Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

Разработка технического задания. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка конструкции прибора. Обоснование выбора элементной базы и материалов конструкции. Расчет конструкции печатной платы. Расчет надежности, вибропрочности платы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
In given diploma project was designed construction of computer power supply, intended for working in system module of the type IBM PC-XT/AT.
The Designed construction completely bes up to quality technical requirement that confirm the broughted calculations.
The Main accent at development was made, on achievement of the minimum prime cost, for provision of competitiveness device, at conservation all given factors.
PG Схема выработки сигнала Power Good
ГДК Граничнодопустимая концентрация
ИИВ интенсивность инфракрасного излучения
КЕО коэффициент естественной освещенности
СОТР система обеспечения теплового режима
ТКС температурный коэффициент сопротивления
В данном дипломном проекте была разработана конструкция компьютерного источника питания, мощностью 350 Вт, предназначенного для работы в системных модулях типа IBM PC-XT/AT.
Разработанная конструкция полностью соответствует требованиям технического задания, что подтверждают приведенные расчеты.
Основной акцент при разработке был сделан, на достижение минимальной себестоимости, для обеспечения конкурентоспособности устройства, при сохранении всех заданных показателей.
В даному дипломному проекті була розроблена конструкція комп'ютерного джерела живлення, потужністю 350 Вт, призначеного для роботи в системних модулях типу IBM PC-XT/AT.
Розроблювальна конструкція повністю відповідає вимогам технічного завдання, що підтверджують приведені розрахунки.
Головний акцент при розробці був зроблений на досягнення мінімальної собівартості, для забезпечення конкурентноздатності приладу, при одночасному зберіганні всіх заданих показників.
«Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ».
Выполнен на 2-х языках (русский и украинский).
Сдавался в Киевском политехническом институте (КПИ) на Радиотехническом ф-те в феврале 2005г. Защитился на «отлично».
Диплом имеет достаточно современную и актуальную тему, которая подходит практически для любого ВУЗа или техн. училища по специальности радиотехника.
Данный диплом в полном варианте. К диплому прилагаются чертежи и графические материалы:
1. Чертеж А1. Блок питания. Схема электрическая принципиальная.
2. Чертеж А1. Блок питания. Схема функциональная.
3. Чертеж А1. Блок питания. Сборочный чертеж.
4. Чертеж А1. Плата печатная. Сборочный.
6. Чертеж А1. Верхняя крышка корпуса.
7. Чертеж А1. Дно корпуса (нижняя крышка)
8. Плакат “Диаграмма работы устройства”:
a) Временная диаграмма работы управляющей микросхемы;
b) Функциональная схема управляющей микросхемы;
b) Определение объемов производства.
10. Спецификации к принципиальной схеме, сборочному печатной платы, сборочному блока питания.
Все чертежи сделаны в Автокаде 2004.
Личные замечания от исполнителя дипломного проекта.
1. В разделе на вибропрочность сделан расчет без учета того, что используется вентилятор, который вносит дополнительные колебания. Для расчета с учетом вентиляторов нет методик описанных в литературе. Что бы его выполнить, нужно создавать модель устройства и учитывать влияние гармоник колебания, что бы не был вызван резонанс.
2. На сборочном чертеже устройства показаны оборванные провода, что в принципе является несущественной недоработкой. Для доработки необходимо сделать разрыв проводов и показать разъемы, к которым подводятся провода.
3. Так же, для идеальной(!) полноты конструкции необходимо выполнить чертеж электромонтажных соединений. Если имеете желание, можете выполнить.
1.4.1 Состав изделия и требования к конструкторскому оформлению
1.4.4 Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации
1.4.5 Требования к уровню унификации и стандартизации
1.4.6 Требования к безопасности при обслуживании, по охране окружающей среды
1.4.7 Эстетические та эргономические требования
1.4.8 Требования к патентной чистоте
1.4.9 Требования к составляющим частям изделия: сырья, выходным и эксплуатационным материалам
1.4.10 Условия эксплуатации (использования), требования к техническому обслуживанию и ремонту
1.4.11 Требования к маркировке и упаковке
1.4.12 Требования к транспортировке и хранению
3 Описание схемы электрической принципиальной
3.4 Стабилизация выходных напряжений импульсного блока питания (далее ИБП)
3.5 Схема получения сигнала PG (Power Good).
