پایان نامه دستگاه تست منبع تغذيه كامپيوتر

مقدمه :

در سالهاي اخير توليد و استفاده از رايانه رشد فزاينده اي كرده وبازار سخت افزار رايانه به يكي از بزرگترين بازارها در جهان تبديل شده است . ساخت قسمتهاي مختلف رايانه ها بر خلاف دستگاههاي ديگر  عموما بوسيله توليد كننده نهايي انجام نميشود بلكه اكثر توليدكنندگان رايانه ، مونتاژكننده هستند و تنها فرق آنها با هم در نوع و كيفيت قطعات ورودي مورد استفاده ميباشد.

رايانه هاي امروزي معمولا از 10 تا 15 قطعه تشكيل ميشوند كه جعبه به همراه منبع تغذيه ( Case  ) يكي از اين قطعات ميباشد. چون برق مصرفي تمام قطعات داخلي رايانه توسط منبع تغذيه تامين ميشود بديهي است كه كيفيت آن خيلي مهم ميباشد.

منبع تغذيه رايانه

منبع تغذيه رايانه ها در دو مدل AT  و ATX  وجود دارد كه در حال حاضر نوع دوم مورد استفاده قرار ميگيرد . خطوط ولتاژ يك منبع تعذيه ATX  به صورت زير ميباشد :

–    +3.3v  : جهت استفاده مادربرد  ، كارتهاي جانبي  و پردازنده اصلي   با  قدرتي در  حدود    20A

– +5v         : جهت استفاده مادربرد ،كارتهاي جانبي و انواع ديسك گردانها با قدرتي در حدود  35A

– +12v       : جهت استفاده كارتهاي جانبي ، انواع ديسك گردانها و فن ها با قدرتي در حدود  25A

-+5VSB   : جهت  استفاده مادربرد در حالت    Stand By     با قدرتي در حدود  2A

– -5V        : جهت  استفاده مادربرد با قدرتي در حدود  0.5A

– -12V      : جهت  استفاده مادربرد با قدرتي در حدود 0.8A

   كيفيت منبع تغذيه رايانه بستگي به پارامترهاي زير دارد :

1-    حداكثر جريان خروجي در هر كدام از خطوط ولتاژ آن

2-   پايداري  ولتاژهاي خروجي در محدوده هاي تعيين شده ( Stability  )

3-   عدم وجود نويز در خروجي (Filtering  )

• محافظت در مقابل اتصال كوتاه .
• حساسيت كم به نوسانات برق شهر ( مثلا AC in 200v~240v ) .

هدف پروژه :

در ایران سالانه حدود700 هزار رايانه شخصي مونتاژ ميگردد و در نتيجه به همين تعداد نيز منبع تغذيه مصرف میشود و چون  اين منابع تغذيه از تامين كننده هاي مختلف داخلي يا خارجي خريداري ميشود لازم است كيفيت محصول ارايه شده آنها مورد ارزيابي قرار گرفته و مشخصات ادعايي آنها بصورت عملي تاييد شود . براي تست و ارزيابي كيفيت منبع تغذيه رايانه نياز به دستگاه تست كننده بود كه مشابه خارجی آن حدود 3000 هزار دلار است  براي رفع اين مشكل تصميم به طراحي و ساخت  چنين دستگاهي در غالب پروژه تحقیقاتی(پایان نامه تحصیلی) گرفته شد.

مشخصات عملكردي دستگاه :

اين دستگاه از 5 خصوصيت كيفي منبع تغذيه سه 3 تاي اولي را تست ميكند و  دو تاي آخر را انجام نمي دهد كه اگر لازم باشد در مدل بعدي اعمال خواهد شد .

دستگاه را ميتوان در يكي از دو حالت دستي يا اتوماتيك  مورد استفاده قرار داد.

 حالت دستي :

اين حالت كاري  براي تست سريع و ساده ساخته شده و عملكرد آن به اينصورت ميباشد كه پس از روشن كردن دستگاه ، منبع تغذيه مورد نظر به آن وصل ميگردد سپس با زدن كليدهاي افزايش يا كاهش بار الكتريكي روي هر كدام از ولتاژهاي +12v , +5v , +3.3v    جريان كشيده شده و تغييرات ولتاژ قابل مشاهده خواهد بود

حالت اتوماتيك

عملكرد اصلي دستگاه در اين حالت كاري ميباشد در حالت  اتوماتيك اين دستگاه از طريق درگاه  چاپگر    ( LPT PORT   ) به رايانه وصل ميشود و از اين به بعد انجام انواع الگوريتم هاي تست از طريق نرم افزار صورت ميگيرد  در اين حالت يك برنامه نويس با در دست داشتن 5  ولتاژ اصلي منبع تغذيه                                  (-12v,-5v,+12v,+5v,+3.3v  ) و امكان اعمال 16 نوع بار روي هر كدام از  3 خط ولتاژهاي مثبت  انواع تستها را برنامه نويسي كند..

• بار الكتريكي ( Load ) 

براي كشيدن جريان مشخص از يك منبع تغذيه DC  و با فرض ثابت ماندن  ولتاژ  مي توان طبق رابطه

جريان را بدست آورد. ( I  : جريان ، V  :  ولتاژ ،R   : مقاومت )

بطور مثال اگر قرار باشد از خط ولتاژ  V=+5v  جرياني برابر  I=25A    كشيده شود مقدار مقاومت بايد  R=0.2 ohm    باشد .

براي  اين دستگاه سه  بارالكتريي  Load12 , Load5 , load3.3   ساخته شده است كه هركدام از اين بارها داراي 15 حالت ميباشند يعني اندازه مقاوت آنها بين R=r  تا R=r/15   تغييرميكند كه با فرض ثابت ماندن ولتاژ، جريان كشيده شده بين I=i  تا I=15*i   خواهد شد.

شكل هر سه بارالكتريكي اين دستگاه يكسان ميباشد و تنها فرق آنها در اندازه مقاومت r  ميباشد.

كه با تغيير مقدار مقاومت r  مقدار  i نيز تغيير خواهد كرد

بطور مثال براي ولتاژ V=+12v   اگر   i=2A  خواسته شود در آنصورت

كه در آنصورت حداكثر جريان كشيده شده از اين خط ولتاژ  برابر با  I=15*i=30A  خواهد شد.

• صفحه نمايش و كنترل دستي

در حالت  دستي اين دستگاه   براي هر كدام از سه خط ولتاژ اصلي  از واحدهاي زير استفاده شده است :

• نمايشگر هفت قسمتي ( 7-Segment ) 3 رقمي جهت نمايش جريان خط.
• دو عدد كليد جهت افزايش يا كاهش جريان. (Key )
• ميتر عقربه اي جهت نمايش ولتاژ خط. ( Miter )

طرز كار اين قسمت دستگاه بدينصورت ميباشد كه با زدن كليد بالايي يك بار الكتريكي كوچك ( r  ) به بارهاي قبلي اضافه ميشود ودر نتيجه  جريان خط  افزايش مي يابد  و  مقدار آن   بر حسب آمپر  توسط صفحه    7-Segment    نمايش داده ميشود  و همچنين مقدار ولتاژ خط نيز توسط Miter     نمايش داده خواهد شد.

با زدن كليد پايين عكس عمل قبلي انجام خواحد شد.

پایان نامه دستگاه تست منبع تغذيه كامپيوتر