close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Poyasnitelnaya zapiska Vitalika(1)

код для вставкиСкачать

Введение
С момента появления системных блоков персональных компьютеров они практически все комплектовались импульсными источниками питания, построенными на основе импульсных преобразователей напряжения с бестранcформаторным подключением к первичной сети. Развитие вычислительной техники отразилось и на импульсных преобразователях. Функциональные усовершенствования привели к некоторой стандартизации подхода в их разработке, повышению характеристик надежности и показателей электромагнитной совместимости. Значительно улучшились массогабаритные показатели источников питания компьютеров.
Внедрение нового АТХ форм-фактора в конструкцию системного блока персонального компьютера, введенного фирмой IBM, было направлено на стандартизацию и унификацию узлов, традиционно входящих в состав ПЭВМ. Но введение нового стандарта повлияло и на требования к расширению функциональных возможностей отдельных компонентов. Определенным образом эти изменения затронули и блоки вторичного электропитания системного модуля.
Перечень требований, предъявляемых к проектированию и изготовлению блоков питания АТХ конструктива, приведен в документе "Руководство по проектированию источников питания" версия 0.9 (в оригинальном написании "Intel АТХ.Powersupplydesignguide" version 0.9). Документ определяет требования по конструктивному исполнению, охлаждению, параметрам соединителей, временным параметрам выработки сигналов. В руководстве ряд требований предъявляется и к функциональным возможностям, а способы их реализации устанавливают фирмы-производители. Так, например, в нем указано лишь то, что источник питания должен иметь возможность работы от сети переменного тока с напряжениями 115 и 220 В, а способ селекции номинала этого напряжения жестко не регламентируется, то есть допускается как автоматическое определение, так и установка этого параметра переключателем.
Современные блоки питания имеют функцию дистанционного включения, независимый канал питания элементов дежурного режима с номиналом +5 В. В отличие от аналогичных блоков питания для компьютеров типа AT, в блоках АТХ используется 20-контактный разъем подключения к системной плате, на который выведены все вторичные стабилизированные напряжения и служебные сигналы. Дополнением в части вторичных напряжений в варианте АТХ блока является достаточно мощный канал с номинальным постоянным напряжением +3,3 В.
1 Описательная часть
1.1 Назначение импульсного блока питания DTKXAD 819AR
Импульсный блок питания DTKXAD 819AR является вторичным источником питания и служит для обеспеченияфункциональных частей ЭВМ напряжением определённого номинала. 1.2 Общая характеристика импульсного блока питания DTKXAD 819AR
1. Напряжения первичной питающей сети: 115 или 220 В; 2. Рабочий диапазон для первичных напряжений: - для напряжения 115 В - 90-135 В;
-для напряжения 220 В - 180-265 В;
3. Диапазон частот первичного питающего напряжения - 47-63 Гц;
4. Устойчивость к нестабильности сетевого напряжения (на частотах 50-60 Гц), сохранение работоспособности при:
-изменении номинального значения напряжения на 10% в течение 0-500 мс;
-изменении действующего значения напряжения на 15% в течение 15 мин;
-провале/выбросе на 30% номинального значения напряжения в течение 0-0,5 периода переменного напряжения;
-потере работоспособности с последующим самовосстановлением при провале на 50% действующего значения напряжения в течение 0-5 периодов переменного напряжения.
5. КПД источника при полной нагрузке - не менее 68%;
6. Параметры дежурного режима (на вход PS-ON подан высокий логический уровень):
-КПД канала дежурного режима 5VSB - не менее 50% при токе нагрузки 500 мА;
-общая мощность потребления источника - не более 5 Вт при входном напряжении 230 В;
7. Размеры источника питания - 140x150x86 мм;
8. Диапазон рабочих температур от +10 до 50 °С;
9. Максимальная влажность окружающей среды без конденсата не более 85%.
Номинальные значения каналов вторичных напряжений и их основные параметры приведены в табл. 1.
Измерения вторичных напряжений необходимо проводить на контактах разъемных соединителей, предназначенных для подключения к устройствам. Канал +3,3 В должен иметь запас по напряжению в 100 мВ для компенсации падения на соединительных проводниках и проводниках печатной платы.
10. Суммарная мощность по каналам +5 В и +3,3 В не должна превышать 125 Вт;
11. Токовая нагрузка по каналу +5 В должна превышать или быть эквивалентной нагрузке канала +3,3 В;
12. Разница времени нарастания напряжения канала +5 В до минимального значения диапазона регулирования и соответствующего значения по каналу +3,3 В не должна быть более 20 мс;
13. Источник должен быть снабжен встроенной защитой цепей преобразователя от короткого замыкания по каналам +5 В и +12 В;
14. Общий провод питания вторичных каналов напряжения должен иметь соединение с металлическим корпусом источника питания;
15. Преобразователь должен сохранять значения выходных напряжений в течение 17 мс после отключения первичного питающего напряжения;
16. Пульсации определяются как случайные или периодические отклонения от номинального значения напряжения с частотами в диапазоне от 10 Гц до 20 МГц. Для измерений должна использоваться емкостная нагрузка из комбинации керамического конденсатора емкостью 0,1 мкФ и электролитического конденсатора емкостью 10 мкФ.
Требования к условиям эксплуатации:
Температура полупроводниковых элементов в источнике питания не должна превышать + 110 °С при температуре окружающей среды +50 °С. Корпус конденсаторов не должен нагреваться более 95% от максимального значения, приведенного в паспорте. Используемые резисторы должны иметь запас по мощности не менее 30% от паспортного значения. Изменение параметров элементов по максимально допустимым значениям напряжения и тока не должно быть более 10% при температуре +50 °С.
При любом повреждении цепи первичного преобразователя никакие части источника не должны воспламеняться, создавать задымление, вызывать различного рода шум, печатная плата не должна обугливаться и иметь оплавленные проводники.
Таблица 1
Наименование каналаНоминал вторичного напряжения, ВМакс отклонение от
номинала, %Мин. ток нагрузки,АМакс ток нагрузки,АМакс, уровень пульсаций, мВМакс, емкостная нагрузка, мкФУровни фиксации перегрузки, Вмин.номин.макс.+ 5+ББ1215010 0005,746,37+ 12+12506
(допускается до 8)120100015,6-5-51000,3100350-12-12100350+3,3+ 3,350,314506 0003,764,24,3Питание вдежурном режиме+ Б500,7250350
Основные параметры вторичных каналов напряжений
1.3 Описание конструкции блока питания DTKXAD 819AR
Блоки питания для IBM совместимых компьютеров выпускаются в корпусах, унифицированных по габаритным и посадочным размерам. Все узлы блока питания расположены в металлическом корпусе, который служит для механической защиты элементов блока питания и электромагнитной экранировки. Металлический корпус состоит из двух деталей: основания и съемной крышки. И крышка, и основание имеют П-образную форму, у каждой есть по две боковые стенки. В конструкции основания предусмотрены резьбовые отверстия под винты-саморезы. Крышка соединяется с основанием четырьмя саморезами. На основании винтами укрепляются все узлы блока питания. Электронные компоненты блока питания располагаются на единой односторонней печатной плате, закрепленной винтами на донной части основания. Между платой и дном основания располагается изолирующая прокладка из синтетического материала. На одной из боковых стенок основания закреплены: вентилятор, сетевая вилка типа IEC320 с тремя ножевыми контактами и аналогичная по конструкции розетка. Подключение сетевого напряжения к блоку производится стандартным шнуром через вилку с тремя ножевыми контактами. Розетка, установленная на корпусе, является транзитным разъемом для подключения к ней шнура питания монитора или иного устройства. На эту розетку подается напряжение сети непосредственно от корпусной вилки. Разводка питания на вилке и розетке осуществляется на одноименные крайние контакты. Средние (третьи) выводы каждого из этих приборных частей разъемов соединены между собой. К средним контактам подпаян проводник с металлическим лепестком на конце. Лепесток механически соединяется с винтом, закрепленным на донной части основания. Такимобразом выполняется подключение корпуса блока питания к контуру заземления через стандартный шнур питания. Рядом с разъемами на той же боковой стенке установлен вентилятор, который используется для охлаждения элементов блока питания. Для прохождения направленного воздушного потока перед вентилятором в корпусе сделаны отверстия (круглые или в виде закругленных прорезей). Воздушный поток движется из внутренней полости корпуса источника наружу. Такое направление движения воздуха снижает уровень пылевого загрязнения, как блока питания, так и вычислительного средства, в котором он установлен.
