وحدة تزويد الطاقة في الحاسوب

ما هي وحدة تزويد الطاقة في الحاسوب؟

الباورسبلاي ويرمز له بالرمز (PSU) ويعني وحدة تزويد الطاقة، وهو عبارة عن مكون حيوي يعمل على إمداد وتغذية كل مكونات وعناصر جهاز الكمبيوتر، بالطاقة الكهربائية اللازمة لكي تعمل بديناميكة وحيوية ولا تقتصر وظيفة مزوّد الطاقة (Power Supply) على تزويد جهاز الكمبيوتر بالكهرباء فقط، وإنما يقوم أيضاً بعملية تنظيمية مهمة للحاسوب، يعمل الباورسبلاي (Power Supply) على تحويل التيار المتردد (AC) القادم من مفتاح الكهرباء العادي إلى تيار ثابت (D.C)، حتى يتمكّن من إمداد جهاز الكمبيوتر بفولتيات التيار الثابتة المتنوعة (3.3V+ 5V+ 12V+ 12V-) اللازمة لكي يقوم بعملة على أكمل وجهة.

وكما يعتبر الباورسبلاي (Power Supply)، أكثر مكوّن يتجاهله المشتري لجهاز الكمبيوتر، فغالباً ما يكون الاهتمام والتركيز يكون مُنصباً على المعالج أو المذر بورد أو البطاقة الرسومية. نتناسى الباورسبلاي (Power Supply)، مع أنه لا يقل أهمية عن المكونات التي سبق وتم ذكرها. البورسبلاي الجيد مع القدرة الكافية يُطيل من عُمر أجهزة الكمبيوتر كما أنه يعمل على التوفير في استهلاك الكهرباء.

كما أن ألوان أسلاك البورسبلاي (Power Supply) تقريباً متطابقة في كل أنواع البورسبلاي، وهذه الألوان لم تأتي بطريقة عشوائية وإنما تعبّر عن مفاهيم كهربائية مقصودة، على سبيل المثال: اللون الأسود يعبر عن (Ground)، واللون الأحمر يعبر عن (5V)، أمّا عن اللون البرتقالي فهو يعبر عن (3.3V)، واللون الأزرق يعبّر عن (12V). حيث أن هذه الألوان تعتبر تابعة لنظام محدد، أي عندما نرى هذه الألوان في أي بورسبلاي (Power Supply) فلها نفس المعنى وتتحمل نفس القيمة.

وظائف الباور سبلاي (POWER SUPPLY):

اإن لباورسبلاي (Power Supply) يقوم مجموعة من الوظائف الرئيسية وهي:

1- حيث يعتبر البور سبلاي مخفض الفولتية يحول التيار المتردد 230 فولت الى 12 فولت.

2- (Bridge Rectifier) حيث يعمل على تغيير التيار من تيار متردد إلى تيار مستمر.

3- متسعة تستعمل من أجل تصفية التموجات للتيار المتردد ومن ثم تقوم بإرسالها إلى منظم الجهد.

4- ومن ثم يقوم منظم الجهد بتنظيم الجهد إلى 5V.

أنواع التوصيلات في الباورسبلاي (POWER SUPPLY):

1- موصّل اللوحة الأم أو (ATX 20): وهو عِبارة عن مجموعة من الأسلاك تقدر بـ(24) سلك تقريباً، وقد يُسمّى (20 +4) لأن أخر 4 أسلاك من الممكن فكها لاستخدامها في المذر بورد التي تستخدم (20) سلك.

2- موصّل ATX 12V : وهو عِبارة عن 4 أسلاك ويستعمل لكي يتم إمداد المعالج (Processor) بالطاقة اللازمة.

3- موصّل EPS 12V: وهو عِبارة عن 8 أسلاك ويستعمل أيضاً لإمداد المعالج (Processor) بالطاقة اللازمة للقيام بالأعمال المطلوبة منه، ولكنه يَمُد المعالج (Processor) بطاقة أكبر من موصّل (ATX12V)، ويوجد في الغالب في الأجهزة عالية المستوى المتطورة، وذلك الأمر يعود إلى حاجة المعالجات الحالية مزيداً من الطاقة، وهذا الموصّل يستطيع إمداد المعالج (Processor) بضعف ما يمده الموصّل (ATX12V) من (Energy).

4- موصّل SATA: وهو عباره عن 15 سن، وهو يستعمل من أجل إمداد الطاقة لأجهزة الحاسوب التسلسلية (SATA Devices)، مثل الأقراص الصلبة (Hard Disks) ومشغل الأقراص أيضاً (Disk Drives).

5- موصّلات Molex: وهو عِبارة عن 4 أسلاك يستعمل أيضاً لإمداد الطاقة للأجهزة مثل الأقراص الصلبة (Hard Disks)، والمراوح (fan) ومشغل الأقراص وغيرها.

6- موصّلات PCI-EXPRESS: موصّل 6 أسلاك وهو يستعمل لإمداد الطاقة لكروت الشاشة.

7- وصّلة Berg: وهي عِبارة عن 4 أسلاك وتستعمل لإمداد مشغل الأقراص المرنة (Floppy Drive) بالطاقة.