5. Обоснование выбора элементной базы и материалов конструкции.
5.1 Обоснование выбора элементной базы.
5.1.1.1 Выбор управляющей микросхемы
5.1.1.2 Выбор микросхемы - компаратора напряжений.
5.1.1.3 Выбор микросхем - стабилизаторов напряжений.
5.1.1.4 Выбор микросхем усилителя ошибки.
5.1.4.1 Выбор силовых транзисторов.
5.1.4.2 Выбор маломощных транзисторов.
6. Расчет конструкции печатной платы.
10 Охрана труда и окружающей среды.
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов.
10.2 Условия труда на рабочем месте.
10.4 Оценка санитарных норм условий труда при пайке элементов
10.5.1 Расчет естественного освещения.
10.5.2 Расчет искусственного освещения.
10.5.3 Оценка интенсивности инфракрасного излучения (ИКИ).
10.6 Акустический шум в рабочем помещении.
10.7 Анализ потенциальных причин поражения электрическим током. Электробезопасность
10.8 Мероприятия по пожарной безопасности.
11 Технико-экономическое обоснование производства.
11.2 Оценка уровня качества изделия.
11.3 Определение коэффициентов весомости параметров.
11.7 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты, работы и услуги производственного характера посторонних предприятий и организаций
11.9 Дополнительная заработная плата.
11.10 Отчисление на социальное страхование.
11.12 Общепроизводственные расходы.
11.19 Определение минимального объема производства продукции.
Современные рыночные экономические отношения требуют качественную и надежную продукцию, а также быстрое и качественное предоставление услуг. Низкая стоимость обусловливает конкурентоспособность товара и услуг. Реализовать это не возможно без автоматизации всех сфер деятельности общества. Универсальным инструментом для автоматизации в наше время стал персональный компьютер (ПК). Если проанализировать, то можно увидеть что компьютер на современном этапе применяется почти везде: в медицине, для точной диагностики с малым процентом ошибки, в производстве, для быстрого проектирования, анализа, моделирования и непосредственно при изготовлении детали, в сельском хозяйстве, в исследовательских целях, в массовых электронных платежах, в сфере развлечений (игровые автоматы). Стоит отметить, что современный компьютер представляет собой сложное радиоэлектронное средство, в котором реализованные все достижения науки в сфере технологий и инженерии. Попытка увеличить быстродействие этого средства вынуждает разработчиков уменьшать уровни сигналов, применять технологии, которые являются чувствительными к внешнему влиянию, что очень сильно отражается на надежной работе прибора. Это в свою очередь обусловливает жесткое требование к источнику питания и к его стабильности.
В случае нестабильности напряжения питания компьютера, это приводит к таким последствиям как:
- выход из строя главной материнской платы;
- выхода из строя оперативной памяти (ОЗП);
- нарушение целостности информации, которая хранится на жестком диске (накопителе);
- порча диска (брак) при записи CD/CD-RW;
- внезапная перезагрузка операционной системы;
Такое нестабильное функционирование прибора, когда он является ключевым элементом в ПК, приводит к падению общей производительности и надёжности работы системы. И Такие случаи работы персональных компьютеров в Украине являются очень распространенными. Причина - использование некачественных источников питания. Высококачественные источники питания для ПК имеют большую стоимость, поэтому, учитывая потребительский уровень, в Украину ввозятся в ограниченном количестве и для небольшого числа производителей (сборщиков) ПК.
