17057912 bab 4 power supply bekalan kuasa

BAB 4 : Mengesan Kerosakan Bekalan Kuasa

MENGESAN KEROSAKAN BEKALAN KUASA

Kandungan:

• Fungsi dan Pengendalian Bekalan Kuasa• Jenis-jenis Bekalan kuasa• Pengujian Komponen-komponen Utama Bekalan Kuasa• Mengesan dan Membaik Pulih Kerosakan Bekalan Kuasa

Fungsi dan Pengendalian Bekalan Kuasa

Pengenalan

Bekalan kuasa sebenarnya bukanlah menjanakan kuasa kepada peralatan elektrik tetapi hanyalah sekadar penukar (converter) dari bekalan kuasa TNB atau pada soket di dinding dalam bentuk arus ulangalik kepada beberapa paras voltan arus terus yang diperlukan oleh peralatan elektronik seperti CPU komputer, pencetak, unit paparan dan lain-lain.

Dalam sistem komputer, bekalan kuasa merupakan punca utama yang harus dipastikan semasa mengenalpasti kerosakan pada sistem. Ini kerana kebanyakan komponen elektronik tidak berfungsi jika nilai bekalan yang tidak mencukupi diberikan.

Jenis-jenis Bekalan kuasa

Bekalan kuasa boleh dibahagikan kepada 2 jenis utama iaitu:1. Bekalan kuasa jenis linear/pengubah2. Bekalan kuasa jenis pensuisan

[email protected] 1


Bekalan kuasa jenis linear/pengubah

Gambarajah di bawah menunjukkan gambarajah blok bekalan kuasa jenis pengubah:

terdapat 5 bahagian utama iaitu:

• penapis hingar dan fius (noise filter dan fius)ia merupakan bahagian mula-mula dilalui oleh bekalan kuasa dari TNB ke bekalan kuasa komputer. Ia berfungsi untuk menjaga keselamatan bekalan kuasa dari lebihan voltan (spike) dan juga hinggar (noise) yang boleh menganggu talian bekalan kuasa dan juga berosakan bekalan kuasa komputer. Penapis hinggar (noise filter) berfungsi utnuk menapis hinggar pada talian masukan dan fius pula digunakan untuk mengelakkan berlaku kerosakan pada komputer sekiranya terdapat litar pintas atau lebihan beban pada bekalan kuasa. Penapis hinggar yang biasa digunakan adalah “Metal okside Varistor”(MOV)

• pengubah (transformer)

ia digunakan untuk menaikan dan menurunkan voltan dari TNB. Ia juga berfungsi sebagai pengasing di antara bekalan dari TNB dengan sistem komputer. Ia bertujuan untuk mengelakkan berlakunya kerosakan jika berlaku sebarang litar pintas pada sebelah yang lain ( jika berlaku pada gelung sekunder ia tidak mempengaruhi geluang primer). Keluaran sekundernya adalah masih lagi arus ulangalik. Bagi pengubah yang menurunkan voltan pada bahagian

[email protected] 2


sekunder berbanding primer dipanggil ‘step down’ dan pengubah yang menaikkan voltan pada sekunder dipanggil ‘step up’. Bagi transformer yang sama nilai voltan sekunder dan primer dipanggil ‘isolation transfomer’. Jenis pengubah yang digunakan dalam bekalan kuasa adalah jenis ‘step down’.

• penerus (rectifier)

ia digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang penuh atau separuh. Gelombang ini akan digunakan oleh penapis untuk menghasilkan gelombang arus terus. Biasanya gelombang yang dikeluarkan oleh penerus bekalan kuasa adalah gelombang penuh. Jenis penerus yang digunakan adalah jenis ‘bridge rectifier’. Komponen yang digunakan untuk menghasilkan bridge rectifier adalah 4 diod yang disusun.

• penapis (filter)

ia berfungsi menapis gelombang yang dikeluarkan oleh penerus untuk membentuk gelombang arus terus. Ia biasanya menggunakan komponen seperti kapasitor dan perintang.

[email protected] 3


• pengatur voltan (regulator)

ia berfungsi untuk menetapkan keluaran bekalan kuasa seperti mana yang dikehendaki. Biasanya bahagian ini menggunakan IC chip yang khas. Ia dipanggil ‘voltage regulator’ seperti 7815 (+12VDC), 7805 (+5VDC), 7905 (-5VDC) dan 7915 (-12VDC) dan lain-lain lagi.