На этой же стенке установлен переключатель (селектор входного напряжения), которым осуществляется выбор напряжения питающей сети 115 или 220 В. В модификациях источников питания, имеющих узел автоматического определения напряжения питающей сети, такой переключатель не устанавливается.
На второй боковой стенке основания имеются отверстия в виде продольных жалюзи для вентиляции и два эллиптических отверстия, через которые из блока питания выводятся кабели вторичных напряжений. Длядополнительнойэлектроизоляции кабели вторичного питания выходят из блока питания через пластиковое кольцо. Это кольцо плотно зажимается стенками корпуса при сборке крышки и основания.
На концах кабелей вторичных напряжений монтируются розетки разъемных соединителей трех типов. Все розетки имеют собственный "ключ" для правильного соединения с ответной частью. Проводники для каждого номинала напряжения и логического сигнала снабжены индивидуальной цветовой маркировкой. Хотя к цветовой гамме проводников нет твердых требований, однако большинство производителей придерживается некоторой унификации.
Один 20-контактный разъем предназначен для подключения к системной плате персонального компьютера. Тип такого разъемного соединителя - M0LEX 39-01-2200 или аналогичный. Разводка разъема стандартизована. В табл. 2 приведена разводка вторичных напряжений и служебных сигналов по контактам этого разъема.
С помощью четырехконтактных разъемов большего размера подключаются периферийные устройства и вентилятор процессора. Тип этих разъемов обязательно должен быть аналогичным AMP 1-480424-0либо MOLEX 8981-04 Р.
Таблица 2
Разводка системного питания компьютера
Номер контактаСигнал, номинал напряжения, ВЦвет проводника1+3.3Коричневый2+3,3Коричневый3ОбщийЧерный4+5Красный5ОбщийЧерный6+5Красный7ОбщийЧерный8Сигнал POWERGOOD(питание в норме)Оранжевый9+5VSB(питание в дежурном режиме)Фиолетовый10+12Желтый11+3,3Коричневый12-12Голубой13ОбщийЧерный14Сигнал PS-ON(дистанционное включение питания)Серый15ОбщийЧерный16ОбщийЧерный17ОбщийЧерный18-5Белый19+5Красный20+5Красный
Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах этих разъемов следующие: 1 - желтый, +12 В; 2,3 - черные, общий; 4 - красный, +5 В.
Самые маленькие розетки разъемов типа AMP 171822-4 предназначены для соединения с устройствами накопителей на гибких магнитных дисках. Цвет подводящих проводов и значение напряжений на контактах для них следующие: 1 - красный, +5 В; 2, 3 - черный, общий; 4 - желтый, +12 В.
Как правило, на внешней стороне корпуса источника питания наклеена этикетка, на которой приведена цветовая маркировки проводников вторичного питания для данного изделия. В этом случае при работе следует использовать сведения, приведенные на этикетке.
В корпусе системного модуля компьютера блок питания крепится таким образом, что его стенка с установленными приборными частями разъемов и вентилятором выходят на тыльную сторону корпуса. Противоположная боковая стенка основания и кабели вторичных напряжений с разъемными соединителями находятся внутри корпуса системного модуля.
Поскольку первичное напряжение питания подается на входные цепи АТХ блока питания непосредственно, сетевой выключатель для него в компьютерной системе отсутствует. Системная плата компьютеров АТХ конструктива содержит узел формирования маломощных сигналов для управления состоянием входной цепи PS-ON блока питания. Узел находится постоянно под напряжением, поступающим от специального каскада блока питания - автогенераторного источника для питания элементов схемы дежурного режима. Питание на узел подается независимо от режима работы остальной схемы компьютера. Включение/выключение блока питания и устройств компьютера производится коммутацией кнопки Switchpower, установленной на лицевой панели системного модуля компьютера.
1.4 Принцип работы блока питания DTKXAD 819ARпо блок-схеме
Входное переменное напряжение 220 В, 50 Гц поступает на входной каскад импульсного преобразователя напряжения - на сетевой фильтр. Этот узел предназначен для подавления помех, возникающих в промышленной сети переменного тока и проникающих на вход данного источника питания. В направлении от данного источника питания в сеть распространяются помехи, производимые самим преобразователем и частично импульсными устройствами электронной схемы вычислительного средства. Помеха такого рода является кондуктивной, то есть может распространяться в проводах питающей сети и по проводникам вторичного питания источника. Помехи, распространяющиеся по проводам, могут быть симметричными и несимметричными. Так как заранее вид помехи предсказать трудно, то схема фильтра строится в расчете на подавление обоих видов помех.
К выходу сетевого фильтра подключается выпрямитель, выполненный по двухполупериодной схеме. В его состав входит селектор входного питающего напряжения - переключатель, установленный в корпусе источника питания. Позиции переключателя обозначены на его движке. Положение переключателя определяется по маркировке, которая видна через специальное окошко. С его помощью осуществляется выбор номинала напряжения питающей сети 115 или 220 В. Нагрузкой выпрямителя являются: полумостовой усилитель мощности основного высокочастотного преобразователя напряжения первичной сети и маломощная схема автогенераторного вспомогательного источника.
Во вторичную цепь АВИ включена схема линейного параметрического стабилизатора для формирования напряжения +5 В, обеспечивающая питаниеэлементов компьютера в течение дежурного режима.
Для гальванической развязки с вторичными напряжениями питания к усилителю мощности подключен импульсный трансформатор ТЗ. Позиционное обозначение трансформатора соответствуем принципиальной схеме источника питания. Импульсные напряжения с вторичных обмоток трансформатора поступают на блок выпрямителей В схемах выпрямителей вторичных напряжений используются диоды различных модификаций, что определяется номинальной токовой нагрузкой каждого отдельного канала. Во вторичном канале напряжения +3,3 В введен дополнительный стабилизатор. Регулировка и подстройка номиналов вторичных напряжений по всем каналам осуществляется с помощью системы обратной связи, вход которой подключен к выходам блока фильтров.
Для управления работой усилителя мощности в цепи обратной связи применен каскад широтно-импульсного модулятора длительности импульсов возбуждения. После сравнения поступившего сигнала с эталонным уровнем, ШИМ каскад формирует сигналы об увеличении поступления энергии во вторичную цепь или о ее сокращении. В соответствии с этим производится модуляция длительности импульсов, которые через согласующий каскад, усиливающий их, подаются на входные цепи усилителя мощности.
Воздействие на ШИМ регулятор оказывается не только при изменении вторичных напряжений в пределах диапазона регулирования, соответствующего нормальной работе, но и в случае возникновения экстренной ситуации (неконтролируемого увеличения или снижения напряжений на нагрузке). Ключевая СИП воздействует на ШИМ модуляторблокируя его работу в случае возникновения аномальных процессов в цепи нагрузки.
1.5 Характеристика блоков импульсного блока питания DTK XAD 819AR
Сетевой фильтр предназначен для подавления помех, возникающих в промышленной сети переменного тока и проникающих на вход данного источника питания.
Выпрямитель - схема предназначенная для преобразования (выпрямления) переменного тока в пульсирующий. Выполнен подвухполупериодной мостовой схеме Гретца.
Усилитель мощности - усилитель электрических сигналов.
Трансформатор Т3 служит для гальванической развязки с вторичными напряжениями питания к усилителю мощности.
Блок выпрямителей служит для выпрямления напряжения с вторичных обмоток трансформатора Т3.
Блок фильтров служит для выделения выходных напряжений. Схема измерения перенапряжений является частью цепи защиты от перенапряжений.
ШИМ регулятор - преобразователь импульсов, действующий по принципу модуляции их ширины, является одним из основных каскадов импульсного источника питания. Принцип работы источника состоит в том, что от ШИМ регулятора зависит поступление всей энергии во вторичные цепи питания. Правильность же его работы определяют параметры стабилизации вторичных напряжений.Все основные преобразования ШИМ сигналов, а также их формирование осуществляется модулятором, выполненным на микросхеме типа TL494.
