Electromagnetic Interfaces Filter / Transient Filter / EMI Voltage Filter
عند مراجعه اى باور سبلاى يوجد جزئان اساسيانيتم الفصل بينهم اثناء المراجعه على الرغم من كونها دائره كهربائيه واحده ولكن ستكتشف ان اى باور سبلاى ايضا يتكون من
مجموعه دوائر كهربائيه مختلفه على البورده الاساسيه Main PCB وعلى خلاف هذا ستكتشف وجود بعض منها daughtersاو لوحات البوردات الصغيره المتصله بالبورده
الاساسيه, وكلمه Main PCB هى اختصار كلمه Printed Circuit Board وهى تطلق على اى بورده دائره كهربائيه ( PSU / VGA / Motherboatd ) .
بالبدايه يوجد الجانب الاول بالباور سبلاى ويستخدم المراجع كلمه Primary-Side لوصف هذا الجزء وبدا مراجعه مكوناته وخصائصه اما الجانب الثانى Secondary-Side
ويفصل بينهما محول ضخم يسمى Transformer شكلا "غالبا فى المنتصف" وموضوعا بالتاكيد ( حسب نظام عمله ) وهذه هى الفكره والمنهج المتبع فى نماذج المراجعات
وايضا طريقه بناء الباور سبلاى .اذن الموضوع سهل جدا الجانب الاول والجانب الثانى وكل منهما يتكون من مجموعه مكونات لها مجموعه من الخصائص ويفصل بينهما المحول
الجزء الاول بالجانب الاول بالباور سبلاى هى عباره عن وحده او مرحله او دائره تسمى EMI Filter / Transient Voltage Suppression وكلمه EMI Filter هى
اختصار لكلمه Electromagnetic Interfaces Filter ومعناها الفلتر للحقل الكهرومغناطيسى او كابت الفولتيه ولك ان تسميه اختصارا مضيف العبور ( بواب العماره ) او
حمايتك من اندفاع التيار Inrush AC Current
مما يتكون هذا الفلتر وماهى خصائصه واهميه وجوده ؟ انظر الى الصوره التقريبيه ولاحظ مسميات الاجزاء
يوجد فى اى باور سبلاى ترانزستورز تحويل التيار ولن نتكلم عنها الان ولكن مشكله الترانزستورز دائما داخل الباور سبلاى انها تولد ضجيج عالى بشكل التيار الكهربائى وهذه
المشكله تسمى "Noise" اى ضجيج وانزعاج خاصه عند عودتها بالاتجاه المعاكس اى فى طريق العوده الى سوكيت/كوبس الحائط مره اخرى ومن الممكن ان تتسبب فى مشاكل
كثيره لايه الكترونيات متصله على نفس السوكيت ومن الممكن ان تتسبب فى مشاكل لايه الكترونيات متصله على نفس مسار عداد المنزل
ولذلك هذا الضجيج عباره عن نقطه ضعف اساسيه داخل اى باور سبلاى .
الان ادركنا لماذا بدا الحديث عن اهميه وجود فلتر Electromagentic Interfaces ولكن مشكله الضجيج الناتج عن ترانزستورز الـ MOSFETs ليست بالتاكيد المشكله
الوحيده التى تحتاج الى فلتر EMI Filter لتقليل نسبتها والحمايه من التيار العائد لان من اهم اسباب وجود Diodes وهى ايضا عباره عن ترانزستورز ولكن من اهم اسباب
وجودها هو سرعه اندفاع نقل تيار التردد فى اتجاه واحد بدلا من اتجاهين معاكسين , ولكن لسوء الحظ هناك صمام Diode الكوبرى او ما يسمى Bridge Rectifier الذى
يتسبب فى عوده الضجيج بسبب اختلاف خصائص عمله واقترابه من حلقه بدايه التشغيل " AC Switch" خاصه اثناء اغلاق الكومبيوتر ولكن فى جميع الاحوال الباور سبلاى
ايضا يحتاج الى حمايه خاصه من الفولتيات المرتفعه والضجيج الناتج عن تيار الكهرباء الناتج عن شبكه الكهرباء خلال سوكيت الحائط .
