پاور کامپیوتر زیر ذره‌بین: بررسی ساختار، اجزا و نحوه عملکرد

مرحله فیلترسازی EMI/گذرا

مشکل منابع تغذیه در این است که سوئیچ‌های FET آن‌ها نویزهای الکترومغناطیسی (EMI) یا تداخل فرکانس رادیویی (RFI) تولید می‌کنند که می‌تواند به شدت روی سایر دستگاه‌های الکترونیکی تأثیر منفی بگذارد. علاوه بر این، پاورها باید در برابر نویزها و نوسانات ولتاژی شبکه برق محافظت شوند، بنابراین این مرحله بسیار مهم است.

نویزها براساس حالت هدایت به دو نوع نویز حالت مشترک (Common Mode Noise یا CMN) و نویز حالت تفاضلی (Differential Mode Noise یا DMN) تقسیم می‌شوند. نویز حالت مشترک، تداخل الکتریکی نسبت به زمین یا سیم مشترک است و از قله‌های فرکانس بالا تشکیل می‌شود که ناشی از کابل‌های معیوب یا EMI/RFI دستگاه‌های مجاور است. برای کاهش نویز حالت مشترک، از سیم‌پیچ‌های حالت مشترک (Common Mode Choke) همراه با خازن‌های نوع Y استفاده می‌شود. نویز حالت تفاضلی، نویزی است که بین دو خط نسبت به یک نقطه مرجع مشترک اندازه‌گیری می‌شود و نویز حالت مشترک را شامل نمی‌شود. برای کاهش نویز حالت تفاضلی، خازن‌های نوع X بین خطوط قرار می‌گیرند.

فیلتر EMI/گذرا در پاورها همیشه قبل از یکسوساز پل (Bridge Rectifier) قرار می‌گیرد، چون در این موقعیت، نویزهای ایجاد شده توسط دیودهای پل نیز کاهش می‌یابد (بله، حتی دیودها نیز نویز تولید می‌کنند، به ویژه در هنگام خاموش شدن).

اجزای لازم برای یک فیلتر EMI/گذرا مؤثر از دو خازن Y، دو خازن X، دو سیم‌پیچ، یک واروریستور اکسید فلزی (Metal Oxide Varistor یا MOV) و فیوز تشکیل می‌شود. در پاورهای ارزان‌تر، سازندگان برای صرفه‌جویی در هزینه برخی از این قطعات را حذف می‌کنند. معمولاً اولین قطعه‌ای که حذف می‌شود، MOV است.

MOV یک مقاومت وابسته به ولتاژ است که پاور و سیستم را در برابر ولتاژهای ناگهانی و افزایش‌های ناخواسته برق محافظت می‌کند. اگر پاور شما در فیلتر EMI/گذرا MOV ندارد، حتماً باید سیستم خود را با یک محافظ ولتاژ (Surge Suppressor) یا منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) روشن کنید؛ در غیر این صورت، یک نوسان برق می‌تواند به طور دائم به پاور و حتی کل سیستم شما آسیب برساند.

پس از فیلتر EMI/گذرا، معمولاً از یک ترمیستور ضریب دمای منفی (Negative Temperature Coefficient یا NTC) برای حفاظت از سایر قطعات در برابر جریان‌های هجومی بالا استفاده می‌شود. ترمیستور در واقع یک مقاومت است که مقاومتش براساس دمای عملیاتی آن تغییر می‌کند.

مقاومت یک ترمیستور سرد معمولاً بین 6 تا 12 اهم است و پس از راه‌اندازی پاور، ترمیستور گرم شده و مقاومت آن به حدود 0.5 تا 1 اهم کاهش می‌یابد. معمولاً در پاورهای با بازده بالا، یک رله الکترومغناطیسی وجود دارد که پس از روشن شدن پاور، ترمیستور را بای‌پس (عبور مستقیم از مسیر موازی) می‌کند تا ترمیستور خنک شده و هنگام راه‌اندازی مجدد گرم پاور به طور نرمال عمل کند.

همچنین با بای‌پس کردن ترمیستور، کمی بازده پاور افزایش می‌یابد چون دیگر انرژی روی ترمیستور تلف نمی‌شود. رله معمولاً در پاورهای رده بالا کاربرد دارد، در حالی که در پاورهای پایین‌رده این کار را می‌توان با استفاده از یک دیود انجام داد.