Bekalan kuasa Jenis Pensuisan

Gambarajah di bawah menunjukkan litar mudah bekalan kuasa jenis pensuisan yang mempunyai bahagian-bahagian berikut:

• penapis hinggar dan fius.ia merupakan bahagian mula-mula dilalui oleh bekalan kuasa dari TNB ke bekalan kuasa komputer. Ia berfungsi untuk menjaga keselamtan bekalan kuasa dari lebihan voltan (spike) dan juga hinggar (noise) yang boleh menganggu talian bekalan kuasa dan juga berosakan bekalan kuasa komputer. Penapis hinggar (noise filter) berfungsi utnuk menapis hinggar pada talian masukan dan fius pula digunakan untuk mengelakkan berlaku kerosakan pada komputer sekiranya terdapat litar pintas atau lebihan beban pada bekalan kuasa. Penapis hinggar yang biasa digunakan adalah “Metal okside Varistor”(MOV)

• Voltage double rectifierIa adalah bahagian kedua selepas penapis hinggar dan fius. Ia berfungsi untuk menjanakan masukan voltan arus terus yang tinggi kepada sepasang transistor

[email protected] 4


yang digunakan sebagai pensuisan dengan cara memenggal (chooped) voltan masukan DC kepada gelombang empat segi. Hasil keluaran ‘voltage double rectifier’ adalah voltan arus terus yang tinggi (120/240 VDC). Keluaran ini akan dialirkan kepada masukan ‘power transformer’.

• Pengubah frekuensi tinggiIa digunakan untuk mendapat beberapa paras voltan keluaran yang lebih rendah dan juga sebagai pengasingan daripada masukan DC dari ‘voltage double rectifier’ yang tinggi. Hasil keluarannya adalah voltan segi empat yang rendah seperti yang diperlukan oleh komputer.

• PenerusIa berfungsi untuk menukar gelombang empat segi dari ‘power transformer’ kepada nilai voltan DC yang biasa. Cara kerjanya sama dengan penerus dalam bekala kuasa jenis pengubah.

• Litar pensuisan dan kawalanIa merupakan bahagian utama dalam bekalan kuasa jenis ini. Fungsinya adalah untuk mengawal pensuisan sepasang transistor yang disambung pada masukan ‘power transformer’. Kawalan ini akan menentukan gelombang DC empat segi yang dihasilkan oleh pengubah tersebut. Ia juga untuk mengawal nilai voltan yang tetap dikeluarkan oleh bekalan kuasa. Cara ia mengawalnya adalah dengan mendapatkan nilai keluaran pada penerus dan membandingkan nilai tersebut dengan nilai piawai sekiranya tidak sama, maka ia akan menghantar isyarat kawalan melalui ‘photo isolator’ kepada ‘ controlled osillator’ supaya mengawal masa pensuisan bagi transistor-transistor tersebut. Dengan mengawal masa pensuisan bagi kedua-dua transistor tersebut keluaran dapat ditetapkan.

• Pengatur voltanFungsinya sama dengan bekalan kuasa jenis linear/pengubah

Perbezaan bekalan kuasa jenis pengubah dengan pensuisan.

Berdasarkan perbincangan di atas terdapat beberapa perbezaan antara kedua-dua jenis bekalan kuasa tersebut. Jadual di bawah menyenaraikan perbezaan tersebut.

Bekalan kuasa jenis pengubah Bekalan kuasa jenis pensuisanPerubahan beban mempengaruhi keluaran

Perubahan beban tidak mempengaruhi keluaran (kerana adanya litar kawalan)

Litar yang senang dan mudah dibaiki Litar yang kompleks dan susah dibaikiMurah MahalSaiz perumah (casing) dan pengubah (transformer) yang lebih besar dan berat

Saiz perumah dan pengubah yang lebih kecil dan ringan

Banyak digunakan untuk kegunaan produk audio (tiada hingar bunyi)

Banyak digunakan bagi produk elektronik dan perkakasan rumah

Kurang efisyen – 50-60% (tenaga banyak terbazir sebagai haba pada transformer)

Efesyen – sekitar 85% (penggunaan frekuensi tinggi – transformer kecil)