Согласующий каскад. Для управления работой усилителя мощности в цепи обратной связи применен каскад широтно- импульсного модулятора длительности импульсов возбуждения. После сравнения поступившего сигнала с эталонным уровнем, ШИМ каскад формирует сигналы об увеличении поступления энергии во вторичную цепь или о ее сокращении. В соответствии с этим производится модуляция длительности импульсов, которые через согласующий каскад, усиливающий их, подаются на входные цепи усилителя мощности.
Автогенераторный вспомогательный источник является источником питания в дежурном режиме. Канал дежурного режима должен выдавать стабилизированное напряжение с номинальным значением +5 В постоянно, когда на источник питания подано первичное напряжение. Этот канал должен оставаться работоспособным, даже если остальные вторичные питающие напряжения отключены внешним сигналом высокого логического уровня, поданным на вход PS-ON источника питания. Напряжение дежурного канала необходимо для формирования самого сигнала PS-ON. Состояние дежурного режима может быть установлено, если существует необходимость запуска ПЭВМ через карту локальной сети (LAN-адаптер) или модем.
Стабилизатор канала 5VSB служит для обеспечения стабилизации напряжения +5VSB.
1.6 Описание схемы электрической принципиальной импульсного блока питания DTK XAD 819AR
Полная принципиальная схема представлена в графической части дипломного проекта
Все элементы на принципиальной схеме расположены на одной односторонней печатной плате. Здесь не показаны разъемы подключения сетевого питания и выключатель, который находится на системном модуле персонального компьютера.
Для защитного отключения схемы первичного преобразования входного напряжения при неисправностях во входной цепи перед помехоподавляющим фильтром установлен плавкий предохранитель. Наличие плавкого предохранителя обязательно и является выполнением соответствующего требования "Руководства по проектированию источников питания" версия 0.9. Ток его срабатывания составляет 5 А при уровне питающего напряжения 250 В. Предельные параметры предохранителя выбраны с учетом технологического запаса. Необходимость выбора предохранителя с таким запасом обусловлена использованием емкостного фильтра, установленного после диодного выпрямителя. В соответствии с законом коммутации, напряжение на конденсаторе не может изменяться мгновенно (скачком), то есть в начальный момент подключения преобразователя к питающей сети конденсаторы фильтра С5 и С6 представляют собой короткозамкнутые элементы. В этот момент через цепь входного фильтра происходит скачок тока, который снижается по мере зарядки этих конденсаторов. В процессе нормальной работы преобразователя общий ток потребления, протекающий через предохранитель, определяется величиной подключенной нагрузки и КПД источника. Типономинал предохранителя выбирается с учетом максимального первоначального броска тока. В качестве ограничителя пускового тока и для обеспечения плавной зарядки емкостей преобразователя используется терморезистор NTCR1. Терморезистор имеет отрицательный коэффициент сопротивления (обозначен на схеме -t) и соответственно при нагревании со-противление этого резистора уменьшается. В исходном (холодном) состоянии терморезистор имеет сопротивление, равное нескольким омам, поэтому в начальный (пусковой) момент он выполняет функции ограничителя тока. В процессе работы схемы преобразователя происходит постепенный разогрев терморезистора, при этом его сопротивление снижается до нескольких десятых долей ома. В рабочем режиме он не оказывает заметного влияния не только на работу схемы, но и на его энергетические показатели источника питания.
Далее по схеме между предохранителем и диодным выпрямителем включен индуктивно-емкостной сетевой фильтр, выполненный на элементах С1, Т1, С2, Т5, СЗ и С4. Фильтр осуществляет функции помехоподавления как для внешних помех, проникающих из питающей сети на вход источника, так и для внутренних, возникающих при работе ВЧ преобразователя. В фильтре использованы индуктивные элементы, изготовленные с применением высокочастотных ферритовых сердечников - дросселей Т1 и Т5. Поскольку в современных аппаратных средствах вычислительной техники применяются импульсные устройства (цифровые логические элементы электронных схем, импульсные источники питания), основной спектр помех смещен в область частот с нижней границей 20-30 кГц. Помехи, проникающие в сеть от вычислительных средств, являются комбинацией частотных составляющих, появляющихся в результате импульсных помех преобразователя напряжения и информационных составляющих обрабатываемых данных. Для подавления несимметричных помех используется звено П-типа, состоящее из нескольких элементов: конденсатора С1, дросселя Т1 и конденсатора С2. Второе звено фильтра, выполненное на следующих элементах: конденсаторе С2, дросселе Т5 с двумя обмотками включенными навстречу друг другу (отмечено на схеме точками), конденсаторах С4 и СЗ, - предназначено для фильтрации симметричных помех. Элементы фильтра выбраны таким образом, что затухание помех по мере увеличения частоты их спектральных составляющих относительно частоты среза фильтра непрерывно возрастает. Энергия, накопленная в индуктивно-емкостных элементах входного фильтра, позволяет компенсировать кратковременные сбои питающего. Точка соединения конденсаторов С4 и СЗ выведена на корпус и подключается к защитному заземлению. Подобная конструкция помехоподавляющего фильтра предполагает обязательное заземление корпуса прибора. Если этого не сделать, то на корпусе будет присутствовать потенциал, равный половине питающего напряжения.
В данном варианте схемы импульсного источника питания не применяется автоматическое опознавание номинала напряжения первичной питающей сети. Значение входного напряжения выбирает пользователь и устанавливает его коммутациейпереключателя S l, который изображен на принципиальной схеме над сетевым диодным выпрямителем на элементах Dll - D14. При напряжении первичной сети равном 220 В средний контакт переключателя остается свободным и никуда не подключается. Если работа источника питания должна производиться с питанием от напряжения 115 В, то средний контакт переключателя при коммутации соединяется с точкой соединения конденсаторов С5 и С6. Рассмотрим, как переключатель действует на схему.
В положении переключателя, соответствующем входному переменному напряжению 220 В, в работе находятся все диоды двухполупериодного выпрямителя Dll - D14. Действующее значение выпрямленного напряжения, измеренного на положительной обкладке конденсатора С5 относительно отрицательной обкладки С6, составляет 220 В х 1,41 = 310 В. Именно на напряжения, близкие к данной величине, рассчитаны все рабочие режимы усилителя мощности, вторичные цепи и параметры стабилизации ШИМ формирователя. Если сохранять схему выпрямителя без изменения, то при переходе на питание от пониженного напряжения, то есть 115В, действующее значение напряжения должно снизиться до уровня 115 В х 1,41 = 162 В. Для того чтобы значение выпрямленного напряжения не изменилось переключателем подключают один из фазных проводов первичной сети к точке соединения конденсаторов С5 и С6.
К установке переключателя селектора входного напряжения следует относиться особенно осторожно. Если селектор напряжения будет установлен в положение 115 В и в таком состоянии источник питания будет подключен к питающей сети на 220 В, то сработает схема удвоения напряжения. Напряжение на положительной обкладке конденсатора С5 будет стремиться к значению 220 Вх1,41х 2 = 620 В. Уровни рабочих напряжений большинства элементов не рассчитаны на такой режим электропитания. Поэтому произойдет пробой силовых транзисторов усилителя мощности, диодов выпрямительного моста, сгорит предохранитель и могут выйти из строя конденсаторы сетевого фильтра С5 и С6, предельное напряжение которых обычно не превышает более 200 В. Предохранитель не сможет защитить активные элементы схемы до их пробоя.
Менее критичным является включение источника питания в сеть 115 В с переключателем, установленным в положение 220 В. В этом случае значение входного напряжения будет ниже минимального значения, определенного в основных технических характеристиках в 180 В. Условия работы схемы не будут выполнены и преобразователь не запустится.
Плавкий предохранитель F1 перегорает, когда через пробитые транзисторы начинает протекать значительно увеличенный ток. Сгоревший предохранитель не позволит развиваться процессу повреждения источника питания. Контроль уровня входного напряжения выполняется с помощью двух варисторов Z1 и Z2, установленных во входной цепи источника питания. Варисторы - нелинейные элементы, сопротивление которых зависит от приложенного к ним напряжения. Если напряжение на варисторе не превышает определенного значения, то его сопротивление остается высоким и практически не изменяется. В случае повышения напряжения его сопротивление резко снижается. Эта способность варисторов используется и для создания узла защиты от повышения входного питающего напряжения. Наиболее распространенный тип варисторов, применяемых в источниках питания, - 07D241.