После проведенных мной исследований, было выяснено что в Украине возможно производство высококачественного источника питания для ПК, по цене которая будет доступная среднему потребителю. Поэтому целью дипломной работы является разработка блока питания (далее БП) форм-фактора АТХ который в полной мере отвечает требованиям, которые выдвигает стандарт созданный корпорацией INTEL, имеет высокие показатели надежности и малую себестоимость.
1 Разработка технического задания .
1.1 Наименование и область применения.
1.1.1 Наименование: Блок питания компьютера форм-фактора АТХ (12V).
1.1.2 Область применения: системные модули типа IBM PC-XT/AT.
1.2.1 Целью разработки является создание компьютерного блока питания форм-фактора АТХ (12V).
1.2.2 Назначение разработки - создание функционально законченного устройства, которое обеспечивает стабильность выходного напряжения при изменении (в определенных границах) входного напряжения, входного тока и рабочей температуры.
1.2.3 Разработка предназначена для крупно серийного производства.
1.3.1 Источником разработки является схема электрическая принципиальная блока питания компьютера, которая совместима с материнской платой изготовленной согласно спецификации ATX версии 2.03.
1.4.1 Состав изделия и требования к конструктивному оформлению.
1.4.1.1 Изделие имеет в своем составе следующие части:
- плата фильтрации входного напряжения;
1.4.1.2 Габаритные размеры БП должны быть, мм:
1.4.1.3 Масса БП должна быть не более 2 кг.
1.4.1.4 Конструктивное выполнение должно обеспечивать возможность крепления блока в системных модулях типа IBM PC-XT/AT.
1.4.1.5 Конструкция БП должна обеспечивать возможность ремонта.
1.4.1.6 Электрическая прочность изоляции БП между токоведущими цепями, а также между токоведущими цепями и корпусом в нормальных климатических условиях эксплуатации должна обеспечивать отсутствие пробоев.
1.4.1.7 Стойкость к влиянию температуры и влажности окружающей среды: изделие должно отвечать климатическому выполнению категории УХЛ 4.2 ГОСТ15150-69.
1.4.1.8 Для антикоррозийной защиты поверхности деталей применить гальваническое покрытие.
1.4.1.9 Корпус БП должен иметь перфорацию, на деталях, которые формируют корпус не должно быть заусениц и повреждений (царапин, вмятин, коррозии).
1.4.1.10 После ремонтных работ, изделие должно сохранять показатели, которые указанны в этом документе.
1.4.1.11 Изделие должно эксплуатироваться в помещениях 3-й категории (закрытое помещение с циркуляцией воздуха).
1.4.1.12 Изделие по показателям помехоустойчивости и ликвидации помех, которые влияют на работу других изделий должно отвечать ГОСТ 22505-83 и ГОСТ 23511-79.
Требования к параметрам выходных напряжений и тока:
Скачек тока при включении не больше, А: 80;
Температурный дрейф уровня выходных напряжений для канала +5В, при нагрузке всех каналов на 50%, : 0.02;
Температурный дрейф уровня выходных напряжений для всех других каналов, при нагрузке всех каналов на 50%, : 0.05;
При изменении напряжения сети от 180В до 264 выходные напряжения всех каналов изменяются на ±0.5% при 50% нагрузке всех каналов;
Задержка появления сигнала разрешения PG (Power Goodness) высокого уровня при включении, мл. сек.: 100 - 200
1.4.3.1 Изделие по степени надежности должно удовлетворять требованиям ГОСТ 27.003-90.
1.4.3.2 Средняя наработка на отказ, час.:.............не менее 27000;
1.4.3.3 Вероятность безотказной работы:.................0.75;
1.4.3.4 Среднее время восстановления, час.:............ 0.5;
1.4.3.5 Изделие должно выдерживать влияние внешних механических и климатических факторов согласно с ГОСТ 11478-88.
1.4.4 Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации.
1.4.4.1 Параметры БП должны контролироваться посредством стандартных измерительных приборов, обслуживающим персоналом среднего уровня квалификации.