[email protected] 5


Piawai rekabentuk bekalan kuasa (Form Factor)

‘Form factor’ atau piawai rekabentuk bekalan kuasa merupakan garis panduan yang perlu dipatuhi oleh pengilang bekalan kuasa sewaktu penghasilannya. Antara piawai bekalan kuasa yang yang ada adalah seperti:

1. AT (Advance Technology)2. ATX (Advance Technology Extended)3. BTX (Balance Technology Extended)

Setiap piawai memiliki perbezaan dari segi:1. Bentuk fizikal (ukuran saiz dan bentuk perumah bekalan kuasa)2. Bentuk palam keluaran voltan (palam molex)3. Voltan keluaran*4. Kod warna kabel*

*ketara bagi piawai AT kepada ATX sahaja

Bekalan Kuasa AT

Palam P8

Palam P9

Pemasangan kabel kuasa, untuk kabel P8 dan P9, kabel warna hitam mesti bersebelah dengan kabel hitam.

Bekalan kuasa AT secara umumnya membekalkan kuasa 5V dan 12V bagi kegunaan komponen komputer.

Ciri-cirinya ialah ia menggunakan 2 palam (P8 & P9) bagi kegunaan ‘motherboard’, dan menggunakan suis on/off manual.

Suis kuasa on/off manual

[email protected] 6


Bekalan Kuasa ATX

Bekalan kuasa ATX dibangunkan oleh intel bagi menggantikan format AT dengan menambahkan; Kuasa 3.3V* (3.3V, 5V, dan

12V) Palam molex P1 (20 pin)

untuk kegunaan ‘motherboard’. Fungsi ‘soft shutdown’

(on/off otomatik) oleh pin 14 Fungsi semakan kestabilan

kuasa oleh pin 8 (power good) Fungsi on otomatik (isyarat

melalui modem/network) oleh pin 9 (standby)

* untuk mengurangkan tugas motherboard yang sebelum itu turut menukar voltan dari bekalan kuasa AT kepada voltan lebih kecil bagi kegunaan cipset komputer.

Bekalan Kuasa BTX

Palam BTX dibangunkan sebagai format baru untuk menggantikan ATX.

Tidak banyak perubahan yang berlaku kecuali;Tambahan 4 pin (12V, 5V, 3.3V, dan ground) seperti yang ditandakan di dalam gambar palam molex P1 disebelah, menjadikan jumlahnya 24 pin.

Tambahan ini adalah bagi membolehkan bekalan kuasa membekalkan kuasa yang cukup untuk kegunaan komputer masakini.

Lain-lain Piawai Rekabentuk Bekalan Kuasa

• Setara AT - XT, BabyAT, LPX• Setara ATX - NLX, SFX• WTX

[email protected] 7


Ringkasan ‘Form Factor’ Bekalan Kuasa

Form Factor

Typical Dimensions(W x D x H,

mm)

Usual Style(s)

Motherboard Connectors

Match to Case Form Factor

Match to MotherboardForm Factor

PC/XT 222 x 142 x 120 Desktop AT Style PC/XT PC/XT

AT 213 x 150 x 150 Desktop or Tower AT Style AT AT, Baby AT

Baby AT 165 x 150 x 150 Desktop or Tower AT Style Baby AT, AT,

AT/ATX ComboAT, Baby AT,

AT/ATX Combo

LPX 150 x 140 x 86 Desktop AT Style LPX, some Baby AT, AT/ATX Combo

LPX, AT, Baby AT, AT/ATX Combo

ATX/NLX 150 x 140 x 86 Desktop or Tower ATX Style

ATX, Mini-ATX, Extended ATX, NLX, microATX, AT/ATX

Combo

ATX, Mini-ATX, Extended ATX, NLX, microATX, FlexATX

SFX 100 x 125 x 63.5 *

Desktop or Tower ATX Style

microATX, FlexATX, ATX, Mini-ATX,

NLX

microATX, FlexATX, ATX, Mini-ATX, NLX

WTX

150 x 230 x 86 (single fan)

224 x 230 x 86 (double fan)