Первый варистор - Z1 постоянно подключен параллельно входным клеммам источника питания.Он рассчитан на срабатывание при напряжении, превышающем значение 260 В, когда его сопротивление снижается настолько, что увеличенный ток выжигает предохранитель F1.
Варистор Z2 установлен между средней точкой конденсаторов С5 и С6 сетевого фильтра и корпусом источника питания. Этот элемент выполняет защитные функции при попадании потенциала на корпус прибора. Напряжение на Z2 в нормальных рабочих условиях не превышает 170 В или, если быть точным, 155 В при первичном питании от 220 В и 162 В при питании от 115 В. Попадание фазного напряжения на корпус вызовет увеличение напряжение на Z2, его сопротивление уменьшится и предохранитель F1 сгорит.
Общий принцип функционирования источника питания заключается в следующем. После подачи на вход источника переменного напряжения питания, выпрямления его диодным мостом на диодах D11 - D14 и фильтрации на сглаживающем фильтре, образованном дросселем Т и конденсаторами С5, С6, постоянное напряжение с номинальным значением 310 В поступает на каскад усилителя мощности, основными активными элементами которого являются транзисторы Q9, Q10, и на каскад однотактного высокочастотного преобразователя. Последний выполнен на транзисторе Q3. Если выпрямленное питающее напряжение превышает 180 Вх 1,41 = 254 В (уровень нижней границы питающего напряжения), происходит самовозбуждение преобразователя на Q3. В состав каскада этого автогенератора входит трансформатор Тб, к вторичной обмотке которого подключены выпрямители на диодах D8 и D9, с выхода которых снимается напряжение для питания ШИМ формирователя и стабилизатора канала питания схемы компьютера в дежурном режиме (+5VSB). Один вывод вторичной обмотки трансформатора Тб подсоединен к общему проводу вторичного питания. Выпрямители ШИМ канала и стабилизатора напряжения питания в дежурном режиме подключены к двум включенным последовательно полуобмоткам трансформатора Тб. Выпрямитель ШИМ формирователя образован диодом D9. Фильтрация напряжения с выхода этого выпрямителя осуществляется конденсатором С24. Выпрямитель и фильтр канала дежурного режима (+5VSB) образован диодом D8 и конденсатором С14 соответственно. При поступлении питания ШИМ преобразователь запускается и начинает формировать импульсные сигналы для возбуждения усилителя мощности. Усилитель мощности выполнен на транзисторах Q9 и Q10 по полумостовой схеме. Для нормальной работы усилителя мощности необходимо, чтобы транзисторы открывались по очереди и в разные промежутки времени. Включение транзисторов в полумостовой схеме требует, чтобы была исключена возможность их одновременного открывания и протекания сквозного тока, так как это выведет их из строя. Обеспечение корректной работы транзисторов силового каскада выполняется логикой формирования управляющих последовательностей ШИМ регулятора.
С вторичных обмоток трансформатора ТЗ импульсные напряжения поступают во вторичные цепи, где происходит их выпрямление и фильтрация. Полученные напряжения затем стабилизируются и используются для питания. К каналам вторичных напряжений подключены датчики, выполняющие функции измерительных цепей по выявлению короткого замыкания в нагрузке, неконтролируемого повышения напряжений по каналам и контролю текущего уровня основных вторичных напряжений. Сигналы этих датчиков воздействуют на ШИМ преобразователь, определяя род его работы в каждый момент времени. 2 Расчетная часть
2.1 Проверочный расчет радиоэлементов схемы электрической принципиальной
Рисунок 1 - Схема электрическая принципиальная импульсного преобразователя напряжения
Рисунок 12 - Структурная схема импульсного преобразователя напряжения
Исходные данные:
-E = 14 В - напряжение источника питания
- Uвх = 220 В - входное напряжение
- Iвх = 1 A - Входная сила тока
- Т= 50 ˚С - рабочая температура
- f = 5 кГц - рабочая частота
Выбор транзисторов производится по следующей методике:
Рассчитать максимальное значение коллекторного тока каждого транзистора.
= Рвых/ƞЕ =UвхIвх/ƞ= 220*1*/0,8*10 = 0,0275
где ƞ - К.П.Д. преобразователя.
Рассчитать максимальное напряжение между коллектором и эмиттером каждого транзистора в двухтактной схеме.
|Uкэ макс| = 1,2*2Е=1,2*2*14 = 33,6 В
По значению Iк макс и Uкэ макс выбирать тип транзисторов. Выбираем транзистор КТ315Г со следующими параметрами:
- Iк макс = 100 mA, - Uкэ макс = 35 В,
- Рк макс = 150 мВт
Вычислить сопротивления делителя напряжения R1 и R2. Определить ориентировочное сопротивление резистора R1. R1 = 4 / Iб макс = 4*h21э / Iк макс * К нас = 4*20 / 2,5*2 = 16 Ом,
где Кнас = 2 - коэффициент насыщения. Задаваясь падением напряжения на резисторе R1 равным 1 В, определить сопротивление резистора R2 по формуле:
R2 = = = 216 Ом
Выбрать емкость блокировочного конденсатора С1 равной 1 мкФ.
Расчет трансформатора необходимо проводить по следующей методике:
Определить габаритную мощность трансформатора по формуле:
Pr ≈ 1,3*Uвх*Iвх ≈ 1,3*220*1* ≈ 0,286 В *А
Так как максимальная мощность составляет 25 Вт, выбрать трансформатор с тороидальным сердечником марки 50 НП.
Произвести расчет размеров сердечника трансформатора.
Qc*Qo = Где Qc и Qo соответственно сечение стержня и окна сердечника, f - рабочая частота преобразователя, Bs - индукция насыщения сердечника, j - плотность токав обмотке, Кс - коэффициент заполнения окна обмоткой, S - количество стержней сердечника.
Выбрав тороидальный сердечник из материала марки 50НП найти:
Qc*Qo = = 17,85
Ориентировочные значения ширины стержня a, внутреннего диаметра сердечника d и ширины ленты c определить по формулам:
а ≈ 0,7 ≈ 0,7 ≈ 2,05 см;
d ≈ 2a ≈ 2*2?05 ≈ 4,1 см;
с ≈ 1,5 * а ≈1,5 * 2,05 ≈3,075 см;
Выбрав ленту со значением с = 3 (близким к расчетному) найти площадь сечения сердечника по формуле:
Qc = ac = 2,05 * 3 = 6,15 Определить число витков половины коллекторной обмотки трансформатора.
0,5Wк = = = 5 витков
Определить число витков половины базовой обмотки трансформатора.
0,5 Wб = 0,5 Wк = 5 * ≈ 1 виток
Определить число витков выходной обмотки трансформатора.
Wв = 0,5Wк = = 5 = 82 витка
Определить действующее значение коллекторного тока.
Iк = = = 0,02 А
Определить базовый ток транзистора.
Iб = = = 0,001 А
Найти толщину провода коллекторной обмотки трансформатора.
= 1,13 = 1,13 = 0,03 мм
Найти толщину провода базовой обмотки трансформатора.
= 1,13 = 1,13 ≈ 0,007 мм
Найти толщину провода выходной обмотки трансформатора. = 1,13 = 1,13 ≈ 0,3 мм
Проверка транзисторов производится по следующей методике:
Проверить выбранный транзистор по допустимой мощности рассеиваемой на коллекторе Pк макс. Для этого определить максимальную допустимую мощность при максимальной температуре 50 ˚С по формуле:
Pк макс40 = 40˚ = 20˚
Сравниваем Pк макс со средней мощностью, рассеиваемой на коллекторе каждого транзистора Рк ср. Получаем Рк макс = 2 Вт без дополнительного теплоотвода и Рк макс = 20 Вт с дополнительным теплоотводом.
Определить среднее значение мощности транзисторов, работающих в ключевом режиме.