1.4.4.2 Требования к технологичности должны отвечать
1.4.4.3 Конструкция изделия должна обеспечивать возможность выполнения монтажных работ с соблюдением требований технического задания на установку и пайку комплектующих изделия.
1.4.4.4 Конструкция изделия в целом и отдельных узлов должна удовлетворять сборке без применения специального оборудования.
1.4.4.5 Трудоемкость при изготовлении прибора, час.:.....не более 3.
1.4.4.6 Конструкция блока должна отвечать требованиям ремонтопригодности согласно Р50-84-88.
1.4.5 Требования к уровню унификации и стандартизации.
1.4.5.1 В качестве комплектующих единиц и деталей (коммуникационные изделия электроники, детали крепления, детали установки) должны использоваться серийные изделия.
1.4.5.2 Монтажные платы, панели, узлы крепления и установки должны быть унифицированы.
1.4.5.3 Коэффициент унификации стандартных и заимствуемых деталей должен быть не менее 0.1.
1.4.6 Требования к безопасности при обслуживании по охране окружающей среды.
1.4.6.1 Конструкция БП должна обеспечить безопасность персонала при эксплуатации изделия. Общие требования к электрической и механической безопасности согласно ГОСТ 12.2.007.0-75.
1.4.6.2 По мере защиты человека от поражения электрическим током блок должен быть изготовлен соответственно ГОСТ 12.2.007.0-75, класс защиты - 1.
1.4.6.3 Меры защиты от поражения электрическим током должны отвечать ГОСТ 12.2.007.0-75.
1.4.6.4 Общие требования по обеспечению пожарной безопасности в помещениях согласно ГОСТ 12.1.004-85.
1.4.6.5 Конструкция прибора должна исключать возможность неверного присоединения его токоведущих частей.
1.4.6.6 В качестве основного источника питания должна выступать промышленная сеть переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220В, в качестве альтернативного источника питания - источник бесперебойного питания, со временем автономной работы не менее 20 мин.
1.4.6.7 Штекера и разъёмы электрических цепей должны иметь надписи, которые отвечают их назначению.
1.4.6.8 Конструкция прибора должна исключать возможность попадания в корпус посторонних вещей.
1.4.6.9 В документации по эксплуатации и требованиям по технике безопасности должны быть соблюдены правила технической эксплуатации электромонтажа, и правила безопасной эксплуатации.
1.4.7 Эстетические и эргономические требования.
1.4.7.1 Изделие по своим эргономичным показателям должно обеспечивать удобство при монтаже и эксплуатации.
1.4.8 Требования к патентной чистоте.
1.4.8.1 Патентная чистота должна быть обеспечена.
1.4.9 Требования к составным частям изделия: сырья, исходным и эксплуатационным материалам.
1.4.9.1 Покупные изделия и материалы применяются без ограничений.
1.4.10 Условия эксплуатации (использование), требования к техническому обслуживанию и ремонту.
1.4.10.1 Изделие должно быть изготовлено для климатического условия УХЛ4.2. согласно ГОСТ 15150-69.
Значение температуры воздуха при эксплуатации :
Среднее значение в наиболее теплый и влажной период, длительность действия.
65% при 20 С° длительность действия 12 месяцев;
атмосферное давление 84.0.106.7 кПа. (630 - 800 мм рт.ст.)
1.4.11 Требования к маркировке и упаковке.
1.4.11.1 Маркировки изделия должно отвечать требованиям
1.4.11.2 Маркировку на корпусе выполнить методом теснения. Качество выполненной маркировки должно обеспечивать четкое изображение на весь срок службы изделия.
1.4.11.3 В содержании маркировки изделия должно быть:
наименование предприятия производителя или товарный знак;
полное товарное наименование согласно ГОСТ 21552-84;
порядковый номер изделия и составных частей;
объяснительные и предупреждающие надписи;
1.4.11.4 Упаковка должна быть выполнена в виде картонной коробки.