Tower WTX Style WTX WTX

[email protected] 8


Palam-palam Keluaran Bekalan Kuasa

Kod Warna Kabel Keluaran Bekalan Kuasa

Secara umumnya, kabel keluaran (output) bekalan kuasa akan ditandakan dengan kod warna yang piawai. Berikut disenaraikan kod warna beserta voltan atau fungsinya:

Kabel Kuasa (volt) Fungsi UmumKuning 12v Kuasa untuk motor dan kipasMerah 5v Kuasa untuk chipset & CPU (3.3v digunakan oleh CPU,

memori (RAM), slot AGP dan cipset berkuasa rendah)Oren 3.3vHitam Ground / Bumi Untuk ‘bumi’kan arus dan melengkapkan litarUngu 5vsb (standby) Kuasa ‘persediaan’ (hidupkan komputer bila ada isyarat

daripada modem atau rangkaian)Biru -12v Kuasa untuk ‘serial port’Putih -5v Kuasa untuk ‘ISA slot’ dan ‘floppy controller’Hijau Ps_on Hidupkan komputer (soft power / suis otomatik)Kelabu Pwr_ok /

Pwr_goodUji kestabilan voltan (matikan jika tidak stabil)

[email protected] 9


Kuasa Yang Dibekalkan Oleh Bekalan Kuasa

Sebelum memasang bekalan kuasa, ambil kira jumlah kuasa (disukat dalam unit Watt - W) yang diperlukan oleh sistem. Secara umumnya, sistem komputer dengan perkakasan yang paling asas (built-in), tidak memerlukan kuasa yang tinggi (250W – 300W sudah mencukupi). Semakin banyak perkakasan tambahan digunakan, maka bekalan kuasa yang lebih tinggi kuasanya (lebih 350W) diperlukan.

(Kuasa) P = IV (Arus x Voltan)

Contoh di sebelah (300W)

=[(5x30)+(3.3x14)]*+[(12x12)+(5x0.3)+(12x1)+(5x0.85)] *5v & 3.3v guna kuasa maksima 150W sahaja=[ 150W ]+[ 161.75W ]=311.75W

Ini adalah kuasa maksima yang mampu dibekalkan oleh bekalan kuasa tersebut

Berikut disenaraikan keperluan kuasa oleh komponen-komponen komputer:

PC Item Watts

AGP 20 to 30W

PCI 5W

SCSI 20 to 25W

floppy disk drive 5W

network interface card 4W

50X CD-ROM drive 10 to 25W

RAM 10W per 128M

5200 RPM Integrated Drive Electronics (IDE) hard disk drive 5 to 11W

7200 RPM IDE hard disk drive 5 to 15W

Motherboard (without CPU or RAM) 20 to 30W

550 MHz Pentium III 30W

733 MHz Pentium III 23.5W

300 MHz Celeron 18W

600 MHz Athlon 45W

[email protected] 10


Langkah-langkah keselamatan semasa membaikpulih bekalan kuasa1) Biarkan seketika sebelum membaikpulih.

Selepas membuat pengujian, bekalan kuasa hendaklah dibiarkan seketika. Ini bertujuan untuk membenarkan ia membuangkan cas yang ada pada komponen bekalan kuasa terutamanya kapasitor. Cas yang ada pada bekalan kuasa biasanya tinggi dan lambat dinyah caskan.

2) Gunakan julat/skala yang sesuai semasa menguji bekalan kuasa dengan multimeter. Ini untuk mengelakkan kerosakan pada multimeter. Setkan julat multimeter yang lebih besar dari nilai yang hendak diukur.

3) Gunakan probe penguji yang tajam dan berpenebat.Ini untuk mengelakkan berlakunya pintasan kesebelah semasa membuat pengujian. Ini juga untuk mengelakkan berlakunya penyalahan voltan pada komponen yang tidak sepatutnya diberikan. Penggunaan probe berpenebat juga mengelakkan berlaku litar pintas kepada pengguna.

4) Pastikan ada pembantuSemasa pengujian dan membaikpulih peralatan voltan tinggi terutamanya bekalan kuasa komputer pastikan ada pembantu yang akan membantu semasa kecemasan.

5) Bekerja dengan satu tangan sahaja.Elakkan bekerja menggunakan kedua-dua belah tangan semasa bekalan diberikan pada alat yang dibaiki. Ini untuk mengelakkan litar pintas pada badan.