لذلك الباور سبلاى يمتلك فلتر EMI Filter للمساعده على حل مشكلتان من المتوقع حدوثهما يوميا وباستمرار متواصل خاصه ما يكون هناك مشاكل بشبكه الكهرباء او باعمده
الاناره القريبه من المنزل, فهى حاجز وحجر اساس لاى باور سبلاى فى حمايته من مشاكل الضجيج Noise اما الناتج عن اخطاء الشبكه او الناتج عن عوده تيار الفولتيات من
ترانزستورز الباور سبلاى فى حاله وجود Diodes ثنائيه ضعيفه الكفائه او السرعه وهى تسمى الثنائيه بسبب شكل توزيع مسار الفولتيه من خلالها على عكس اى ترانزستورز
اخر فهو يعتبر ثلاثى وسياتى الحديث عنه لاحقا لنوضيح الفرق بين ترانزستورز صمامات Diodes وترانزستورز التشغيل Switching Transistors على الرغم ان جميع
الترانزستورز المستخدم بالباور سبلاى عباره عن MOSFETs
ماهى الاجزاء او المحتويات التى يجب ان يمتلكها نظام فلتر الحقل الكهرومغناطيسى للتاكد من حمايه الباور سبلاى لنفسه وحمايه بقيه اجزاء الكومبيوتر من مشاكل الضجيج ؟
مثال
قبل ان نهتم باجزاء دائره الحمايه انظر جيدا لما يحدث بهذه المراجعه وماذا نريد منها حسب مواصفات ATX 12V EBS لانظمه الطاقه منذ عام 1995 ؟
عند حدوث خلل فى تردد التيار هل تلاحظ احيانا ريستارت الكومبيوتر فجاه ؟ هنا تعمل دائره EMI Filter فى حمايتك بعدم التسبب فى ريستارت للكومبيوتر وامكانيه
استكمال جميع اعمالك مهما كانت مرحله الضغط على الكومبيوتر سواء تصاميم هامه او العاب او تنفيز اى مهام ضروريه .
هذه المراجعه تتم لمده 200ms اى 200millisecond وهى احد الفترات المتوقعه لاخطاء شبكات الكهرباء ولكن الفتره الاقرب للدقه هى 500ms فى اسواء الاحوال واذا
زادت يحدث قطع كهرباء تماما ومحتاجين نقيس قدره الباور سبلاى فى تحمل دائرره EMI لهذه الفتره .
المطلوب : اذا خرجت مسارات توزيع الفولتيات لوحدات التوزيع الخاصه بالباور سبلاى عن اقصى نسبه للتردد -/+ 5% اذن يفشل الباور سبلاى فى حمايتك وهيكون متضطر
لعمل ريستارت بسبب عدم استقرار التيار الواصل عن طريق دائره EMI Filter اما اذا مر من الاختبار بسلام فهو باور كفؤ ويعتمد عليه ويمتلك دائره حمايه قويه وهنبدا
نتابع مراجعه لاختبار الدائره اثناء الضغط عليها تقريبا 20% من قوه الباور اولا وتقريبا 50% مره من قوه الباور باداه القياس وتسمى oscilloscope .
