آشنایی با منبع تغذیه کامپیوتر و نقش آن در عملکرد سیستم

وقتی کامپیوترتان را روشن می‌کنید، اولین قطعه‌ای که شروع به کار می‌کند و انرژی لازم را به همه اجزای سیستم می‌رساند، منبع تغذیه کامپیوتر است. این قطعه برق متناوب شهری را به ولتاژ مستقیم و پایدار تبدیل می‌کند تا پردازنده، کارت گرافیک، هارد و سایر قطعات بدون نوسان یا آسیب، کار کنند. در دنیای امروز که قطعات سخت‌افزاری قدرتمندتر و پرمصرف‌تر شده‌اند، انتخاب یک منبع تغذیه کامپیوتر با کیفیت، نقش مهمی در پایداری عملکرد و طول عمر سیستم دارد. در ادامه این مطلب از مجموعه فنی حرفه‌ای دکتر برد، با جنبه‌های مختلف این قطعه مهم و روش‌های انتخاب بهترین گزینه آشنا می‌شویم.

منبع تغذیه کامپیوتر چیست؟

واحد منبع تغذیه دستگاهی است که انرژی الکتریکی مورد نیاز سایر قطعات و سخت‌افزارهای موجود در رایانه از جمله CPU، RAM، حافظه‌های جانبی و … را تامین می‌کند. منبع تغذیه جریان متناوب AC یا همان برق شهری را به عنوان ورودی دریافت کرده و آن را به جریان مستقیم DC مورد نیاز قطعات کامپیوتر تبدیل می‌کند. در کامپیوترهای شخصی PC یا Personal Computers منبغ تغذیه کامپیوتر معمولاً در پشت محفظه  (Case) قابل دسترسی است.

به منبع تغذیه یک کابل (که معمولاً دارای یک سیم زمین، مثبت و منفی است) از طرف برق شهری به صورت مستقیم وصل می‌شود اما در رایانه‌های کوچکتر مانند لپتاپ‌ها، واحد منبع تغذیه بصورت خارجی (External) وظیفه تبدیل را بر عهده دارد و جریان ورودی به خود این نوع کامپیوترها جریان مستقیم است. منبع تغذیه در مقایسه با سایر قطعات ساخت افزاری معمولاً عمر کمتری دارد و دلیل آن هم نوسانات برق و کارکرد زیاد آن است که باعث داغ کردن شدید منبع تغذیه و در نهایت خرابی اجزای آن می‌شود یا گاهاً باعث خاموشی و ریستارت‌های ناگهانی کامپیوتر می‌شود.

البته بر روی منبع تغذیه کامپیوتر، فن‌ و درون آن‌ها گرماگیرهایی قرار می‌گیرند تا گرمای حاصل از قطعات الکتریکی درون منبع تغذیه (از جمله ترانزیستورها، مقاومت‌ها و…) را به بیرون منتقل کند و دمای دستگاه را پایین بیاورد.

کلمه PSU به چه معناست؟

کلمه PSU مخفف عبارت Power Supply Unit به معنای «واحد منبع تغذیه» است. این قطعه وظیفه دارد انرژی الکتریکی موردنیاز تمام بخش‌های کامپیوتر را تأمین و آن را به ولتاژهای پایدار و مناسب برای هر قطعه تبدیل کند. در میان کاربران و تکنسین‌ها، PSU با نام‌های دیگری هم شناخته می‌شود، از جمله:

• منبع تغذیه (Supply)
• پاور (Power)
• مبدل برق (Converter)
• پاور پک (Pack)

وظیفه منبع تغذیه کامپیوتر

وظیفه منبع تغذیه تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز قطعات کامپیوتر است. منبع تغذیه جریان متناوب شهری را به جریان مستقیم مورد نیاز قطعات تبدیل می‌کند. این جریان متناوب می‌تواند ۱۱۰ تا ۱۱۵ یا ۲۲۰ تا ۲۳۰ ولت (و سایر محدوده‌های استاندارد) باشد. منبع تغذیه این جریان متناوب را به جریان‌های مستقیم ۳.۳ ولت، ±۵ ولت و ±۱۲ ولت (ولتاژهای استاندارد) تبدیل می‌کند.  ولتاژهای ۵ و ۳.۳ معمولاً در مدارات دیجیتالی و ولتاژ ۱۲ در قطعاتی مانند موتورهای هارد دیسک‌ها، فن‌ها و … که به ولتاژ بالاتر نیاز دارند استفاده می‌شوند.

