آشنایی با ساختار مدار PWM

PWM چیست؟

مدار PWM یکی از مباحث مهم دوره تعمیرات تخصصی لپ تاپ می باشد که به آن  کنترل کننده پهنای پالس مداری هم گفته می شود و با استفاده از آن می توان روشنایی لامپ و موتور های الکترونیکی را کنترل کرد. پیش از این با تأثیر شگفت انگیز مدار PWM در کامپیوترهای شخصی و لپ تاپ ها و انواع مدولاسیون PWM آشنا شدیم و یادآور شدیم که از کار افتادن و ایجاد خلل در این نقطه حساس درون تمامی سیستم ها چه بلایی بر سر کاربران می آورد. در این قسمت برآنیم تا با بهره گیری از تعاریف ارائه شده در بخش قبلی، به ساختار این  مدار روی آوریم و این مسئله را مورد بررسی قرار دهیم.

همانطور که غالب کاربران حرفه ای لپ تاپ ها و کامپیوترهای شخصی می دانند؛ در نمایشگرهای امروزی معمولا دو شیوه در جهت کنترل فرکانس ال دی دی های درون نمایشگر ال سی دی وجود دارد که عبارتند از:

1. تبدیل سیگنال به AC یا همان جریان متناوب  که سبب کاهش مشکلات احتمالی سیگنال ها می گردد.
2. بهره جستن از مدارهای ترکیبی آنالوگ یا دیجیتال

بنابراین برای کنترل یک پنل ال سی دی ما نیازمند به یک روش سیگنال PWM گونه دیجیتال داریم تا ساختار مدار را برای روشنایی 70 درصد به گونه ای برنامه ریزی نمود که در 70 درصد زمان روشن و در 30 درصد باقی مانده آن خاموش باشد. معیار اندازه گیری فرکانس در این مدار حول محور هرتز می چرخد. هرتز تعداد دفعات چرخش الگوی سیگنال را در هر ثانیه نشان می دهد. بنابراین این مدار برای ثابت ماندن شدت نور لازم و ضروری است.

در ادامه در درصدد معرفی بیشتر مدار PWM هستیم تا منظور از آن را روشن تر و به صورت شفاف و واضح به علاقه مندان و کاربران لپ تاپ و کامپیوترهای شخصی برسانیم. پس اگر تاکنون نامی از این اصطلاح نشنیده اید و یا اینکه با نحوه کاربرد و کارایی آن در لپ تاپ ها هیچ گونه شناخت و اطلاعاتی ندارید؛ پیشنهاد می شود تا با ما تا پایان همراه باشید.

آشنایی بیشتر با اصطلاح سخت افزاری PWM و مشکلات آن

برای آنکه بتوانیم بیشتر با این اصطلاح متداول در کامپیوترهای شخصی و لپ تاپ ها آشنا شویم؛ لازم به ذکر است که خیلی ساده به ارائه تعریفی از آن بپردازیم. شاید تعداد زیادی از کاربران لپ تاپ و کامپیوترهای شخصی باشند که با مشکلات وارد آمده در نمایشگرهای سیستم خود رنج می برند چرا که نمایشگرهای آنان از  Pulse-Width Modulation پایینی برخوردار است و همین امر سبب آزار و به وجود آمدن مشکلاتی برای آنان می گردد که در ادامه به ذکر این مشکلات خواهیم پرداخت.

به واقع نه تنها لپ تاپ بلکه این روند در نمایشگرهای آغاز شد که دربردارنده ی لامپ تصویر بودند و حتی به مانیتورهای ال سی دی نیز کشیده شد. اما سوالی که شاید برای طیف وسیعی از کاربران قرار گیرد، این است که به واقع چرا فرکانس پایین  Pulse-Width Modulation  سبب مشکلاتی از جمله: سردرد، سرگیجه و حتی خستگی چشم و ذهن کاربران می گردد؟ در ادامه مطلب به تمامی این ابهامات پاسخی روشن و شفاف خواهیم داد.

نحوه عملکرد مدار PWM

مدار تغذیه سی پی یو با این روش دربردارنده مزیت های بسیار زیادی است. بنابراین برای بهره مندی از این مدار می بایست با نحوه عملکرد آن بیشتر آشنا شد. پیش از نحوه عملکرد باید قطعات مختلف مدار تغذیه سی پی یو را شناخت که شامل: آیسی ها، ماسفت ها، خازن ها و چک ها و… هستند. با توجه به تخصصی بودن این مطلب می بایست اذعان داشت که حتما پس از دوره دیدن در کلاس های آموزش تعمیرات لپ تاپ به شکل تخصصی در تهران و شهرستان ها می بایست رو به این مسائل آورد و کارآموزانی که در این دوره ها حضور می یابند به خوبی با عملکرد این مدار آشنا هستند.