الفشل واضح ؟ الدائره لم تستطع الثبات لمده 200ms وللاسف مسار 3.3V+ خرج عن توزيعه الصحيح اثناء ضغط الجهد 50% رغم انه مر بسلام فى الضغط البسيط 20%
المفترض ان تكون طول فتره العمل داخل نسبته اللى هى باسمه بالظبط 3.300V ولكن مسموح لك الى ان تظل داخل زياده او نقصان 5%
طيب نجمع %5 + 3.3 = نلاقى النتيجه 3.465V طيب نطرح 3.3 - 5% = نلاقى النتيجه 3.135V يعنى المفترض ان اكون داخل النسبه بين 3.135 الى 3.465
فعلا نتيجه مسار توزيع الفولتيه خرج عن مداه الصحيح 3.96V ينتج عنه هو ريستارت مفاجىء / اغلاق مفاجىء لتطبيقات التشغيل / تجمييد بنظام التشغيل / اللى ربنا رايده
اذن لابد ان نعلم الان مايجب ان تمتلكه هذه الدائره للتاكد اننا فى مثل هذه الحالات سنكون بامان تام ؟
تاتى بالبدايه خصائص عمل Y Capacitors مكثفات الكبت او القمع واختصارها Y Caps وتاتى خصائص Choke Coils ملفات التصدى او الخنق سويا للعمل على منع
او تقليل نسبه الضجيج المرتفع ( Noise ) العائد من الترانزستورز فى الاتجاه المعاكس. وتاتى خصائص X Capacitors اى مكثفات الكبت والخنق واختصارها X Caps
للعمل على تقليل ومنع الضجيج الناتج عن الفولتيه المرتفعه الناتجه عن اخطاء شبكات الكهرباء.
اذن الامر بكل وضوح يجب ان يمتلك فلتر العبورالثلاثه اجزاء X Caps / Y Caps + Coils
ولكن حتى الان لم نعلم ماهى الاعداد الموصى بها ولكن لم تنتهى مكونات وخصائص فلتر Electromagnetic Interfaces Filter
ما يجب ان تبحث عنه ويفضل وجوده فى دائره الفلتر هو مكثف الاكسيد المعدنى اى MOV او Metal Oxide Varistor , هذا الاكسيد عباره عن مقاوم فولتيات مستقل
بذاته ( حارس خاص) وله اهميه كبيره جدا بجانب عمل واهميه وجود X Caps فى حمايه مزود الطاقه من الفولتيات الناتجه عن اخطاء شبكات الكهرباء واسعاره مكلفه نظرا
لاهميه وجوده وحمايتك من اخطاء شبيهه للمراجعه السابقه ولذلك من المتوقع عدم وجوده فى باور سبلاى سعرى او تجارى. لان اى شركه باور سبلاى تبحث عن توفير مبالغ
فى صناعه فئه ميعنه من الباور سبلاى فهو اول مايتم اهماله بالرغم من اهميه وجوده .
الان سنتوقف قليلا لمعرفه ماهى الاعداد الصحيحه لمكثفات الحمايه داخل دائره فلتره الحمايه داخل الباور سبلاى ؟ ولكن ماهو شكل الدائره اولا
ما يجب ذكره ان دائره EMI / Transient Filter تنقسم الى قسمان او مرحلتان , فلها الحق ان تكون على بورده صغيره متصله بسويتش التشغيل للباور السبلاى كما
بالصوره التى توجد اعلى هذه الفقره فهى متصله بــ AC Switch مباشره ولكن من الممكن ان تكون دائره الحمايه على البورده الاساسيه للباور سبلاى Main PCB
1- اما عن الدائره التى توجد على البورده الاساسيه للباور سبلاى يجب ان لا تقل مكوناتها عن اتنين من مكثفات Y Caps وواحد من مكثفات X Caps وملفين Coils
وكلما كانت هذه الملفات اكبر كانت افضل لقدرتها على تحمل وتحميل التيار الاعلى ولابد من وجود MOV
2- اما عن دائره الحمايه فى البورده الصغيره المتصله بـ AC Switch فكلما كانت اعلى كانت افضل فهى عباره عن فلتر الاساس للتمكن من ضبط وانسيابيه الطاقه المنبعثه
للباور سبلاى وقت احتياج الباور لها فجاه او حمايه الباور من الاخطاء الناتجه عن التيار الخاطىء فكل هذه الحالات تعتبر عن ااندفاع التيار المفاجىء .
لنبدا تطبيق الامر
لا تحاول فتح الباور سبلاى لعمل اى شىء حتى وان لم يكن موصول بالكهرباء اعتمد على المراجعات افضل واامن لحمايه نفسك
من مخاطر متوقعه واى مزود طاقه تجارى او عادى لا يوجد له مراجعات حتى وان كان 1500W لا يمتلك هذه القطع فى الغالب .