Рк ср = Ркотс + Рк нас + Рка ≈ Рк нас + Рка ≈ 0,625 + 0,7 ≈ 1,35 Вт
Так как среднее значение мощности транзисторов не превышает Рк макс= 2 Вт, то дополнительный теплоотвод не требуется.
2.2 Расчет надежности импульсного блока питания DTKXAD 819AR
Надёжность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого промежутка времени. Надёжность является комплексным свойством, которое обуславливается качественными характеристиками и количественными.
Для большинства элементов аппаратуры вероятность безотказной работы может быть подсчитана по формуле:
P(t)=e^(-λt)
При последовательном соединении элементов в структурной схеме надёжности, аппаратура будет работать безотказно, если не произойдёт отказ первого элемента структурной схемы, второго, третьего и т. д. Для нахождения вероятности безотказной работы всей последовательной схемы необходимо, очевидно, перемножить вероятности безотказной работы всех её элементов, т.е.
P(t)=p_1 (t) p_2 (t)...p_n (t)=e^(-λnC1t) e^(-λ2t)...e^(-λnt)=e^(-(λ1+λ1*...*λ1) )=e^(-λt)
где Р(t) - вероятность безотказной работы аппаратуры; р1(t) , р2(t) - вероятность безоткатной работы последовательно включенных в структурную схему элементов, λ= λ1+ λ2+...+λn -интенсивность отказов аппаратуры, равная сумме интенсивностей отказов последовательно соединенных в структурной схеме элементов, е - основание натурального логарифма; t - заданное время работ схемы.
Нужные для расчёта интенсивности отказов значения А. определяют в зависимости от имеющихся данных и требуемой точности таким же образом, как и для отдельного элемента.
-средняя наработка на отказ:
Тср =1/ λсх,
-интенсивность отказа схемы:
λизд.=λnR+λnC+...+λплаты+λпайки,
где λn - интенсивность отказов всех элементов данной группы;
λплаты - интенсивность отказов печатной платы;
λпайки - интенсивность отказов всех паек;
Надежность элементов функционального модуля является одним из факторов, существенно влияющих на интенсивность отказа изделия в целом. Интенсивность отказов элементов зависит от конструкции, качества изготовления, от условий эксплуатации и от электрических нагрузок в схеме.
Коэффициент нагрузки для транзисторов, диодов, конденсаторов, керамических конденсаторов, резисторов и трансформаторов, для трансформаторов, индуктивностей и микросхем рассчитываются соответственно по формулам К=Р/Р.мах,
К= U/Uн,
К=U/Uн,
К=Р/Рн,
К= I/Iн
К= Iвх/Iвх.н,
где Р - фактическая мощность, рассеиваемая на коллекторе, мВт.
Рмах - максимально допустимая мощность рассеивания на коллекторе, мВт
К = 175 / 250 = 0,7
К = 3 / 15 = 0,2
К = 540 / 600 = 0,9
К = 0,4 / 0,8 = 0,5
К = 40 / 50 = 0,8
К = 4,5 = 15 = 0,3
К = 0,7 / 1 = 0,7
К = 225 / 250 = 0,9
Для платы, пайки и разъемов берется усредненный коэффициент нагрузки: для платы- К=0,5, для пайки- К=0,9, для разъемов- К=0,7.
При увеличении коэффициента нагрузки, интенсивность отказа увеличивается. Интенсивность отказа увеличивается также, если радиокомпонент эксплуатируется в более жестких условиях: с повышенной температурой окружающего воздуха и влажности, увеличенных вибрациях, ударах и т.д.
Исходные данные для расчета:
1.Схема Э3.
2.Перечень используемых компонентов ПЭ и ЭЗ.
3.Температура окружающей среды.
4.Фактическое значение параметра (Кн).
5.Конструктивные особенности радиокомпонентов.
Для удобства расчета, однотипные компоненты, находящиеся при одинаковых (близких) температурах и работающих при одинаковых (близких) электрических нагрузках, можно объединять в одну группу.
Исходные и расчетные данные заносятся в Таблицу
Таблица 3
Сводная таблица коэффициентов нагрузки элементов схемы
Наимено-ваниеТип Конструк-тивнаяхаракте-ристикаnНоминаль-ное значение параметра, определяю-щего надеж-ностьФактическое значение параметра, определяю-щего надеж-ностьКоэф. нагр., ККонденсаторыК50Электро-литические18250 В175 В0,7Керамич.10250 В175 ВДиодыFR155Кремние-вые3415 В3 В0,2МикросхемыTL494Аналого-вые4600 мА540 мА0,9ТранзисторыC945Кремние-вые110,8 Вт0,4 Вт0,5Дроссели-650 мА40 мА0,8РезисторыМЛТКерамич.551 Вт0,7 Вт0,7Переключ-лиКнопоч-ные1--0,2Трансформа-торы5--0,4Предохран.1250 В225 В0,9Пайка-ПОС-61347---Плата-СТФ1--0,6
Интенсивность отказов при заданном значении температуры окружающей среды и нагрузки определяется по формуле:
λ=λ0*α
Расчет ожидаемой надежности аппаратуры (не резервированных блоков), предназначенной для работы в течении заданного времени с момента включения, ведется по следующей методике.
1. Анализируется принципиальная схема с точки зрения надежности:
а)составляется структурная схема блока (с точки зрения надежности). В структурную схему включаются все элементы принципиальной схемы, отказ которых приводит к отказу аппаратуры;
б)составляется таблица режимов работы элементов схемы и из приложений определяются значения λ - характеристик всех элементов.
2.Определяется ожидаемая интенсивность отказов аппаратуры или среднее время безотказной работы. Суммарная интенсивность отказов аппаратуры λ с учетом условий эксплуатации определяется по формуле P(t)=e^(-λt). Если известно Тср для элементов, то с помощью формулы λ=1/Тср переходят к интенсивности отказов λ.
3.По формуле P(t)=e^(-λt) рассчитывается ожидаемая вероятность безотказной работы аппаратуры в течении заданного времени после включения.