برای آنکه بتوان در این مختصر نیز گوشه ای از این آموزش ها را بیان سازیم، می توان عملکرد این مدار به طور خلاصه وار اینگونه معرفی نمود:

وقتی شما سی پی یو را روی اسلت zif قرار بدهید و سوکت atx 12v را وصل نمایید و پس از آن استارت مادربرد را بزنید؛ در صورتی که ولتاژ power good وجود داشته باشد، سی پی یو، سیگنال vid را مستقیما به آیسی کنترلر مدار PWM ارسال می کند. بنابراین این سیگنال توسط آیسی کنترلر یادشده مورد بررسی  کنکاو قرار می گیرد. پس از بررسی اطلاعاتی در بایوس ولتاژی به نام vcor تولید می گردد که این ولتاژ به عنوان هسته های سی پی یو می باشند که در این صورت می توان گفت سی پی یو با موفقیت دیکت شده و post در این صورت شروع به مرحله بعدی تست خواهد کرد.

حتما بخوانید: علت خطای بلو اسکرین blue screen و راه حل برطرف کردن آن

البته ذکر این نکته حائز اهمیت است که هر چقدر تعداد فازها در تغذیه هسته های سی پی یو بیشتر باشد، نشانگر تغذیه بهتر سی پی یو است و اینکه با توجه به تعداد فازها مقدار استفاده از ماسفت ها و چوک ها نیز متغیر خواهد بود. بنابراین به طور کلی نتایج حاکی از آن است که تغذیه سی پی یویی که از تکنیک این مدار بهره مند بوده باشد و این کنترلر در مرکز آن قرار داشته باشد، می تواند بسته به سیگنال دریافتی، ولتاژ هسته و حافظه سی پی یو را تأمین سازد.

نتیجه گیری کلی در خصوص میزان روشنایی نمایشگرها توسط مدار PWM

به طور کلی می توان گفت که منظور از این اصطلاح کاربردی در لپ تاپ ها، فرکانسی می باشد که میزان ثبات روشنایی را در صفحه نمایشگرهای ال سی دی کنترل می کند تا هیچ گونه مشکلی برای کاربرانی پدید نیاید که روزانه مدت بسیار زیادی از وقت و عمر خود را صرف نگریستن به نمایشگر لپ تاپ خود و کار با آن می کنند. چرا که میزان روشنایی نمایشگر اگر از حد استاندارد خود تجاوز کند، سبب ایجاد مشکلاتی برای کاربر می گردد.

بنابراین می توان اذعان داشت که این فرکانس سهم بسیار چشمگیر و حساسی را میزان سلامتی چشم کاربران به هنگام کار کردن با سیستم های خود ایفاء می کند. چشم انسان هم همان طور که می دانید یکی از نقاط بسیار حساس و شکننده ای است که می بایست حتما از آن مراقبت های لازم به عمل آید.

اما این قسمت حساس در نمایشگرهای سیستم های شخصی شما ممکن است در پاره ای از اوقات سبب ایجاد نواقص و مشکلاتی گردد که عملکرد عادی و طبیعی خود را از دست داده و سبب اختلال در میزان روشنایی نمایشگر شده و به همین منظور ممکن است چشم کاربر را با مشکلات عدیده ای رو در رو بسازد که عواقب جبران ناپذیری را در پی داشته باشد. این مشکلات ناشی از  درجه روشنایی ناقص و غیر استاندارد در نمایشگرهای ال سی دی و ال ای دی موجود در سیستم های شخصی شماست.

اگر میزان مدار PWM پایین با درجه روشنایی بین 90 الی 99 درصد باشد، کاربر لپ تاپ را با چشم درد، سرگیجه و حتی حالت تهوع و مشکلاتی از این دست مواجه می سازد که استفاده از لپ تاپ را برای وی به یک کابوس تبدیل می سازد.

بنابراین همواره باید میزان درجه روشنایی در حالت استاندارد و اصولی خود باشد و در غیر این صورت با مواجه شدن چنین صحنه هایی بلافاصله می بایست به یک تعمیرکار لپ تاپ مجرب و کارکشته ای رجوع کرد تا وی بر حسب تجربه و تخصص خویش در این زمینه بلافاصله مشکل وارد آمده را برطرف سازد تا کاربران بتوانند باری دیگر با اطمینان خاطر از سلامت چشم خود به کار با سیستم شخصی خویش روی آورند.

بنابراین می توان Pulse-Width Modulatio  را یک کاهنده مصرف نامید که میزان روشنایی نمایشگرها را تا حد استانداردی پایین می آورد تا کاربر بتواند با فراغ بال به کار خود بدون احساس کوچکترین دردی ادامه دهد. سوسو زدن نور پس زمینه تصاویر بسیار آزاردهنده است و همین امر به دلیل فرکانس پایین و غیر استاندارد مدار PWM باعث انقباض مردمک چشم و آزار رساندن به این بخش حساس انسان ها می گردد. بنابراین توجه بله این مسئله از نکات بسیار حائز اهمیتی است که همواره در تولید نمایشگرها بایستی مورد توجه طراحان آن قرار گیرد تا در صورت بالا رفتن شدت نور هیچ ضرر و زیانی به چشم انسان وارد نگردد.