1.4.11.5 На таре должны быть нанесены значки: «Беречь от сырости», «Придерживаться интервала температур».
1.4.11.6 Упаковка должна обеспечить целостность изделия при работах по загрузке - разгрузке, транспортировке, сохранению и защиту при внешних воздействиях.
1.4.11.7 Каждое изделие в упаковке должно фиксироваться в транспортировочной таре.
1.4.11.8 Если изделие будет экспортироваться, все надписи выполняются на договоренном языке, который оговаривается в договоре.
1.4.12 Требования к транспортировке и сохранению.
1.4.12.1 Упакованные изделия транспортируются исключительно в закрытом транспорте.
1.4.12.2 Требования к виду транспорта не предъявляются.
1.4.12.3 Условия сохранения изделия в таре должны отвечать следующим требованиям:
температура окружающей среды ±50С°;
относительная влажность воздуха при +35С° 98%;
среднемесячное значение в наиболее теплый и влажной период, длительность влияния 80% при 27 С° 12 месяцев.
Тип помещения: закрытое или другое помещение с природной вентиляцией без применения искусственной регуляции климатических условий, где колебание температуры и влажности воздуха значительно меньше, чем на открытом воздухе.
1.4.12.4 Размещение и крепление упакованных изделий в транспортных средствах должно обеспечить их стойкое положение, исключить возможность падений и ударов.
1.4.12.5 В помещении для хранения изделия не должно быть агрессивных примесей (пара, щелочи, кислот и т.д.) которые вызывают коррозию.
1.4.12.6 Расстояние между стенами, полом и изделием должно быть не меньше 100мм, а между обогревающими устройствами не менее 0.5м.
1.5.1 Ожидаемый годовой выпуск штук.
1.7.1 Изделие должно быть проверено и принято отделом технического контроля предприятия производителя.
1.7.2 Для приема предъявляются следующие документы:
комплект конструкторской документации;
программа и методика проведения испытаний;
1.7.3 В случае несоответствия основных параметров блока, его отправляют в ремонт. После ремонта проводят перепроверку и настройку.
1.7.4 Все проверки за исключением оговоренных, проводить в климатических условиях которые оговорены в ТЗ.
Блок питания (БП) системных модулей IBM PC XT/AT предназначен для преобразования входного переменного напряжения сети в выходные постоянные напряжения, которые обеспечивают работу всех других узлов и блоков компьютера.
БП для компьютеров конструируются по безтрансформаторной схеме подключения к сети, и представляет собой импульсные БП, которые характеризуются большим значением КПД (более 70%), незначительным весом и небольшими габаритами.
Имея столько преимуществ, импульсный БП является источником импульсных помех и это предъявляет к его схеме много требований по электромагнитной совместимости с остальными узлами компьютера, а также с другими электронными приборами. Кроме этого в безтрансформаторных ИБП нет гальванической развязки схемы с сетью, что требует специальных мер при его ремонте.
Большая часть элементов ИБП работает с током высокой частоты (~60кГц), это приводит к нагреванию элементов, поэтому является важным обеспечение теплового режима. К элементам, которые нагреваются, относятся: импульсные транзисторы в силовом каскаде, импульсный силовой трансформатор, импульсные (высокочастотные) силовые диоды в исходных цепях, интегральные стабилизаторы напряжения, дроссель групповой стабилизации.
Учитывая выше указанные особенности ИБП компьютера, а также требования ТЗ, нужно принять решение по обеспечению всех норм.
Для обеспечения электромагнитной совместимости электрическая схема ИБП всегда размещается в металлическом корпусе, который служит электромагнитным экраном. Такое оформление БП является одной из мер по снижению уровня образования помех. Другая помеха, которая является опасной как для работы компьютера, так и для других электрических приборов представляет собой кондуктивная помеха. Источником кондуктивной помехи может быть как любой внешний прибор (устройство) так и сам ИБП. Часто внешним источником является аппаратура электрической сварки, электродвигатели, медицинская аппаратура и тк.д. В ИБП источником кондуктивной помехи является режим работы силовых транзисторов - инвертирования, выпрямляющих и коммутирующих диодов. Для борьбы с кондуктивной помехой нужно применить помехоустраняющие фильтры, и другие схемотехнические средства борьбы.