Langkah yang terpenting dalam membaikpulih bekalan kuasa adalah memastikan voltan yang tepat. Walaupun bekalan kuasa komputer tidak tinggi, tetapi untuk keselamatan pembaiki dan komputer pastikan jika tidak digunakan komputer sila bukakkan plug 3 pin pada soket dan jika dipasang dan komputer tidak digunakan anggapkan ia ada bekalan.

Pengujian Komponen-komponen Utama Bekalan Kuasa

Kerosakan bekalan kuasa boleh berlaku dalam dua bentuk iaitu:• rosak sepenuhnya (complete failure) • separuh rosak ( intermittent failure)

Kerosakan sepenuhnya perlu dibaiki yang mana ia langsung tiada keluaran, manakala separuh rosak adalah masalah keluaran yang sekejap ada dan sebaliknya.

Separuh Rosak

Dalam keadaan ini, bekalan kuasa biasanya masih boleh berfungsi dan membekalkan voltan. Antara tanda-tanda masalah ini wujud adalah; komputer yang yang dihidupkan (power on) akan tiba-tiba mati selepas beberapa saat. Biasanya ini berlaku kerana fungsi ‘power ok’ atau ‘power good’ (pin 8) yang mengesan ketidak-stabilan voltan yang dibekalkan kepada sistem komputer (bekalan kuasa akan dimatikan sekiranya voltan yang dibekalkan tidak stabil).

Cara termudah melakukan ujian ialah dengan menyukat voltan output dan membandingkannya dengan kadar yang dibenarkan (sekitar 5%). Lihat gambarajah di bawah:



Bacaan yang dibaca seharusnya tidak kurang daripada bacaan minimum dan tidak lebih daripada bacaan maksimum. Jika sebaliknya, bekalan kuasa tersebut mungkin sudah rosak dan boleh menggangu fungsi komputer.



Cara mendapatkan bacaan voltan;• Hidupkan bekalan kuasa• Letakkan skala bacaan multimeter pada sukatan DCV (bacaan voltan arus

terus)• Pilih skala DCV yang sesuai (jika menggunakan multimeter analog)*• Menggunakan kaedah ‘back probing’ (seperti gambar di bawah), cucuk pin

ujian hitam multimeter kepada palam pin hitam (ground – bumi) dan pin ujian merah multimeter kepada salah satu pin yang hendak diuji.

• Dapatkan bacaan voltan.

*untuk multimeter analog sahaja. Ubah skala bacaan untuk dapatkan bacaan lebih tepat (skala 10V untuk menguji voltan dibawah 10V; skala 50V untuk bacaan melebihi 10V). Ubah kedudukan pin ujian multimeter (pin merah kepada palam hitam bekalan kuasa & pin hitam kepada palam yang hendak diuji) jika jarum bacaan bergerak ke arah bertentangan – bacaan negatif.



Rosak Sepenuhnya

Hal ini berlaku sekiranya bekalan kuasa gagal berfungsi sepenuhnya atau tidak dapat dihidupkan.

Secara umumnya, ada beberapa komponen yang sering diuji sewaktu proses baikpulih bekalan kuasa. Antaranya ialah fius, penapis (capacitor), pearuh (inductor), penerus (diod/rectifier), pengubah (transformer).

Ujian boleh dilakukan menggunakan multimeter melalui ‘ujian keterusan’. Ujian keterusan adalah bagi menentukan wujudnya sambungan dari satu kaki (input) kepada satu kaki (output) yang lain bagi komponen yang diuji. Caranya adalah dengan menyentuhkan pin penguji multimeter kepada salah satu kaki komponen dan satu lagi pin penguji kepada kaki yang lain menggunakan julat ohm (ujian kerintangan)**.

Setiap komponen elektronik lazimnya mempunyai tahap kerintangan; sama ada besar ataupun kecil. Nilai kerintangan disukat dengan nilai ohm ( Ω ). Secara teori, jika sesuatu komponen elektronik itu memberikan bacaan sewaktu diuji, ia sepatutnya berkeadaan baik (tidak putus). Sebaliknya, jika bacaan yang diperoleh adalah 0 ohm (0Ω), ini bermakna komponen tersebut mungkin rosak (putus atau terbakar).