λэ = 0,035 * 0,3 * 18 * 10-6 = 0,189 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,15 * 0,35 * 10 * 10-6 = 0,525 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,2 * 1,0 * 34 * 10-6 = 6,8 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,013 * 1,0 * 4 * 10-6 = 0,052 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,5 * 0,4 * 11 * 10-6 = 2,2 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,34 * 0,75 * 6 * 10-6 = 1,53 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,03 * 0,5 * 55 * 10-6 = 0,825 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,004 * 0,25 * 1 * 10-6 = 0,001 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,08 * 0,54 * 5 * 10-6 = 0,216 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,5 * 0,9 * 1 * 10-6 = 0,45 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,001 * 1 * 347 * 10-6 = 0,347 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,7 * 0,5 * 1 * 10-6 = 0,35 * 10-6, 1/ч
Таблица 3.1
Данные расчета интенсивности отказов при t°= 20° С
Наимено-ваниеТип Конструк-тивнаяхаракте-ристикаКоли-чествоКоэф. нагр., КЭксплуата-ционныйкоэффици-ент αλ0*10-6, 1/часλэ = λ0*α*nКонденсаторыК50Электролит.180,70,30,0350,189Керамич.100,350,150,525ДиодыFR155Кремниевые340,21,00,26,8МикросхемыTL494Аналоговые40,91,00,0130,052ТранзисторыC945Кремниевые110,50,40,52,2Дроссели-60,80,750,341,53РезисторыМЛТКерамич.550,70,50,030,825Переключ-лиКнопочные10,20,250,0040,001Трансф-ры50,40,540,080,216Предохран.10,90,90,50,45Пайка-ПОС-61347-10,0010,347Плата-СТФ10,60,50,70,35
λэ = 0,035 * 0,4 * 18 * 10-6 = 0,252 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,15 * 0,6 * 10 * 10-6 = 0,9 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,2 * 1,45 * 34 * 10-6 = 9,86 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,013 * 3,2 * 4 * 10-6 = 0,1664 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,5 * 2,2 * 11 * 10-6 = 12,1 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,34 * 0,75 * 6 * 10-6 = 1,53 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,03 * 1,3 * 55 * 10-6 = 2,145 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,004 * 0,25 * 1 * 10-6 = 0,001 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,08 * 0,54 * 5 * 10-6 = 0,216 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,5 * 0,9 * 1 * 10-6 = 0,45 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,001 * 1 * 347 * 10-6 = 0,347 * 10-6, 1/ч
λэ = 0,7 * 0,5 * 1 * 10-6 = 0,35 * 10-6, 1/ч
Таблица 3.2
Данные расчета интенсивности отказов при t°= 60° С
Наимено-ваниеТип Конструк-тивнаяхаракте-ристикаКоли-чествоКоэф. нагр., КЭксплуата-ционныйкоэффици-ент αλ0*10-6, 1/часλэ = λ0*α*nКонденсаторыК50Электролит.180,70,40,0350,252Керамич.100,60,150,9ДиодыFR155Кремниевые340,21,450,29,86МикросхемыTL494Аналоговые40,93,20,0130,1664ТранзисторыC945Кремниевые110,52,20,512,1Дроссели-60,80,750,341,53РезисторыМЛТКерамич.550,71,30,032,145Переключ-лиКнопочные10,20,250,0040,001Трансф-ры50,40,540,080,216Предохран.10,90,90,50,45Пайка-ПОС-61347-10,0010,347Плата-СТФ10,60,50,70,35
2.2.1 Расчет вероятности безотказной работы
λ∑ 20 = (0,189 + 0,525 + 6,8 + 0,052 + 2,2 + 1,53 + 0,825 + 0,001 + 0,216 + 0,45 + 0,347 + 0,35) * 10-6 = 13,485 * 10-6, 1/ч
λ∑ 60 = (0,252 + 0,9 + 9,86 + 0,1664 + 12,1 + 1,53 + 2,145 + 0,001 + 0,216 + 0,45 + 0,347 + 0,35) * 10-6 = 28,3174 * 10-6, 1/ч
Тср.20 = 1 / 13,485 * 10-6 = 74156,47, ч
Тср.60 = 1 / 28,3174 * 10-6 = 35313,98, ч
При 20 °С:
P(20000) = e0,000013485*20000 = 0,7634
P(40000) = e0,000013485*40000 = 0,5827
P(60000) = e0,000013485*60000 = 0,4449
P(80000) = e0,000013485*80000 = 0,3396
P(Тср.) = e0,000013485*74156,47 = 0,3679
При 60 °С:
P(20000) = e0,0000283174*20000 = 0,5655
P(40000) = e0,0000283174*40000 = 0,3230
P(60000) = e0,0000283174*60000 = 0,1827
P(80000) = e0,0000283174*80000 = 0,1033
P(Тср.) = e0,0000283174*35313,98 = 0,3679
Рисунок 3 - Вероятность безотказной работы при t°= 20°,t°= 50°
2.2.2 Расчет ремонтопригодности компьютерного импульсного блока питания DTKXAD 819AR
В том случае, если по условиям эксплуатации допускается мелкий текущий ремонт аппаратуры, надежность её будет определяться не только способностью безотказно работать, но и тем, как быстро могут быть устранены отказы. Это свойство называется ремонтопригодностью аппаратуры.
Ремонтопригодность аппаратуры обеспечивается наличием контрольных гнезд в узловых точках принципиальной схемы дл я включения измерительных приборов, наличием запасных блоков и субблоков, наличием ЗИП, расположением монтажа, обеспечивающим доступ для ремонта любой части схемы, удобством конструкции и другими мерами, направленными на облегчение и ускорение поиска места неисправности и её устранения. Поскольку такая аппаратура в течение некоторого времени эксплуатации будет находиться в состоянии ремонта, количественный критерий её надежности должен учитывать, какой процент от времени эксплуатации аппаратура находится в исправном состоянии. Для оценки этого отношения служит коэффициент готовности.
Кг = Тср / ( Тср + Тв)
где Тв - среднее время ремонта аппаратуры, ч; Кг - есть вероятность того, что в любой момент времени аппаратура исправна
Кг1 = 74156,47 / (74156,47 + 4,42) = 0,99
Кг2 = 35313,98 / (35313,98 + 4,42) = 0,99
Количественный критерий надежности ремонтируемой аппаратуры определяется произведением вероятности исправного состояния в любой момент времени на вероятность безотказной работы в течении заданного времени, т.е.
R(t) = KuP(t) = Тср / ( Тср + Тв) Соотношение определяет вероятность того, что аппаратура проработает безотказно в течении заданного интервала времени, начиная с любого момента времени. При температуре 20 °С:
R(20000) = 0,99 * 0,7634 = 0,7598
R(40000) = 0,99 * 0,5827 = 0,5768
R(60000) = 0,99 * 0,4449 = 0,4404
R(80000) = 0,99 * 0,3396 = 0,3362
R(Tср) = 0,99 * 0,3679 = 0,3642
При температуре 60°С:
R(20000) = 0,99 * 0,5655 = 0,5598
R(40000) = 0,99 * 0,3230 = 0,3197
R(60000) = 0,99 * 0,1827 = 0,1808
R(80000) = 0,99 * 0,1033 = 0,1022
R(Тср) = 0,99 * 0,3679 = 0,3642
Ниже на графике (рисунок 3.1) изображен количественный критерий надежности ремонтируемой аппаратуры.
Рисунок 3.1 - Количественный критерий надежности ремонтируемой аппаратуры
2.3 Расчет стоимости ремонта компьютерного импульсного блока питания DTKXAD 819AR
Определение годового приведенного количества ремонта на участке.
N- это условное количество устройств, трудоемкость которых равна трудоемкости восстановления и ремонта всех устройств, закрепленных за участком.
Nопределяется исходя производственной мощности и рационального использования оборудования по формуле:
,где:
- коэффициент загрузки оборудования, принимаемый равным 0,8-0,85, что характеризует достаточно полное использование оборудования и наличие необходимого резерва времени;
- действительный годовой фонд времени работы оборудования, час.;
шк - норма времени на ремонт блока, мин
Nгод округляется в большую сторону для удобства расчетов.
шт.
Nгод принимается равным 300 шт.
Действительный фонд времени работы оборудования определяется:
Fд = Fн* Ксм * (1 - α), час., где
Fн - номинальный фонд времени работы, т.е. время, которое может быть использовано в течение года при работе в одну смену, час.
Ксм - количество смен на участке Ксм = 1
- коэффициент переналадки и ремонта оборудования = 0,08-0,10 Fн = ((Дк - (Дв + Дпр)) * tн - (Дпв +Дппр) * tсокр, (час)
где:
Дк - количество календарных дней в году (366);
Дв - количество выходных дней в году (105);
Дпр - количество праздничных дней в году (15);
tсм- продолжительность смены, час (8);
Дпв - предвыходные дни (52)
Дппр - предпраздничные дни (6);
tсокр - величина сокращения рабочего дня = 1 час.
Fн = ((366 - (105+15)) * 8 - (52+16) * 1 = 1910
Fд = 1910 * 1 * (1 - 0,1) = 1719
Определение потребного количества рабочих мест и коэффициента загрузки.
Sрасч= , шт.
Где
Т - норма времени, мин.
Квн - коэффициент выполнения норм, принимается равным 1,0 - 1,1.
(должно получиться 1 рабочее место).
Расчётное количество рабочих мест (дробное) округляется в большую сторону, таким образом, получают принятое количество рабочих мест Sпр. Коэффициент загрузки Кз на определяется по формуле:
Кз =;
Sрасч = = 0,82 , шт.
Принимаем Sпр = 1 Кз = = 0,82;
Расчет численности основных рабочих Расчёт численности производственных рабочих Росн производится для блока, исходя из трудоёмкости работ за год по формуле:
чел.
где
Квн - планируемый коэффициент выполнения норм, принимается равным
1,0 - 1,1
Fэф - эффективный годовой фонд времени рабочего, час Эффективный годовой фонд времени производственного рабочего определяется: Fэф = ((Дк - (Дв + Дпр+Дотп+Ддо+Дст+Дб+Дго)) * tн - (Дпв +Дппр) * tсокр,
где:
Дк - количество календарных дней в году;
Дв - количество выходных дней в году ;
Дпр - количество праздничных дней в году;
Дотп - количество дней очередного отпуска (28);
Ддо - количество дней дополнительного отпуска (3);
Дст - дни отпуска за стаж работы(2)
Дб - дни неявок по болезни (6)
Дго - дни выполнения гос. обязанностей (3)
tн - нормативная продолжительность рабочего дня (8,2 часа)
Дпв - предвыходные дни Дппр - предпраздничные дни tсокр - величина сокращения рабочего дня (1 час)
Fэф=(366 -(105 + 15 + 28 +3 + 2 + 6 + 3)) * 8,2 - (52 + 6) * 1 = 1615 час.