أنواع الباور سبلاي (POWER SUPPLY):

إن معظم وحدات مزوات الطاقة الموجودة في الأسواق جيدة، وكما أنه يجب على المستخدم تغيرها بشكر دوري ومستمر، وكلها معرّضة للخراب للأسباب السابق ذكرها، وهي تتمايز وتختلف فقط في نوع الكابلات الموصلة. فمثلاً: 

1- الباورسبلاي من نوع (Non Modular): يعني أن وصلاته موصوله به بشكل مباشر من خلال الدمج، كما أنه لا يمكن فصلها عن الباور سبلاي. 

2- الباورسبلاي من نوع (Semi Modular): فيعني أن وصلاته كلها يمكن إزالتها عن الباور سبلاي (POWER SUPPLY)، ما عدا وصلة المعالج (Processor)، ووصلة لوحة الأم (motherboard).

3- الباورسبلاي من نوع (Full Modular): فيعني أن وصلاته كلها من الممكن فكها وتركيبها وليست مدمجة مع الباورسبلاي (POWER SUPPLY).

أحجام الباور سبلاي (POWER SUPPLY):

هناك حجمين للباورسبلاي، وهما: (ATX) و(SFX) أما عن (ATX) فهو الحجم الكامل أما (SFX) فهو الحجم الصغير (Micro ATX).

إن أغلب الكيسات ترضى بالحجم الكامل (ATX)، أما عن الكيسات الصغيرة (Mini Cases) فهي تقبل (SFX).

طريقة اختيار الباور سبلاي (POWER SUPPLY) المناسب:

هناك الكثير من عوامل اختيار البور سبلاي (POWER SUPPLY) المناسب وهي:

1- لا بد من أن يكون من شركة مصنعة معروفة: على سبيل المثال، شركة (CORSAIR) أو شركة (SILVERSTONE)، أو شركة (COOLAR MASTER. 2).

2- ثبات الفولتية الخارجة (VOLTAGE STABILITY): الفولت الخارج لا بد من أن يكون مساوي للقيم الطبيعية قدر الإمكان، كلما كان الحمل عالي على الباورسبلاي (POWER SUPPLY) بالإضافة لارتفاع درجة الحرارة كلما حدث هبوط كبير في الفولتية، البور سبلاي (POWER SUPPLY) يقوم بشكل دوري بمراقبة الفولتية الخارجة ويقوم بتعديلها بسرعة لكي يتم التأكد من أن الفولت الخارج هو الصحيح. والقيم المقبولة للفولت هي (%5) للقيم الموجبة و(%10) للقيم السالبة.

3- اهتزاز الفولت الخارج VOLTAGE RIPPLE: هو عبارة عن اهتزاز يصيب التيار المستمر (Direct Current) (DC)، الخارج من البور سبلاي (POWER SUPPLY)، وفي حال تم التحويل من تيار متناوب هذه الاهتزازات تكون صغيرة جداً ويتخللها مجموعة من الاهتزازات الأكبر وتسمّى بالضوضاء (Noise). هذه الاهتزازات والضوضاء يجب أن لا تتعدا عن (150) ملي فولت على مخرج (12V)، وعن (50) ملي فولت على مخرجي (5V).

4- توفر أنظمة حماية: وكما تعمل على إغلاق البور سبلاي في حال حدوث خطأ ما. ومنها ما يلي:

• الحماية عند وجود قصرأو خلل في الدائرة الكهربائية (Short Circuit Protection).
  
• الحماية في حال تم انخفاض الفولتية الخارجة (Under Voltage Protection ).
  
• الحماية في حال تم ارتفاع الفولتية الخارجة (Over Voltage Protection).
  
• الحماية عند ارتفاع شدة التيار الخارج (Over Current Protection).
  
• الحماية عند اكتشاف وجود حِمل زائد (Over Load Protection). 
  
• الحماية عند ارتفاع درجة الحرارة (Over Temperaturl).
  

5- كم نحتاج من الطاقة لمكونات جهاز الكمبيوتر الخاص بنا: لا بد من حساب كمية استهلاك جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم، ومن ثم نضع عليها (%20) وهي قيمة متعلقة يعمل الباورسبلاي (POWER SUPPLY)، فيصبح هناك (%80) يقوم باستعمالها الجهاز و(%20) يستخدمها البور سبلاي (POWER SUPPLY). وحسب المعادلة التالية: سعة الباورسبلاي (POWER SUPPLY) = (كمية إستهلاك جهاز الكمبيوتر الخاص بالمستخدم* %20) + (كمية إستهلاك جهاز الجاسوب).

6- كفاءة البورسبلاي: وهي مقدار ما يحتاجة من قدرة من مصدر الكهرباء وكفاءته في تحويلة إلى تيار مستمر، فكلما زادت كفاءة البور سبلاي (POWER SUPPLY)، كلما قلت معها الحرارة الناتجة لأن كل قدرة مسحوبة لا تستهلك يتم تحويلها إلى حرارة، وبذلك البور سبلاي (POWER SUPPLY) يتعرض لدرجة حرارة أقل ويطول عمرة.

7- توفر ميزات إضافية: مثل ميزة الباور سبلاي الصامت (Silent POWER SUPPLY).