak için SMPS frekans hesaplama aracı da kullanılabilir.
Sekonder Çıkışlar ve Regülasyon Yapısı
Ana trafonun sekonder tarafında +12V, +5V, -12V, -5V ve +3.3V çıkışları ayrı doğrultucu ve filtre elemanlarıyla oluşturulmuştur.
+5V hattında SBL3040 çift Schottky doğrultucu, +12V tarafında hızlı toparlanan diyotlar ve bobin filtreleri görülmektedir.
Çıkış bobinleri ile düşük ESR kondansatörler, anahtarlama sonrası oluşan dalgalanmayı azaltmak için birlikte çalışır.
Bu güç kaynağı, klasik grup regülasyonlu eski ATX tasarımlarına örnektir. Bu nedenle bir hattaki sapma diğer çıkışları da etkileyebilir.
Özellikle +5V ve +12V hatları birlikte değerlendirilmelidir. Konunun temelini kavramsal olarak okumak isteyenler için DC-DC dönüştürücü nedir yazısı da faydalıdır.
3.3V hattı ve ek düzeltme bölümü
Şemada +3.3V hattı için PHP45N03LT MOSFET, TL431 ve sense bağlantıları içeren ayrı bir düzeltme katı görülmektedir.
Bu yapı, 3.3V hattını yalnız sekonder sargıdan almakla yetinmeyip yük altında daha kararlı tutmak için kullanılmıştır.
+3.3VS sense hattı da kablo ve bağlantı kayıplarını telafi etmeye yardımcı olur.
3.3V hattında düşük gerilim veya yük altında çökme varsa yalnız çıkış diyotları değil, bu düzeltme bölümü de ayrıca kontrol edilmelidir.
5V Standby Bölümü
Şemanın sağ üst tarafında yer alan standby bölümü ana güç katından bağımsız çalışmaktadır.
C5027-R transistor, küçük standby trafosu, PC817 optokuplör ve TL431 referans yapısı ile +5VSB hattı üretilmektedir.
Doğrultma sonrasında filtre bobini ve kondansatörler ile standby çıkışı düzeltilmiştir.
Anakartın bekleme işlevleri bu hattan beslendiği için ilk kontrol edilmesi gereken gerilimlerden biri +5VSB çıkışıdır.
5VSB yoksa cihaz çoğu zaman tamamen ölü görünür. Buna karşılık 5VSB var ama ana çıkışlar oluşmuyorsa arıza primer kontrol ya da PS-ON tarafında aranmalıdır.
Benzer TL494 tabanlı klasik bir yapı görmek için Seventeam TL494 LM339 ATX ST230WHF şeması da karşılaştırmalı olarak incelenebilir.
PS-ON ve PG Mantığı
Şemada ON hattı, TL494 ve yardımcı transistorler üzerinden ana güç kaynağını başlatacak şekilde düzenlenmiştir.
PG hattı ise çıkışlar kararlı seviyeye ulaştığında üretilir. Bu bölümde 2SA733 ve 2SC945 transistorleri birlikte çalışmaktadır.
Güç kaynağı standby verdiği hâlde sistem başlamıyorsa yalnız primer kat değil, ON ve PG hattı da mutlaka kontrol edilmelidir.
Bu tip tasarımlarda küçük sinyal transistorleri ve 1N4148 diyotları arızalandığında, ana güç katı sağlam olsa bile cihaz başlatılamayabilir.
Arıza Tespiti İçin Dikkat Edilecek Noktalar
- Cihaz tamamen ölü ise: sigorta, giriş filtresi, köprü doğrultucu ve ana filtre kondansatörleri kontrol edilmelidir.
- +5VSB yoksa: standby trafosu, C5027-R, PC817, TL431 ve doğrultucu diyotlar incelenmelidir.
- +5VSB var ama ana çıkışlar yoksa: ON hattı, TL494CN, sürücü trafosu ve 2SC4977 güç transistörleri kontrol edilmelidir.
- Sigorta atıyorsa: 2SC4977 primer transistörleri, doğrultucu diyotlar ve snubber elemanları ölçülmelidir.
- +3.3V düşükse: PHP45N03LT, TL431, +3.3VS hattı ve ilgili filtre elemanları gözden geçirilmelidir.
- PG oluşmuyorsa: 2SA733, 2SC945 ve küçük sinyal diyotları ile PG hattı çevresi incelenmelidir.
Wintech WIN-235PE ver. 2.03, TL494CN tabanlı klasik ATX güç kaynaklarının öğretici örneklerinden biridir.
Geniş giriş aralığı, ayrı 5V standby bölümü, 2SC4977 primer anahtarlama katı ve 3.3V için ek düzeltme yapısı ile hem şema analizi hem de tamir yaklaşımı açısından faydalı bir referans sunar.
Arıza ararken giriş doğrultma, standby, sürücü, primer anahtarlama, sekonder doğrultma ve kontrol hatlarını ayrı ayrı değerlendirmek daha hızlı sonuç verir.