= 0,87 => 1 чел.
Расчет годового фонда заработной платы основных рабочих а) Для оплаты труда рабочих применяется повременно - премиальная система заработной платы. ФЗПповр. = Счас. * Fэф.*Росн / ŋ, руб.
где ŋ - коэффициент, учитывающий рост производительности труда рабочих за счет внедрения организационных технических мероприятий, принимать равным 1,05 - 1,08.
ФЗПповр. = 45,28 * 1615 * 1 / 1,05 = 69644,95 руб.
б) премии рабочим за выполнение количественных показателей и качество работ
Пр = ФЗПповр * Ппр% / 100 руб. ,
где Ппр% - процент премии, %, принимается равным 30 - 80%.
Ппр% принимаем равным 60%.
Пр = 69644,96*60 / 100 = 41786,97 руб.
в) расчет общего годового ФЗП основных рабочих.
ФЗПосн = ФЗПповр + Пр; руб.
ФЗПосн = 69644,95 + 41786,97 = 111431,92 руб.
г) Расчет дополнительной заработной платы; %
Пдоп.зп% = (До * 100 / (Дк - Дв - Дпр - До)) + 1; %
Пдоп.зп% - процент дополнительной заработной платы принимаем равным 15,4 %.
где Дк - календарные дни в году; дн., принимать равными 365 дн.
До - продолжительность оплачиваемого отпуска, Дв - количество выходных дней.
Дпр - количество праздничных дней.
1% - на прочие оплачиваемые неявки.
ФЗПдоп. = Пдоп.зп% * ФЗПосн / 100, руб.
ФЗПдоп. = 111431,92 * 15,4 = 17160,52 руб.
д) фонд оплаты труда основных рабочих с учетом районного коэффициента.
ФОТ осн. раб. = (ФЗПосн.общ + ФЗПдоп.) * Кур., руб.
Кур. - районный уральский коэффициент = 1,15.
ФОТ осн. раб. = (111431,92+17160,52) * 1,15 = 147881,31 руб.
Расчет среднемесячной зарплаты рабочего:
ЗПср. осн = ФОТосн. раб. * К / (Росн * 12), руб.
где К - коэффициент, учитывающий выплаты из прибыли предприятия, принимается равным 1,1 - 1,2.
ЗПср. осн = 147881*1,1 / 1 * 12 = 13555,79 руб.
Расчет стоимости материалов на ремонт устройства
Таблица 3.3
Сводная таблица стоимости материалов
№ п/пНаименование комплектующихКол-воЦена единицы, руб.Общая стоимость, руб.1Предохранитель12,462,462Диод 1N 540632,467,383Диод FR 15552,4612,34Транзистор 2SC 42423215,2430,485Резистор 120,5066Конденсатор 60,824,927Вентилятор блока питания124,624,6-Итого--88,14
Расчет себестоимости и цены на ремонт устройства
Статьи затратУсловное обозначение%Сумма
руб.Методика расчета1Материалы и комплектующие М88,14
2Основная ЗП
рабочихЗпосн427,163Дополнительная ЗП
рабочихЗпдоп15,465,78Зпдоп=Зпосн•%Зпдоп
1004Отчисления в социальные фондыОсс30147,88Осс=(Зпосн+
Зпдоп)•30/1005Расходы на содержание и эксплуатацию оборудованияРСЭО50213,58РСЭО=Зпосн•%РСЭО
1006Цеховые расходы
Цеховая себестоимостьРцех
Сцех60256,3
1198,84Рцех=Зпосн•%Рцех/100
Сцех=М+Зпосн+
Зпдоп+Осс+РСЭО+Рцех7Общепроизводственные расходы
ПроизводственнаясебестоимостьРобщ
Спроиз80341,73
1540,57Робщ=Зпосн•%Робщ/100
Спроиз=Сцех+
+Робщ8Внепроизводственные расходы
Полная себестоимость
Рвн
Сполн346,22
1586,79Рвн=Спроиз•%Рвн
100
Сполн=Спроиз+
+Рвн9
10Прибыль
Цена ремонтаП
Црем20-30317,79
1904,15П=Сполн•20,30
100
Црем=(Сполн+П)
Зпосн = 111431,92 * 1,15 / 300 = 427,16 руб., Зпдоп = 427,16 *15,4 / 100 = 65,78 руб., Осс = (427,16 + 65,78) * 30 / 100 = 147,88 руб., РСЭО = 427,16 * 50 / 100 = 213,58 руб.,
Рцех = 427,16 * 60 / 100 = 256,3 руб.,
Сцех = 88,14 + 427,16+ 65,78 + 147,88 + 213,58 + 256,3 = 1198,84руб.,
Робщ = 427,16 * 80 / 100 = 341,73 руб.,
Спроиз = 1198,84 + 341,73 = 1540,57руб.,
Рвн = 1540,57* 3 / 100 = 46,22 руб.,
Сполн = 1540,57+ 46,22 = 1586,79руб.,
П = 1586,79* 20 / 100 = 317,36 руб.,
Црем = 1586,79+ 317,36 = 1904,15 руб.
Себестоимость годового объема ремонтов устройств.
Сполн.год. = Сполн. * Nгод.;руб.
Сполн.год. = 1586,79* 300 = 476037 руб.
Стоимость годового объема ремонтов устройств.
Цгод. = Црем * Nгод.; руб.
Цгод. = 1904,15 * 300 = 571245 руб.
Рентабельность одного ремонта
R = П * 100 / (Сполн. - М), %
(317,36 * 100) / (1586,79- 317,36) = 25 % Определение безубыточности - позволяет рассчитать объем производства (критическую программу выпуска), при котором окупаются затраты на производство и реализацию продукции и предприятие начинает получать прибыль.
Переменные затраты определяются:
Спер. = (М + ЗПосн + ЗПдоп + Осс) * Nгод , руб.
Спер. = (88,14 + 427,16+ 65,78 + 147,88) * 300 = 218688 руб.
Постоянные затраты определяются:
Спост = (РСЭО + Рцех + Робщ + Рвн) * Nгод, руб.
Спост = (213,58 + 256,3 + 341,73 + 46,22) * 300 = 257349руб.
Точка безубыточности рассчитывается:
Тб = (Цгод. * Спост.) / (Цгод. - Спер.), руб.
Тб = (571245 * 257349) / (571245 - 218688) = 415484,31 руб
Тб = Тб (руб.) / Црем., шт. <Nпр
Тб = 415484,31 / 1904,15 = 218,2 <Nпр
Точка безубыточности в натуральном выражении (шт.) показывает то количество продукции, которое необходимо изготовить и реализовать, чтобы окупить затраты на производство.
3 Технологическая часть проекта
3.1 Инструкция по эксплуатации импульсного блока питания DTKXAD 819AR
АТХ-блоки питания имеют встроенный вентилятор, который выдувает теплый воздух из компьютера. Со временем на нем накапливается слой пыли, которую периодически нужно очищать при выключенном компьютере.
Системный блок, в который устанавливается блок питания, нужно держать закрытым, хотя некоторые пользователи считают, что отсутствие боковой крышки системного блока улучшает его вентиляцию. На самом деле открытый системный блок вентилируется хуже, поскольку встроенные вентиляторы создают специальные аэродинамические потоки, эффективные только в закрытом системном блоке.
Частое выключение и включение компьютера приводит к преждевременному выходу из строя его компонентов. Многие считают, что это случается из-за электрических перегрузок при включении компьютера. На самом деле основной причиной является тепловой удар, который приводит к физическому повреждению микросхем, транзисторов и других деталей. Поэтому для продолжения срока службы компьютера желательно оставлять его включенным на протяжении всего рабочего дня. А для экономии электроэнергии во время вашего отсутствия лучше перевести компьютер в режим ожидания, что позволяет уменьшить потребление энергии на 70%. Для этого в меню выключения компьютера нужно выбрать режим ожидания.