واحد اندازه‌گیری منبع تغذیه چیست؟

مهمترین واحدی که در خرید یا استفاده از یک منبع تغذیه مورد توجه قرار می‌گیرد میزان توان واقعی و حداکثر توان آن برحسب وات (Wat) است. توان واقعی یا Real Power به مقدار توانی گفته می‌شود که پاور می‌تواند به‌صورت پایدار به قطعات کامپیوتر برساند، در حالی‌ که حداکثر توان یا  Peak Power به بیشترین حد توانی گفته می‌شود که منبع می‌تواند برای مدت کوتاه به سیستم منتقل کند.

به‌طور کلی، توان موردنیاز هر سیستم بسته به قطعات داخلی آن متفاوت است. بر اساس داده‌های شرکت PC Power and Cooling، برخی از مصرف‌های تقریبی قطعات به شرح زیر است:

• پردازنده (CPU): حدود ۸۰ تا ۱۴۰ وات
• هر ماژول رم (RAM): حدود ۱۵ وات
• مادربرد: حدود ۵۰ تا ۱۵۰ وات
• محفظه و فن‌ها: حدود ۳ وات
• هارد دیسک (HDD): حدود ۱۵ تا ۳۰ وات
• درایو نوری (CD/DVD): حدود ۲۰ تا ۳۰ وات

نکته: در انتخاب پاور باید توان واقعی آن با مجموع مصرف همه قطعات سیستم متناسب باشد و بهتر است کمی ظرفیت اضافه تر نیز در نظر گرفته شود تا از فشار بیش از حد به منبع تغذیه کامپیوتر جلوگیری شود

برندهای معروف تولیدکننده منبع تغذیه کامپیوتر

• Corsair: ارائه‌دهنده پاورهای قدرتمند، پایدار و مناسب برای سیستم‌های گیمینگ و حرفه‌ای.
• Ultra: شناخته‌شده به‌خاطر طراحی بهینه و قیمت رقابتی.
• CoolMax: گزینه‌ای اقتصادی با کارایی مناسب برای سیستم‌های اداری و خانگی.

بررسی انواع منبع تغذیه

این قطعه انواع مختلفی دارد، از جمله منابع تغذیه DC و سوئیچینگ؛ در لپ‌تاپ‌ها این وظیفه معمولا توسط آداپتور خارجی انجام می‌شود که برق را به جریان مستقیم و مناسب برای باتری و قطعات لپ‌تاپ تبدیل می‌کند.

منبع تغذیه DC

منبع تغذیه کامپیوتر از نوع DC، ولتاژ مستقیم و پایدار را به بار متصل می‌کند. این منبع تغذیه کامپیوتر می‌تواند انرژی خود را از یک منبع DC یا برق شهری AC دریافت کند. برای تأمین ولتاژ و جریان مورد نیاز تجهیزات، برق AC ابتدا توسط ترانسفورماتور کاهنده به سطح ولتاژ پایین‌تر تبدیل شده، سپس یکسو شده و با فیلترهای خازنی و سلفی به ولتاژ DC صاف و پایدار تبدیل می‌شود. این نوع منبع تغذیه کامپیوتر در دستگاه‌هایی مانند آداپتورهای ساده و برخی تجهیزات الکترونیکی کاربرد دارد.

منابع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغذیه سوئیچینگ یا SMPS ها، جایگزین منابع تغذیه AC به DC خطی سنتی می‌باشد. همچنین این منبع تغذیه کامپیوتر توان مصرفی، تولید گرما و اندازه و وزن مدار را کاهش خواهد داد. کاربردهای سوئیچینگ در کامپیوترها، تقویت کننده های توان ، تلویزیون‌ها، درایو موتور های DC  و… می‌باشد

مزیت اصلی این نوع منبع تغذیه کامپیوتر بازده بالای آن است که با استفاده از ترانزیستور یا ماسفت‌هایی که به صورت سوئیچ بین حالت‌های ON و OFF عمل می‌کنند، به دست می‌آید. این عملکرد باعث کاهش اتلاف توان و افزایش کارایی منبع تغذیه کامپیوتر می‌شود.

UPS (منبع تغذیه بدون وقفه )

Uninterruptible Power Supply یا به عبارت مختصر UPS، یک منبع تغذیه الکترونیکی است که بیشترین کار آن، تامین توان مورد نیاز بار مصرفی بدون وقفه است. UPS زمانی که برق می‌رود، انرژی بار را تامین می‌نماید.

