41385 (Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ)

Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

Дипломная работа.

Киевский политехнический институт (КПИ)

Радиотехнический факультет

Киев 2005

Вступ.

Сучасні ринково економічні відносини вимагають якісну і надійну продукцію, а також швидке та якісне надання послуг. Низька вартість обумовлюють конкурентоспроможність товару та послуг. Реалізувати це не можливо без автоматизації усіх сфер діяльності суспільства. Універсальним інструментом для автоматизації в наш час став персональний комп’ютер(ПК). Якщо проаналізувати, то можна побачити що комп’ютер на сучасному етапі застосовується майже всюди: в медицині для точної діагностики з малим відсотком помилки, в виробництві для швидкого проектування, аналізу, моделюванню і безпосередньо при виготовленні(верстати з ЧПК) деталі, в сільському господарстві, в дослідницьких цілях, в масових електронних платежах, в сфері розваг(ігрові автомати). Варто відмітити що сучасний комп’ютер уявляє собою складний радіоелектронний засіб, в якому реалізовані всі досягнення науки в сфері технологій і інженерії. Намагання збільшити швидкодію цього засобу змушує розробників зменшувати рівні сигналів, застосовувати технології яки є чутливими до зовнішнього впливу, що дуже сильно позначається на надійній роботі приладу. Це в свою чергу обумовлює жорстку вимогу до джерела живлення, до його стабільності.

В разі нестабільності напруги живлення комп’ютеру найчастіше це приводить до таких наслідків як:

- виходу за ладу головної плати;

- виходу з ладу ОЗП;

- механічного руйнування жорсткого диску (накопичувача);

- зрив при запису CD/CD-RW;

- раптове перезавантаження операційної системи;

Таке нестабільне функціювання приладу, коли він є ключовим елементом в системі приводить до падіння загальної результативності системи.

Такий стан праці персональних комп’ютерів в Україні є дуже поширеним. Причиною - є використання не якісних джерел живлення. Високоякісні джерела живлення для ПК мають велику вартість, тому враховуючи споживацький рівень в Україну ввозяться в дуже незначної кількості.

Після проведених мною досліджень, було з’ясовано що в Україні можливе виробництво високоякісного джерела живлення для ПК, за ціною яка буде доступна середньому споживачу. Тому метою дипломної роботи є розробка БЖ форм фактору АТХ який в повній мірі відповідає вимогам яки висуває стандарт створений корпорацією INTEL, має високі показники надійності і малу собівартість порівняно з його аналогами.

1 Розробка технічного завдання.

1.1 Найменування та область застосування.

1.1.1 Найменування: Блок живлення комп’ютеру форм фактору АТХ(12V).

1.1.2 Область застосування: системні модулі типу IBM PC-XT/AT.

1.2 Мета та призначення розробки.

1.2.1 Метою розробки є створення комп’ютерного блоку живлення форм фактору АТХ(12V).

1.2.2 Призначення розробки – створення функціонально закінченого пристрою який забезпечує стабільність вихідної напруги при зміні в широких межах вхідної напруги, вхідного струму і робочої температури.

1.2.3 Розробка призначена для крупно серійного виробництва.

1.3 Джерело розробки.

1.3.1 Джерелом розробки є схема електрична принципова блоку живлення комп’ютеру який сумісний з головною платою виготовленою згідно специфікації ATX версії 2.03.

1.4 Технічні вимоги.

1.4.1 Склад виробу та вимоги до конструктивного оформлення.

1.4.1.1 Виріб має в своєму складі наступні частини:

- плата фільтрації вхідної напруги;

- плата перетворення напруги.

1.4.1.2 Габаритні розміри БЖ повинні бути, мм:

- довжина: 150;

- ширина : 140;

- висота : 86.

1.4.1.3 Маса блоку повинна бути не більше 2 кг.

1.4.1.4 Конструктивне виконання повинне забезпечувати можливість кріплення блоку в системних модулях типу IBM PC-XT/AT.

1.4.1.5 Конструкція БЖ повинна забезпечувати, можливість ремонту.

1.4.1.6 Електрична міцність ізоляції БЖ між струмоведучими колами, а також між струмоведучими колами і корпусом в нормальних кліматичних умовах експлуатації повинна забезпечувати відсутність пробоїв.

1.4.1.7 Стійкість до впливу температури та вологості оточуючого середовища: виріб повинен відповідати кліматичному виконанню категорії УХЛ 4.2 ГОСТ15150-69.

1.4.1.8 Для антикорозійного захисту поверхні деталей застосувати гальванічне покриття.

1.4.1.9 Корпус БЖ повинен мати перфорацію, на деталях які формують корпус не повинно бути задирок та пошкоджень(подряпин, вм’ятин, корозії).

1.4.1.10 Після ремонтних робіт, виріб повинен зберігати показники яки вказані в цьому документі.

1.4.1.11 Виріб повинен експлуатуватися в приміщеннях 3 категорії(закрите приміщення з породною циркуляцією повітря).

1.4.1.12 Виріб по показникам завадостійкості та ліквідації завад яки впливають на роботу інших виробів повинен відповідати ГОСТ 22505-83 і ГОСТ 23511-79.

1.4.2 Показники призначення.