** ujian ini dilakukan dalam keadaan bekalan kuasa ‘off’ (mati).



Mengesan dan Membaik Pulih Kerosakan Bekalan Kuasa

Ada beberapa petanda yang boleh dilihat pada bekalan kuasa yang bermasalah. Antaranya:

• Sistem tidak dapat dihidupkan• Sistem ‘restart’ (dimatikan) dengan sendiri ataupun ‘hang’ (tersekat).• Timbul skrin biru (blue screen of death) ralat memori atau ‘parity check’• Harddisk atau kipas kerap gagal berfungsi (bekalan 12V bermasalah)• Renjatan elektrik (kebocoran)

Tanda bekalan kuasa mengalami lebihan beban.

Ada beberapa tanda menunjukkan bekalan kuasa mengalami lebihan beban. Antaranya adalah seperti dibawah:

• Fius terbakar dan mendakan warna timah dan berpeluh• Kedengaran bunyi aneh pada bekalan kuasa• Komponen pada bekalan kuasa menjadi lampau panas• Keluar asap pada bekalan kuasa• Berlaku retakan kecil atau bau/bunyi terbakar pada bekalan kuasa

Menganalisa kegagalan fius pada bekalan kuasa

Fius adalah komponen perlindungan kepada bekalan kuasa dan juga komputer dari rosak yang disebabkan oleh litar pintas, lebihan beban dan sebagainya. Fius yang terputus perlu ditukar dengan fius yang baru yang mempunyai julat kuasa yang sama dengan fius asal. Menganalisa kegagalan fius boleh membantu menentukan kerosakan pada sistem. Di bawah menunjukkan contoh kerosakan hasil analisa kegagalan fius.

Fius jenis kaca cerah (soft fius)• Titik hitam yang cair – fius lama• Mendakan warna timah dan berpeluh – lebihan beban• Terbakar – litar pintas

Pada keadaan biasa ‘soft fius’ akan menunjukkan tanda-tanda terbakar apabila berlaku litar pintas pada sistem komputer atau bekalan kuasa itu sendiri. Jadi untuk memastikan litar pintas tersebut berlaku pada komputer atau bekalan kuasa, maka pengenalpastian yang sesuai adalah perlu, seperti menggunakan bekalan kuasa yang lain pada komputer asal. Sekiranya masalah yang sama berlaku pada bekalan kuasa yang baru, maka masalah litar pintas adalah pada komputer; jika sebaliknya maka litar pintas adalah pada bekalan kuasa itu sendiri.

Berpandukan gambarajah dibawah analisa boleh dibahagi kepada 4 peringkat iaitu:• Keluaran pengubah (titik A)• Keluaran penerus (titik B)• Keluaran penapis (titik C)• Keluaran pengatur voltan (titik D)



Gambarajah di bawah menunjukkan cara asas mengesan litar pintas dalam bekalan kuasa

240V AC Regulator

LoadC1 C2

B

B

A C D

+ +_ _

)(

)(

)( )( )(

Putuskan litar pada titik A, berikan bekalan pada bekalan kuasa dan lihat berlaku litar pintas atau tidak, jika ada maka litar pintas/lebihan beban pada transformer atau penerus. Kemungkinan pada titik selepas A adalah tidak benar.

Selepas itu putuskan litar pada titik B, berikan bekalan pada bekalan kuasa dan lihat terdapat lebihan/litar pintas atau tidak, jika ada maka pengubah ada litar pintas, jika tidak litar pintas pada penerus.

Jika lebihan beban/litar pintas tidak ada selepas ujian pada titik A,maka litar pintas berlaku pada bahagian selepas titik A, mungkin penapis, pengatur voltan atau beban itu sendiri.

Sambung balik titik A dan B,putuskan titik C. berikan bekalan pada bekalan kuasa lihat jika ada lebihan beban berlaku lagi. Jika ada maka litar penapis C1 atau C2 berlaku litar pintas,jika tidak mungkin pengatur voltan atau beban litar pintas.

Sambung balik titik C dan putuskan titik D dan ulangi dengan memberikan bekalan pada bekalan kuasa dan lihat jika ada lebihan beban atau tidak. Jika ada maka pengatur voltan yang berlaku litar pintas, jika tidak maka beban yang litar pintas.




http://www.fonerbooks.com/power.nvm

17057912 bab 4 power supply bekalan kuasa

Documents