این منبع تغذیه کامپیوتر با استفاده از باتری داخلی خود، برق را تثبیت کرده و نویزها و نوسانات را حذف می‌کند.
از کاربردهای مهم منبع تغذیه کامپیوتر UPS می‌توان به تأمین برق اضطراری سرورها، مراکز داده و تجهیزات حساس پزشکی اشاره کرد. برای مثال، در یک مرکز داده، UPS تضمین می‌کند که در صورت قطع برق، تجهیزات به طور پیوسته فعال باقی بمانند.

 منابع تغذیه ولتاژ بالا (high voltage power supply)

منبع تغذیه ولتاژ بالا دستگاهی است که خروجی آن می‌تواند به صدها یا هزاران ولت برسد. برای جلوگیری از ایجاد جرقه یا آسیب به دستگاه و همچنین حفظ ایمنی افراد، این منابع تغذیه از اتصالات خاص و محافظ‌های ایمنی استفاده می‌کنند. علاوه بر این، برخی از آنها قابلیت تغییر قطبیت خروجی را دارند و مجهز به مدارهای محافظتی مثل بریکر و کانکتورهای ویژه هستند تا ریسک خطرات احتمالی به حداقل برسد.

 همچنین برخی منابع تغذیه ولتاژ بالا، ورودی آنالوگ دارند که به کاربر امکان تنظیم دقیق‌تر ولتاژ خروجی را می‌دهد، اما معمولاً پهنای باند این تنظیمات محدود است

انتخاب مناسب ترین منبع تغذیه (PSU) سیستم کامپیوتر

برای انتخاب یک منبع تغذیه کامپیوتر خوب، باید چند نکته ساده را رعایت کنید:

1. سازگاری با کیس و مادربرد
   منبع تغذیه باید اندازه و فرم فاکتور مناسبی داشته باشد تا به راحتی داخل کیس و با مادربرد شما هماهنگ باشد.
2. انتخاب توان (وات) مناسب
   میزان مصرف برق قطعات سیستم را بسنجید. اگر سیستم شما حدود ۶۰۰ وات نیاز دارد، بهتر است منبع تغذیه‌ای با حداقل ۱۲۰۰ وات انتخاب کنید تا منبع بهتر و بهینه‌تر کار کند و امکان ارتقاء سیستم هم وجود داشته باشد.

1. انتخاب برند معتبر
   برندهای مشهور مثل Corsair، Antec، EVGA و Seasonic کیفیت و دوام بهتری دارند و انتخاب مطمئن‌تری هستند.
2. استاندارد راندمان ۸۰ پلاس
   به دنبال منبع تغذیه‌ای باشید که استاندارد ۸۰ پلاس داشته باشد؛ یعنی مصرف انرژی بهینه و هدررفت کم. این استاندارد شامل سطوح مختلفی مثل برنز، نقره‌ای، طلایی، پلاتینیوم و تیتانیوم است که هرچه بالاتر باشد، راندمان بهتر و مصرف برق کمتر است.
3. صرفه‌جویی در مصرف انرژی
   حتی تفاوت‌های کوچک در راندمان منبع تغذیه باعث کاهش مصرف برق و افزایش عمر قطعات می‌شود.

چرا شناخت درست منبع تغذیه کامپیوتر برای هر تکنسین حیاتی است؟

شناخت دقیق منبع تغذیه کامپیوتر یکی از عوامل کلیدی در رفع مؤثر مشکلات سیستم است. این قطعه برق و انرژی لازم را تامین می‌کند و کوچک‌ترین ایراد در آن می‌تواند باعث خاموشی ناگهانی، خرابی قطعات یا مشکلات پرهزینه شود. تکنسینی که با جزئیات منبع تغذیه آشنا باشد، می‌تواند عیب‌یابی دقیق‌تری انجام دهد.

اگر می‌خواهید مثل یک حرفه‌ای، منبع تغذیه و دیگر قطعات سخت‌افزاری را به‌صورت کامل بشناسید وشرکت دردوره آموزش تعمیرات لپ‌تاپ و کامپیوتر بهترین مسیر شماست. با این دوره، قدم‌به‌قدم با اصول کار آشنا می‌شوید و می‌توانید مشکلات پیچیده را به راحتی حل کنید.