41385 (Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ), страница 2

повне товарне найменування згідно ГОСТ 21552-84;

порядковий номер виробу і складових частин;

пояснюючи та попереджальні надписи;

дата виготовлення.

1.4.11.4 Упаковка повинна бути виконана у вигляді картонної коробки.

1.4.11.5 На тарі повинні бути нанесені значки маніпуляцій: «Берегти від сирості», «Дотримуватись інтервалу температур».

1.4.11.6 Упаковка повинна забезпечити цілісність виробу при роботах по завантаженню – розвантаженню, транспортуванню, зберіганню та потрібній захист при зовнішніх впливах.

1.4.11.7 Кожен виріб в упаковці повинен фіксуватися в транспортній тарі.

1.4.11.8 Якщо виріб буде експортуватись всі надписи виконуються на домовленій мові, яка оговорюється в договорі.

1.4.12 Вимоги до транспортування та зберігання.

1.4.12.1 Упаковані вироби транспортуються виключно в закритому транспорті.

1.4.12.2 Вимоги до виду транспорту не пред’являються.

1.4.12.3 Умовами для зберігання виробу в тарі повинні відповідати наступним вимогам:

температура оточуючого середовища ±50С0;

відносна вологість повітря при +35С0 98%;

середнє місячне значення в найбільш теплий і вологій період та тривалість його впливу 80% при 27 С0 12 місяців.

Тип приміщення: закрите або інше приміщення з природною вентиляцією без застосування штучного регулювання кліматичних умов, де коливання температури і вологості повітря значно менше, ніж на відкритому повітрі.

1.4.12.4 Розміщення і кріплення упакованих виробів в транспортних засобах повинно забезпечити їх стійке положення, виключити можливість ударів.

1.4.12.5 В приміщенні для зберігання виробу не повинно бути агресивних домішок(парів, луг, кислот і т. ін.) яки викликають корозію.

1.4.12.6 Відстань між стінами, полом складу і виробом повинно бути не менше 100мм, а між обігріваючими пристроями не менше 0.5м.

1.5 Економічні показники.

1.5.1 Очікуваний річний випуск до штук.

1.6 Стадії та етапи розробки.

1.6.1 Технічна пропозиція.

1.6.2Ескізний проект.

1.6.3Технічний проект.

1.7 Порядок контролю та приймання.

1.7.1 Виріб повинен бути перевірений і прийнятий відділом технічного контролю підприємства виробника.

1.7.2 Для приймання пред’являються наступні документи:

технічне завдання;

комплект конструкторської документації;

відомість покупних виробів;

програма і методика проведення випробувань;

експлуатаційні документи;

методика перевірки.

1.7.3 В разі не відповідності основних параметрів блоку, його відправляють в ремонт. Після ремонту проводять повторну перевірку і налагоджування блоку.

1.7.4 Всі перевірки за винятком оговорених, проводити в кліматичних умовах які оговорені в ТЗ.

2. Аналіз ТЗ.

Блок живлення(БЖ) для системних модулів IBM PC XT/AT призначений для перетворення вхідної змінної напруги мережі в вихідні постійні напруги, яки забезпечують роботу всіх інших вузлів і блоків комп’ютеру.

БЖ для комп’ютерів будуються за безтрансформаторною схемою під єднання до мережі і являє собою імпульсні БЖ, яки характеризуються великим значенням ККД(більше 70%), незначною вагою та невеликими габаритами.

Маючи стільки переваг, імпульсний БЖ є джерелом імпульсних завад і це пред’являє до його схеми великі вимоги до електромагнітної сумісності з рештою схемою комп’ютеру, а також з іншими побутовими електронними приладами. Окрім цього в без трансформаторних ІБЖ немає гальванічної розв’язки частини схеми з мережею, що вимагає спеціальних мір при його ремонті.

Велика частина елементів ІБЖ працює зі струмом високої частоти(~60кГц), це приводить до нагрівання елементів, тому є важливим забезпечення теплового режиму РЕЗ. До елементів яки нагріваються відносяться: імпульсні силові транзистори в силовому каскаді, імпульсний силовий трансформатор, імпульсні(високочастотні) силові діоди в вихідних колах, інтегральні стабілізатори напруги, дросель групової стабілізації.

Враховуючи вище вказані особливості ІБЖ комп’ютеру, а також вимоги ТЗ, треба прийняти рішення по забезпеченню всіх норм.

