فیوز

فیوزهای روی برد لپ‌تاپ نقش مهمی در حفاظت از مدارهای الکترونیکی در برابر جریان‌های بیش از حد و اتصال کوتاه دارند. این قطعات کوچک اما حیاتی، از آسیب‌های جدی به مادربرد و سایر قطعات جلوگیری می‌کنند. در ادامه یک آموزش جامع در مورد فیوزهای روی برد لپ‌تاپ ارائه شده است:

۱ تعریف فیوز و نقش آن در برد لپ‌تاپ

فیوز یک قطعه حفاظتی است که در صورت عبور جریان بیش از حد، مدار را قطع می‌کند تا از آسیب جلوگیری شود.

فیوزها به‌طور معمول از مواد رسانای خاصی ساخته می‌شوند که در صورتی که جریان بیش از حد معمول از آن‌ها عبور کند، به سرعت ذوب می‌شوند و مدار را قطع می‌کنند. این کار مانع از آسیب به قطعات حساس مدار می‌شود. وقتی جریان بیش از حد از فیوز عبور کند، فیوز می‌سوزد و مدار به صورت موقت قطع می‌شود.

۲ انواع فیوزهای روی برد لپ‌تاپ

• فیوزهای SMD (Surface Mount Device): رایج‌ترین نوع در لپ‌تاپ‌ها، معمولاً با کد F روی برد مشخص می‌شوند.
• فیوزهای حرارتی (PTC): خودترمیم‌شونده هستند و پس از رفع مشکل دوباره اتصال برقرار می‌کنند.
• فیوزهای شیشه‌ای یا سرامیکی: کمتر روی بردهای لپ‌تاپ استفاده می‌شوند.

تفاوت فیوزهای حرارتی و فیوزهای معمولی

• فیوزهای حرارتی (PTC): این نوع فیوزها خودترمیم‌شونده هستند. یعنی پس از اینکه جریان بیش از حد از آن‌ها عبور کند، فیوز به طور موقت قطع می‌شود، اما پس از مدتی و کاهش دمای آن، فیوز دوباره به حالت عادی باز می‌گردد. این نوع فیوزها برای جلوگیری از آسیب به مدارهایی که ممکن است نوسانات جریان داشته باشند مناسب هستند.

• فیوزهای معمولی: این فیوزها بعد از سوختن، نیاز به تعویض دارند. وقتی فیوز معمولی می‌سوزد، دیگر نمی‌تواند عمل حفاظتی انجام دهد و باید آن را با فیوز جدیدی جایگزین کرد.

۳ نحوه شناسایی فیوز روی برد لپ‌تاپ

• کد F (مثل F1, F2) یا T برای فیوزهای حرارتی.
• معمولاً در مسیر ورودی شارژر، بخش‌های مهم تغذیه و بخش USB قرار دارند.

ویژگی‌های مهم فیوزها

• جریان نامی (Rated Current): این مقدار جریان است که فیوز می‌تواند بدون مشکل از آن عبور کند.
• ولتاژ نامی (Rated Voltage): بیشترین ولتاژی که فیوز می‌تواند تحمل کند.
• زمان تأخیر (Time Delay): بعضی فیوزها زمان تأخیر دارند که به آن‌ها اجازه می‌دهد که در شرایطی که جریان کوتاه‌مدت بالا می‌رود (مثل استارت موتورها یا بارهای سنگین) بدون سوختن، عمل کنند.

فیوزهای مختلف در لپ‌تاپ‌ها

در لپ‌تاپ‌ها انواع مختلف فیوزها وجود دارند که ممکن است در نقاط مختلفی از مدار قرار گرفته باشند:

• فیوز ورودی شارژر: برای محافظت از مدار شارژ در برابر جریان زیاد ورودی.
• فیوزهای مدار تغذیه (Power Supply): برای حفاظت از تغذیه برق اصلی برد.
• فیوزهای مدار USB: برای جلوگیری از آسیب به پورت‌های USB در صورت اتصال دستگاه‌های معیوب.