Вимоги до мережі:

Мінімальне значення, ~В: 180;

Максимальне значення, ~В: 265;

Частота, Гц: 47 – 63;

Вимоги до параметрів вихідних напруг і струму:

Загальні вимоги:

Загальна вихідна потужність, Вт: 350;

Загальний ККД, %: 75;

Викид струму при вмиканні не більше, А: 80;

Температурний дрейф рівня вихідних напруг для каналу +5В, при навантажені всіх каналів на 50%, : 0.02;

Температурний дрейф рівня вихідних напруг для всіх інших каналів, при навантажені всіх каналів на 50%, : 0.05;

При зміні напруги мережі від 180В до 264 вихідні напруги всіх каналів змінюються на ±0.5% при 50% навантаженні всіх каналів;

Затримка з’явлення сигналу дозволу PG(Power Goodness) високого рівня при вмиканні, мл.сек.: 100 – 200

1.4.3 Вимоги до надійності.

1.4.3.1 Виріб по забезпеченню надійності повинен задовольняти вимогам ГОСТ 27.003-90.

1.4.3.2 Середня відпрацювання на відмову, год.:……..не менше 27000;

1.4.3.3 Ймовірність безвідмовної роботи:………………………… 0.75;

1.4.3.4 Середній час відновлення, год.:……………………………… 0.5;

1.4.3.5 Виріб повинен витримувати вплив зовнішніх механічних та кліматичних факторів згідно з ГОСТ 11478-88.

1.4.4 Вимоги до технологічності та метрологічному забезпеченню розробки, виробництва і експлуатації.

1.4.4.1 Параметри БЖ повинні контролюватися за допомогою стандартних вимірювальних приладів обслуговуючим персоналом середнього рівня кваліфікації.

1.4.4.2 Вимоги до технологічності повинні відповідати до

ГОСТ 14.201-83.

1.4.4.3 Конструкція виробу повинна забезпечувати можливість виконання монтажних робіт з дотриманням вимог технічного завдання на встановлення та пайку комплектуючих виробів.

1.4.4.4 Конструкція виробу в цілому та окремих складних вузлів повинна забезпечувати зборку при виготовленні без створення і застосування спеціального обладнання.

1.4.4.5 Працезатрати при виготовленні приладу, год.:……….…не більше 3.

1.4.4.6 Конструкція блоку повинна відповідати вимогам ремонтопридатності згідно Р50-84-88.

1.4.5 Вимоги до рівня уніфікації та стандартизації.

1.4.5.1 В якості комплектуючих одиниць та деталей (комунікаційні вироби електроніки, деталі кріплення, деталі встановлення) повинні використовуватись серійні вироби.

1.4.5.2 Монтажні плати, панелі, вузли кріплення та установки повинні бути уніфіковані.

1.4.5.3 Коефіцієнт уніфікації стандартних та запозичених деталей повинен бути не менше 0.1.

1.4.6 Вимоги до безпеки при обслуговуванні по охороні навколишнього середовища.

1.4.6.1 Конструкція БЖ повинна забезпечити безпеку персоналу при експлуатації виробу. Загальні вимоги до електричної та механічної безпеки згідно до ГОСТ 12.2.007.0-75.

1.4.6.2 За принципом захисту людини від ураження електричним струмом блок повинен бути виготовлений відповідно до ГОСТ 12.2.007.0-75, клас захисту – 1.

1.4.6.3 Міри захисту від ураження електричним струмом повинні відповідати ГОСТ 12.2.007.0-75.

1.4.6.4 Загальні вимоги по забезпеченню пожежної безпеки в приміщеннях згідно до ГОСТ 12.1.004-85.

1.4.6.5 Конструкція приладу повинна виключати можливість невірного приєднання його струмоведучих частин.

1.4.6.6 В якості основного джерела живлення повинна виступати промислова мережа змінного струму частотою 50 Гц та напругою 220В, в якості альтернативного джерела живлення – джерело безперебійного живлення, з часом автономної роботи не менше 20 хв.

1.4.6.7 Штекери та рознімач електричних кіл повинні мати надписи, які відповідають їх призначенню.

1.4.6.8 Конструкція приладу повинна виключати можливість попадання в корпус сторонніх речей.

1.4.6.9 В документації по експлуатації та вимогам по техніки безпеки повинні бути дотримані правила технічної експлуатації електромонтажу користувачем, та правила безпеки при експлуатації.

1.4.7 Естетичні та ергономічні вимоги.

1.4.7.1 Виріб по своїм ергономічним показникам повинен забезпечувати зручність при монтажі і експлуатуванні.

1.4.8 Вимоги до патентної чистоти.

1.4.8.1 Патентна чистота повинна бути забезпечена.

1.4.9 Вимоги до складових частин виробу: сировини, вихідним та експлуатаційним матеріалам.

1.4.9.1 Покупні вироби і матеріали застосовуються без обмежень.

1.4.10 Умови експлуатації(використання), вимоги до технічного обслуговування та ремонту.

1.4.10.1 Виріб повинен бути виготовлений для кліматичного виконання УХЛ4.2. згідно ГОСТ 15150-69.

Значення температури повітря при експлуатуванні, С0:

Робочі:

верхнє значення +35;

нижнє значення +10;

середнє значення +20.

Граничні:

верхнє значення +45;

нижнє значення +10.

Відносна вологість:

Середнє значення в найбільш теплий та вологій період та тривалість дії.

65% при 20 С0 тривалість дії 12 місяців;

Верхнє значення 85% при 25 С0.

Атмосферний тиск:

атмосферний тиск 84.0…106.7 кПа. (630 – 800 мм рт.ст.)

1.4.11 Вимоги до маркування та упаковки.

1.4.11.1 Маркування виробу повинно відповідати вимогам

ГОСТ 21552-84.

1.4.11.2 Маркування на корпусі виконати методом тиснення. Якість виконаного маркування повинна забезпечувати чітке зображення на весь термін служби виробу.

1.4.11.3 В змісті маркування виробу повинно бути:

найменування підприємства виробника або товарний знак;