هنجيب اكتر من باور سبلاى مختلف خلال شرح بقيه اجزاء الباور المختلفه باذن الله :
مراجعه لثلاثه باورات
اولا : EVGA Bronze KR 500W جميع مكوانته هى من صناعه شركه HEC
ثانيا: Seasonic S12II 430W جميع مكوناته هى صناعه شركه SeaSonic
ثالثا: Seasonuc ECO 400W جميع مكوناته صناعه شركه SeaSonic
الان امامك ثلاثه مزودات طاقه تقريبا برنج السعر الواحد ونريد ان نعلم افضل دائره EMI Filter
حسب مراجعه موقع Chip id الاندونيسى لباور سبلاى ECO 400W فهو يمتلك 4 من Y Caps اى اربعه وواحد X Caps وملف Coil واحد
حسب مراجعه موقع HardwareSecrets لباور سبلاى S12II SS 430W فهو يمتلك نفس الخصائص بالدائره المتصله بــ AC Switch
حسب مراجعه موقع JonnyGuru لباور سبلاى EVGA 500W Bronze فهو يمتلك فقط 2 Y Caps وواحد X Caps وملف Coil واحد
اذن هنا يتفوق باور Seasonic عن صناعه باور EVGA 500W المعتمد على HEC OEM فى فلتر وحده EMI Filter للجزء المتصل بدائره AC Switch
مايجب ذكره ان هنا بباور EVGA عدد اثنان من Y Capacitors ليست سيئه بالطبع بل هى الحد المسموح به لباور بهذه السعه ( 500W ) وقادر على
حمايه اجزاء الباور وسيستم الكومبيوتر من الاخطاء الوارد حدوثها ولكن بوجهه عام فى هذه المنطقه ( الجزء الاول من وحده الفلتر ) ايه زيادات بها
بالتاكيد مفضله فهى تضيق الخناق على الموج او الضجيج Noise المرتفع حين حدوثه
لننتقل للجزء الاخر والاهم من دائره الفلتر المسؤله عن حمايه الباور سبلاى بشكل اساسى وهى موجوده على البورده الاساسيه للباور سبلاى غالبا
يعجز باور EVGA عن توفير MOV وهذا لا ينصح به ابدا ولكن لكل شركه طرق خاصه فى توفير الحمايه حسب مكوناتها ولا نستطيع ان نقول اكثر من ذلك ولكن هنا عدم
وجود MOV بالتاكيد يعرضك لمخاطر متوقعه كما توجد بالمراجعه السابقه لدائره الحمايه ولكن هناك عجز اخر اكثر اهميه واضح بالصور فى نقصان ملف Coil فى الدائره
فيجب ان توفر على الاقل اثنان من ملفات الطاقه Choke Coils على دائره البورده الاساسيه ولكن مره ثانيه يعجز عن توفيره لك ولذلك يضيع من باور EVGA فرص كثيره
فى تحقيق نقاط افضل اثناء مراجعته وتوفير افضل وسائل الامان وسيبدا المراجع هنا باعطائك خلفيه ان هذه الدائره وعلى الرغم من انها مناسبه ولكن هناك مزود اخر بنفس السعر
تقريبا يوفر لك الحمايه الافضل واكثر من المطلوب ودائما وسائل الحمايه الاكثر هى الافضل .
لذلك عدد 2 Y Capacitor اقل فى الجزء الاول لدائره EMI/Transient Filter
عدد واحد اقل من ملفات Coils
عدم امتلاك MOV لتوفير حمايه افضل وهو اكثر الامور الهامه فى هذه المنطقه
ولكن من المتوقع ان تكون هذه المزودات جميعها لميزانيات متوسطه وبسيطه واجهزه متوسطه ليست حماسيه لدرجه كبيره او هاويه لكسر السرعه لاى من مكوناتها وبالتالى انت
بالامان غالبا ( هكذا يخبرك المراجع )
المفضلات