Для обеспечения теплового режима, элементы, которые сильно нагреваются необходимо оборудовать радиаторами, а к элементам, для которых невозможно применение радиаторов, необходимо применить принудительное охлаждение.
В качестве принудительного охлаждения в системах обеспечения теплового режима (СОТР) в радио- конструировании широко применяются вентиляторы. Наиболее эффективной системой охлаждения при применении вентиляторов является система принудительного охлаждения воздухом путем продува.
Применение вентиляторов имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести возможность уменьшить размеры радиаторов, а также искусственно поддерживать температуру в корпусе на заданном уровне. К недостаткам шумовой фон, который создает вентилятор при работе. Поэтому имеет место проблема снижения уровня шума изделия.
Для принудительного охлаждения применение вентиляторов с двигателем коллекторного типа является невозможными, потому что он, во-первых, является источником электромагнитных помех, во-вторых, требует систематического ремонта, связанного с механическим изнашиванием щеточек. Поэтому нужно применять вентиляторы, выполненные в безколекторном варианте.
Важным моментом при конструировании печатной платы БП, с точки зрения обеспечения теплового режима имеется оптимальное размещение элементов исходя из ограничений, которые накладывает схемотехника ИБП. Поэтому при трассировке платы и конструировании корпуса ИБП, элементы, которые отдают большое количество мощности в виде тепла, нужно размещать вдоль потока воздуха.
Для обеспечения конструктивных мер технической безопасности, нужно применить трех-штыревой стандартный вход (вилка) для подачи напряжения сети при помощи трехжильного шнура с трех- контактной розеткой на ИБП и двух штыревую вилку на конце, которую включают в сеть (вилка имеет третий контакт который позволяет осуществить защитное зануление). На отверстия под установку вентилятора установить защитные сетки, которые предотвращают попадание посторонних предметов в середину ИБП. Для защиты проводников от повреждения изоляции нужно применить защитное пластиковое кольцо.
Для обеспечения высокого уровня надежности, качества, минимальной себестоимости и ремонтноспособности нужно применить новую элементную базу и материалы, которые широко распространены на рынке Украины.
3 Описание схемы электрической принципиальной.
Разрабатываемый ИБП построен на микросхеме TL494. Схемотехнические варианты построения ИБП на основе управляющей микросхемы TL494 отличаются незначительно. В таких ИБП неизменными остаются:
- способ построения силового каскада (двухтактная полумостовая схема);
- управляющая микросхема с некоторыми навесными элементами;
- согласующий каскад с развязывающим и управляющим трансформатором;
- способ получения выходных напряжений и их стабилизация.
Важным является и то обстоятельство, что у всех таких ИБП неизменным остается и общая архитектура построения всей схемы ИБП в целом. Этот базовый принцип заключается в том, что на первичной, гальванически не развязанной от сети стороне, размещается только силовой каскад (мощная полумостовая схема инвертирования), а вся другая часть схемы, в том числе и управляющая микросхема TL494, находится на вторичной стороне, которая гальванически развязана от сети. Граница развязки проходит через развязывающие трансформаторы:
Эта часть схемы практически не отличается для всех разновидностей ИБП и включает в себя следующие основные элементы:
- входной стандартный трёхштырьковый разъем;
- входной помехопоглощающий фильтр;
- схему выпрямления напряжения сети;
Переменное напряжение сети подается через выключатель сети, предохранитель (номиналом 5А), терморезистор (TR) с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) и помехопоглощающий фильтр на мостовую схему выпрямителя. Выпрямленное напряжение сети сглаживается конденсаторами С5, С6. На шине выпрямленного напряжения появляется постоянное напряжение +310В относительно общего провода первичной стороны.