Для забезпечення електромагнітної сумісності електрична схема ІБЖ завжди розміщується в металічному кожуху який служить електромагнітним екраном. Таке оформлення є однією з мір по зниженню рівня утворення завад яки носять характер випромінювання. Інша завада яка є небезпечною як для роботи комп’ютеру так і для інших електричних приладів являє собою кондуктивна завада. Джерелом кондуктивної завади може бути як зовнішній прилад так і сам ІБЖ. Зовнішнім джерелом за звичай є апаратура дугової та контактної зварки, приводи електродвигунів, медична апаратура і тк.ін. В ІБЖ джерелом кондуктивної завади є режим роботи силових транзисторів інвертора, випрямляючих та комутуючих діодів. Для боротьби з кондуктивною завадою треба застосувати завада ліквідуючи фільтри, та інші схемні засоби боротьби.

Для забезпечення теплового режиму РЕЗ, елементи яки сильно нагріваються необхідно обладнати радіаторами, а елементи для яких неможливо застосування радіаторів необхідно застосувати примусове охолодження.

В якості примусового охолодження в системах забезпечення теплового режиму (СЗТР) в радіо конструюванні широко застосовується вентилятори. Найбільш ефективною системою охолодження при застосуванні вентиляторів є система примусового охолодження повітрям шляхом продувки.

Застосування вентиляторів має свої переваги і недоліки. До переваг можна віднести можливість зменшити розміри радіаторів, а також штучно підтримувати температуру в корпусі на заданому рівні. До недоліків шумовий фон який створю вентилятор при роботі. Тому є дуже важливою проблема зниження рівня шуму.

Для примусового охолодження застосовування звичайного вентилятори з двигуном колекторного типу є неможливим, тому що він, по перше, є джерелом електромагнітних завад, а по друге, вимагає систематичного ремонту, пов’язаного з механічним спрацюванням щіточок. Тому треба застосовувати вентильні двигуни виконані в без колекторному варіанті.

Важливим моментом при конструюванні друкованої плати БЖ, з погляду забезпечення теплового режиму є оптимальне розміщення елементів виходячи з обмежень які накладає схемотехніка ІБЖ. Тому при трасуванні плати і конструюванні кожуху ІБЖ елементи яки віддають велику кількість потужності у вигляді тепла треба розміщувати вздовж потоку повітря.

Для забезпечення конструктивних мір технічної безпеки, треба застосувати три штирковий стандартний вхід (виделка) для подачі напруги мережі за допомогою три провідникового шнуру з три контактною розеткою на ІБЖ і двох штиркової виделки на конці, яку вмикають до мережі (виделка має третій контакт який дозволяє здійснити захисне занулення). На отвори під установку вентилятора встановити захисні сітки, яки запобігали попаданню сторонніх речей в середину ІБЖ. Для захисту провідників від ушкодження ізоляції треба застосувати захисне пластикове кільце.

Для забезпечення високого рівня надійності, якості, мінімальної собівартості та ремонтопридатності треба застосувати нову елементну базу та матеріали яки широко представлені на ринку України.

3 Опис схеми електричної принципової.

Розроблювальний ІБЖ побудований на мікросхемі TL494. Схема технічні варіанти побудови ІБЖ на основі керуючою мікросхеми TL494 відрізняються незначно. В усіх таких ІБЖ незмінними залишаються:

спосіб побудови силового каскаду(двохтактна полу мостова схема);

керуюча мікросхема з деякими навісними елементами;

узгоджувальний каскад з розв’язуючим і керуючим трансформатором;

спосіб отримання вихідних напруг і їх стабілізація.

Важливим є і та обставина, що у всіх таких ІБЖ незміною залишається і загальна архітектура побудови всієї схеми ІБЖ в цілому. Цей базовий принцип полягає у тому, що на первинній гальванічне не розв’язаної від мережі стороні, розміщується тільки силовий каскад(потужна полу мостова схема інвертору), а уся інша частина схеми, в тому числі і керуюча мікросхема TL494, знаходяться на вторинній стороні, яка гальванічне розв’язана від мережі. Границя розв’язки проходить крізь розв’язуючи трансформатори:

керуючий;

силовий імпульсний.

3.1 Вхідні кола.

Ця частина схеми практично не відрізняється для всіх різновидів ІБЖ і включає в себе наступні основні елементи:

вхідний стандартний трьохштирковий розмикач;

плавкий запобіжник;

обмежуючий терморезистор;

вхідний завадаліквідуючий фільтр;

схему випрямлення напруги мережі;

згладжуючий ємнісний фільтр.

Змінна напруга мережі подається через вимикач мережі крізь запобіжник (номіналу 5А), терморезистор(TR) з негативним температурним коефіцієнтом опору (ТКО) і завадаліквідуючий фільтр на мостову схему випрямляча. Випрямлена напруга мережі згладжується конденсаторами С5, С6. На шині випрямленої напруги з’являється постійна напруга +310В відносно загального проводу первинної сторони.