۴ تست و عیب‌یابی فیوز

• با مولتی‌متر در حالت بیزر تست می‌شود.
• اگر اتصال برقرار نباشد، فیوز سوخته است و نیاز به تعویض دارد.

۵ دلایل سوختن فیوز و اقدامات پیشگیرانه

• اتصال کوتاه، نوسان برق و خرابی قطعات مرتبط.
• استفاده از آداپتور اصلی و بررسی دوره‌ای مدارها می‌تواند از سوختن فیوز جلوگیری کند.

 چرا فیوزها می‌سوزند؟

• اتصال کوتاه (Short Circuit): زمانی که دو مسیر با پتانسیل‌های متفاوت به هم وصل شوند.
• نوسانات ولتاژ (Voltage Spikes): نوسانات برق که معمولاً به‌دلیل مشکلات در منبع تغذیه ایجاد می‌شود.
• بار زیاد (Overload): استفاده از قطعات یا دستگاه‌هایی که جریان بیشتری از مقدار نامی می‌کشند.
• گرمای بیش از حد: می‌تواند باعث سوختن فیوز شود، به‌خصوص اگر مدار در معرض دمای بالا قرار گیرد.

۶ نحوه تعویض فیوز

• شناسایی نوع و مقدار فیوز (مثلاً ۵A, 12V).
• لحیم‌کاری با هویه نوک تیز و دقت بالا.

 

نکته مهم :

در نقشه‌های مدار لپ‌تاپ یا دیگر دستگاه‌های الکترونیکی، فیوز معمولاً با یک نماد خاص نشان داده می‌شود. این نماد بسته به استانداردهای مختلف ممکن است کمی متفاوت باشد، اما در بیشتر موارد فیوز به‌صورت زیر نمایش داده می‌شود:

نماد فیوز در نقشه‌های مدار:

• فیوز معمولی: معمولاً یک خط مستقیم با دو خط موازی در طرفین آن است که در مرکز یک مستطیل کوچک یا دایره قرار دارد.
• فیوز شیشه‌ای: در نقشه‌های مدار، فیوز شیشه‌ای معمولاً با یک نماد استوانه‌ای که شبیه به لوله است و در داخل آن دو نقطه مشخص برای اتصال به مدار دیده می‌شود، نمایش داده می‌شود.
• فیوز PTC (Polymeric): فیوزهای حرارتی (PTC) ممکن است با یک نماد دایره‌ای که در داخل آن یک خط منحنی یا نشانگر حرارت قرار دارد، نمایش داده شوند.

نمونه‌های رایج در نقشه‌های مدار:

1. فیوز سطوحی (SMD): در این نوع فیوزها، معمولاً کد “F” (مثل F1, F2 و …) روی برد مدار درج می‌شود و در نقشه مدار ممکن است فقط به‌صورت یک کادر با دو خط در طرفین آن نشان داده شوند.

2. فیوز شیشه‌ای: برای این نوع فیوزها، معمولاً نماد استوانه‌ای (که شبیه به لوله است) نشان داده می‌شود. این نوع فیوزها در مدارهایی که نیاز به نظارت دقیق دارند بیشتر دیده می‌شوند.

3. فیوز حرارتی (PTC): این نوع فیوزها معمولاً با نماد یک دایره یا مربع با علامت‌های خاص که نشان‌دهنده دما و ویژگی خودترمیم‌شونده هستند، نشان داده می‌شوند.

نمونه نمادهای فیوز در نرم‌افزارهای طراحی مدار:

• در نرم‌افزارهایی مثل Eagle یا Altium Designer، فیوزها معمولاً به‌صورت یک نماد مستطیلی با دو پین ورودی و خروجی در نقشه‌های مدار قرار دارند. این نماد نشان‌دهنده موقعیت فیوز در مسیر جریان است.

نکته :

در برخی از نقشه‌های مدار، برای نشان دادن فیوزها علاوه بر نماد آن، ممکن است اطلاعات اضافی مانند مقدار جریان (مثلاً ۵A) یا نوع فیوز (F1, F2) ذکر شود تا مشخص شود که این فیوز برای چه کاربردی طراحی شده است.