Терморезистор предназначен для ограничения скачка зарядного тока через конденсаторы в момент включения ИБП. В холодном состоянии сопротивление TR составляет несколько Ом, ток сквозь диодный мост ограничивается безопасным уровнем. В результате протекания тока сквозь TR он нагревается и его сопротивление составляет доли Ом, что в дальнейшем не влияет на работу ИБП.
Сетевой плавкий предохранитель предназначен для защиты сети от перегрузок при возможных КЗ в первичной цепи ИБП, и защищает схему самого ИБП от внутренних перегрузок и КЗ.
Входной помехопоглощающий фильтр имеет свойство ликвидации помех в двух направлениях, то есть предотвращает проникание высокочастотных импульсных помех из сети в ИБП, и наоборот - из ИБП в сеть.
Параллельно конденсаторам С5, С6 включены высокоомные сопротивления R2, R3 номиналом 200 кОм, через которые С5, С6 разряжаются при выключении ИБП. Кроме этого эти сопротивления выравнивают напряжение на С5, С6 (для симметрии работы схемы).
Силовой каскад построен по двухтактной полумостовой схеме. Транзисторы VT1, VT2 - ключевые силовые транзисторы, которые при работе БП отпираются по очереди. Управляющее напряжение, которое подается на базы этих транзисторов построено таким образом, чтобы всегда была “мертвая зона”, когда оба транзисторов закрыты. Этим предупреждаются сквозные токи через транзисторы VT1, VT2.
Электродвижущая сила (ЕДС) на вторичных обмотках управляющего трансформатора в первый момент после включения еще отсутствует. Поэтому, чтобы низкоомное сопротивление обмоток не шунтировало управляющие переходы база-эмиттер силовых ключей, приходится применять в схеме развязывающие диоды VD5, VD6.
Диоды VD7, VD8 предназначены для создания пути протекания тока рекуперации (частичное возвращение энергии, которая была накоплена в индуктивности рассеивания трансформатора источника питания), который протекает по цепи: T1-C7-C6-VD8-T1 для диода VD8 и T1-C7-C5-VD7-T1 для диода VD7.
Цепь из элементов C10, R10 включена параллельно первичной обмотке импульсного силового трансформатора, демпфирует паразитные высокочастотные колебания, которые возникают в паразитном колебательном контуре, который состоит из индуктивности рассеивания первичной обмотки Т1 и межвитковой емкости, в момент закрытия транзисторов VT1, VT2. При этом C10 увеличивает общую емкость паразитной цепи, понижая, таким образом, частоту паразитного колебательного процесса. R9 уменьшает добротность этого контура, что способствует быстрому затуханию колебаний.
Конденсатор C7, предотвращает протекание возможной постоянной составляющей тока через первичную обмотку импульсного высокочастотного трансформатора. Поэтому является элементом, который предотвращает подмагничивание сердечника трансформатора.
Конденсаторы C8, C9 выполняют функцию форсирующих емкостей и убыстряют процесс переключения силового транзистора. Это происходит следующим образом. При появлении отпирающего импульса на обмотке разряженный конденсатор С8 обеспечивает подачу в базу VT1 входного отпирающего тока с крутым фронтом, который превышает его установленное значение. Поэтому начальный импульс через С8, обеспечивает ускоренное отпирание VT1. Когда С8 зарядиться до уровня ЕДС, которая действует на обмотке управляющего трансформатора, ток через него перестанет протекать, и в дальнейшем базовый ток VT1 пойдет через VD5, R4, R8. При исчезновении ЕДС на обмотке управляющего трансформатора напряжение конденсатора С8 прикладывается к эмиттерному переходу транзистора VT1 в запирающей полярности и, форсировано его закрывает, надежно поддерживая его в закрытом состоянии до конца “мертвой зоны”. Аналогично для конденсатора С9.