Терморезистор призначений для обмеження стрибка зарядного струму крізь конденсатори в момент вмикання ІБЖ. В холодному стані опор TR складає декілька Ом, струм крізь діодний міст обмежується на безпечному для їх рівня. В результаті протікання струму крізь TR він нагрівається і його опір складає долі ома що в подальшому не впливає на роботу ІБЖ.

Мережевий плавкий запобіжник призначений для захисту мережі від перевантажень при можливих КЗ в первинному колі ІБЖ, і не захищає схему самого ІБЖ від внутрішніх перевантажень і КЗ.

Вхідний завадаліквідуючий фільтр має властивість ліквідації завад в двох напрямках, тобто запобігає прониканню високочастотних імпульсних завад з мережі в ІБЖ, і навпаки – з ІБЖ в мережу.

Паралельно конденсаторам С5, С6 включені високоомні опори R2, R3 номіналом 200 кОм, крізь яки С5, С6 розряджаються при вимиканні ІБЖ. Окрім цього ці опори вирівнюють напругу на С5, С6(для симетрії роботи схеми).

3.2 Силовий каскад.

Силовий каскад побудований по двохтактній полумостовій схемі. Транзистори VT1, VT2 - ключеві силові транзистори яки при роботі БЖ відмикаються по черзі. Керуюча напруга яка подається на бази цих транзисторів побудована таким чином, що завжди була “мертва зона”, коли обидва транзисторів закриті. Цим попереджаються скрізні струми крізь транзистори VT1, VT2.

Електрорушійна сила (ЕРС) на вторинних обмотках керуючого трансформатору в перший момент після вмикання ще відсутня. Тому, щоб низькоомний опір обмоток не шунтував керуючи переходи база-емітер силових ключей, доводиться вмикати розв’язуючи діоди VD5, VD6.

Діоди VD7, VD8 призначені для створення шляху протікання струму рекуперації(часткове повернення енергії яка була накопичена в індуктивності розсіювання трансформатора в джерело живлення), який замикається по колу: T1-C7-C6-VD8-T1 для діода VD8 і T1-C7-C5-VD7-T1 для діода VD7.

Коло з елементів C10, R10 ввімкнена паралельно первинній обмотці імпульсного силового трансформатору, демпфірує паразитні високочастотні коливання, яки виникають в паразитному коливальному контурі, котрий складається з індуктивності розсіювання первинної обмотки Т1 і міжвіткової ємності, в момент закривання транзисторів VT1, VT2. При цьому C10 збільшує загальну ємність паразитного кола, знижає таким чином частоту паразитного коливального процесу. R9 знижає добротність цього контуру, що сприяє швидкому затуханню коливань.

Конденсатор C7, запобігає протіканню можливій постійній складової струму крізь первинну обмотку імпульсного високочастотного трансформатора. Тому є елементом який запобігає підмагнічуванню осердя.

Конденсатори C8, C9 виконують функцію форсуючих ємностей і прискорюють процес перемикання силового транзистору. Це відбувається наступним чином. При появі відчиняю чого імпульсу на обмотці розряджений конденсатор С8 забезпечує подачу в базу VT1 вхідного відпираю чого струму з крутим фронтом, який перевищує його встановлене значення. Тому початковий імпульс крізь С8, забезпечує прискорене відпирання VT1. Коли С8 зарядиться до рівня ЕРС, яка діє на обмотці керуючого трансформатору, струм крізь нього перестане протікати, і в подальшому базовий струм VT1 замкнеться крізь VD5, R4, R8. При зниканні ЕРС на обмотці керуючого трансформатора напруга з конденсатора С8 прикладається до емітерного переходу транзистора VT1 в зачиняючей полярності і, форсовано зачиняє останній, надійно підтримує його в зачиненому стані до кінця “мертвої зони”. Аналогічно для конденсатора С9.

3.3 Вихідні кола.

Спосіб отримання вихідних напруг однаковий майже в усіх каналах. Цей спосіб полягає в випрямленні та згладжуванні імпульсних ЕРС з вторинних обмоток імпульсного силового трансформатору. При цьому випрямлення в всіх двохтактних схемах здійснюється по двохполуперіодній схемі з середньою точкою. Цим забезпечується симетричний режим перемагнічування осердя імпульсного трансформатора, так як крізь вторинні обмотки протікає тільки змінний струм і, відповідно, відсутнє примушене підмагнічування осердя, яке неминуче в однополуперіодних схемах випрямлення, де струм протікає крізь вторинну обмотку трансформатора тільки в одному напрямку.

Так як всі канали реалізовані приблизно однаково, достатньо буде розглянути і описати роботу одного каналу(+12В).