Способ получения выходных напряжений одинаковый почти во всех схемах. Основной (общий) способ заключается в выпрямлении и сглаживании импульсных ЕДС с вторичных обмоток импульсного силового трансформатора. При этом выпрямление во всех двухтактных схемах осуществляется по двухполупериодной схеме со средней точкой. Этим обеспечивается симметричный режим перемагничивания сердечника импульсного трансформатора, так как через вторичные обмотки протекает только переменный ток и, соответственно, отсутствует вынужденное подмагничивание сердечника, что неминуемо в однополупериодных схемах выпрямление, где ток протекает через вторичную обмотку трансформатора только в одном направлении.
Так как все схемы реализованы приблизительно одинаково, будет достаточно рассмотреть и описать работу одной схемы (+12В).
Когда сквозь первичную обмотку 1-2 силового трансформатора Т1 протекает линейно нарастающий ток, на вторичной обмотке 3-4 действует ЕДС постоянного уровня. Полярность ЕДС такая, что на выводе 3 присутствует позитивный потенциал ЕДС относительно корпуса. На выводе 4 этот потенциал будет негативным. Поэтому линейно нарастающий ток протекает по цепи: 3 T1-верхний диод в диодной сборке VD9 - обмотка W1 дроссель групповой стабилизации L5 - дроссель L6 - конденсатор С12 - корпус 7 Т1.
Нижний диод сборки на этом интервале закрыт негативным напряжением на аноде, и ток сквозь него не протекает.
Кроме подзарядки конденсатора С12 происходит передача энергии на выход канала (поддерживается ток нагрузки). На этом же интервале времени в сердечнике дросселей L5 и L6, накапливается магнитная энергия.
Дальше ток через первичную обмотку силового трансформатора прекращается как результат закрытия силового транзистора. ЕДС на вторичных обмотках исчезает. Продолжается “мертвая зона”. На этом интервале энергия, сбереженная в дросселях L5, L6 передается в конденсатор С12 и в нагрузку.
Этот ток - линейно спадающий во времени. Дальше открывается второй силовой транзистор и через первичную обмотку Т1 начинает протекать линейно нарастающий ток обратного направления. Поэтому полярность ЕДС на вторичных обмотках будет обратной: на выводе 4 позитивный, на выводе 3 негативный относительно корпуса. Поэтому на этом интервале проводником будет нижний диод в диодной сборке VD9, а ее верхний диод будет закрытым. Ток через обмотку W1, L5 и L6 опять будет линейно нарастающим и подзарядит конденсатор С12, и также будет поддерживать ток в нагрузке. Резистор R12 предназначен для быстрой разрядки конденсатора C12 и других вспомогательных емкостей после выключения ИБП для приведения всей схемы БП
Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Аргументы Сочинения По Литературе Живое Пламя
Контрольная работа по теме Столыпинская модернизация
Курсовая работа: Журналистика и internet. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа по теме Психология как наука. Трудовое и физическое воспитание
Дипломные Работы Жилые Дома
Отчет По Практике Пдф
Курсовая работа по теме Языки программирования высокого уровня
Реферат: Поточное производство и его формы
Реферат Уран Как Природный Ресурс
Свойства Газов Реферат
Добро И Зло В Портрете Сочинение
Реферат: Социология девиантного поведения
Дипломная работа по теме Субъектный состав, характерные принципы и особенности наследования по завещанию в соответствии с законодательством РФ
Реферат: Дифференцировка эмбриональных клеток
Методология Современного Образования Эссе
Готовый Контрольные Работы Бесплатно
Реферат: Шпора по гражданскому кодексу
Дипломная работа по теме Возникновение, развитие и трансформация идеологии фашизма
Курсовая Работа Титульный Лист Образец По Госту
Эссе Про Качества Человека
Соотношение исполнительной власти и государственного управления - Государство и право курсовая работа
Александр Сергеевич Пушкин в Лицее - История и исторические личности презентация
The biography and Charles Dickens's creativity - Иностранные языки и языкознание реферат