К сожалению, в электросети Российской Федерации наблюдаются частые перепады напряжения. В таких случаях блок питания отключает компьютерную систему, спасая ее от повреждений. Однако чтобы не рисковать "здоровьем" компьютера, можно использовать блоки бесперебойного питания.
3.2 Техническое обслуживание импульсного блока питания DTKXAD 819AR
Техническое обслуживание это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности производственного оборудования при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке.
Основная цель, достигаемая комплексом технического обслуживания и ремонта - устранение отказов оборудования, для её достижения в рамках комплекса могут реализовываться следующие меры:
-инспекция в определенном объёме с определенной периодичностью;
-плановая замена деталей по состоянию, наработке;
-плановая замена смазочно-охлаждающих жидкостей, смазка по состоянию, наработке;
-плановый ремонт по состоянию, наработке.
Способы планирования мер по техническому обслуживанию и ремонту классифицируются следующим образом:
-по событию - например, устранение поломки оборудования, используется если себестоимость ремонта относительно низкая, а брак продукции, который получается в результате поломки оборудования, невысок и не повлияет на выполнение обязательств перед заказчиками;
-регламентное обслуживание - для оборудования, с предусмотренными режимами и регламентами обслуживания, изначально предполагающего регулярное применение соответствующих мер по поддержанию работоспособности, такой вид обслуживания дает самый высокий процент готовности оборудования, но он и самый дорогой, поскольку реальное состояние оборудования может и не требовать ремонта;
-по состоянию - экспертным путем или с помощью измерителей, установленных на оборудовании, проводится оценка состояния оборудования, и на основании этой оценки делается прогноз, когда это оборудование надо выводить в ремонт. Плюсы этого вида обслуживания - его себестоимость меньше, а готовность оборудования к выполнению производственных программ достаточно высока.
По способам ремонта, применение мер подразделяется на текущий ремонт - устранение отказов и неисправностей путём замены износившейся детали (кроме базовых) и капитальный ремонт - восстановление работоспособности деталей и агрегатов (методами наплавки, напыления), при этом допускается замена любой детали, включая базовые.
Для обеспечения работоспособности импульсных компьютерных блоков питания необходимо в первую очередь следить за состоянием общей электросети, так как большинство отказов связано именно со скачками напряжения, в первую очередь подвергаются опасности предохранители, диодные мосты, элементы сетевого фильтра и входные силовые транзисторы.
Внешний осмотр следует проводить не реже чем раз в год, для того чтобы выявить видимые неисправности такие как вздувшиеся электролитические конденсаторы, оплавленные разъемы.
Необходимо следить за работоспособностью вентилятора, чтобы не допустить перегрева и как следствие внезапных отключений блока питания. Вентилятор не должен быть загрязнён, механизм должен быть смазан специальным маслом. Своевременная чистка и смазка вентилятора не только будет способствовать его работоспособности, но и снизит уровень издаваемого им шума.
3.3 Характерные неисправности и методы их устранения
Источник питания представляет собой сложное радиоэлектронное устрой-ство, ремонт которого необходимо осуществлять, точно представляя его работу и владея навыками нахождения и устранения дефектов. При ремонте рекомендуется комплексное использование всех доступных способов поиска неисправностей. Необходимо помнить, что источник импульсного питания не работает без нагрузки, подсоединение к сети должно происходить только через развязывающий трансформатор, отсутствие работоспособности источника может быть связано со схемой управления режимами монитора.
Ремонт следует начинать с внешнего осмотра ремонтируемого устройства в выключенном состоянии, при котором необходимо обращать внимание на исправность предохранителя и любое изменение внешнего вида элементов схемы (цвета корпуса). При определении неисправного элемента следует обратить внимание на исправность всех элементов, подключенных к этой цепи. Ремонт следует проводить технически исправными приборами, с использованием низковольтных паяльников, питающихся через разделительный трансформатор.
Как показывает практика, из всех элементов системного модуля наибольшее число отказов приходится на блоки питания. Наибольшее число отказов блоков питания связано с "неумышленными" неисправностями, к которым относится перепутывание напряжения питания, т.е включение блока в сеть с неправильно установленным переключателем напряжения питания (в сеть 220 В включается блок питания, в котором переключатель установлен на 115 В). Результат такой эксплуатации сопровождается мгновенным взрывом конденсаторов низкочастотного фильтра, сгоранием термистора и, естественно, предохранителя. Поэтому еще раз рекомендуем перед первым включением источника питания обращать внимание на положение переключателя типа питающей сети. После проведения ремонта рекомендуется адаптировать аппарат под нашу сеть, исключив (методом выпаивания) все элементы, влекущие возможность ошибочного включения источника.
Любой ремонт начинается с предварительного внешнего осмотра. Это в большинстве случаев позволяет отремонтировать блок питания даже при отсутствии достаточной информации.
Нежелательно производить ремонт без развязывающего трансформатора и нагрузки. Рекомендуем для блока питания мощностью 200 Вт использовать для источника питания +5 В нагрузку сопротивлением 4,7 Ом (50 Вт), а для источника +12 В нагрузку 12 Ом (12 Вт). Достаточно эффективной нагрузкой источника питания по каналу +12 В являются автомобильные лампочки на 12 В. Учитывая требования к точности, выходные напряжения желательно проверять цифровым мультиметром. В работоспособности микросхемы TL494 можно убедиться с помощью простейшей тестовой схемы, показанной на рисунке 4.
Частота работы генератора в схеме при напряжении питания 15 В соответствует 15 кГц. Проверка заключается в контролировании осциллограмм напряжений на выходах C1, С2 микросхемы при формировании тестовых комбинаций на управляющих входах DTC и FB. Выходные импульсы на выходах C1, С2 отсутствуют, если на управляющих входах устанавливаются пороговые значения потенциалов, т.е. большие 3,3 В по входу DTC, и больший 5,25 В по входу FB.
Нулевые значения этих сигналов соответствуют максимальной длительности выходных импульсов, постепенное увеличение значения одного из сигналов, например, DTC (FB) при нулевом значении длительности FB (DTC) ведет к уменьшению длительности импульсов на выходах C1, С2.
Рисунок 4 - Тестер для микросхемы TL494
Рисунок 5 - Осциллограммы при тестировании микросхемы TL494
Проблемы, которые могут иметь место при неисправности блока питания, можно классифицировать как очевидные и неочевидные.
К очевидным относятся: компьютер вообще не работает, появление дыма, сгорает предохранитель на распределительном щите.
Неочевидные с целью исключения ошибок определения неисправного элемента требуют дополнительного диагностирования системы, тем не менее, они могут быть связаны с работоспособностью источника:
-любые ошибки и зависания при включении питания;
-спонтанная перезагрузка и периодические зависания во время обычной работы;
-хаотические ошибки четности и другие ошибки памяти;
-одновременная остановка жесткого диска и вентилятора (нет + 12 В), -----------перегрев компьютера из-за выхода из строя вентилятора;
-перезапуск компьютера при малейшем снижении напряжения сети;
-удары электрическим током во время прикосновения к корпусу компьютера или к разъемам;
-небольшие статические разряды, нарушающие работу сети.
Особое внимание следует обращать на цепь формирования сигнала "Питание в норме", ранняя подача этого сигнала может приводить к искажениям CMOS-памяти.
Типовые неисправности, непосредственно связанные с нарушением работоспособности источника питания, приведены в таблице 4.
Таблица 4
Типовые неисправности источников питания
Неисправность
Признаки
Причина
Все выходные
напряжения
отсутствуютПерегорел
предохранитель, следы гари в корпусе компьютераНеисправность связана с выходом из строя элементов заградительного фильтра и выпрямителя; следует убедиться в исправности транзисторов преобразователяПредохранитель исправенНеисправность цепей полумостового преобразователя, транзисторов, исправность прокладок преобразователя, питание ШИМ-контроллера, цепи запуска преобразователя, проверить также исправность цепей защиты, пробой диодов выпрямителя +12 В, +5 ВОтсутствие дистанционного управления питаниемПредохранитель исправенНеисправность демпферных цепей вспомогательного преобразователя, цепей управления запуском
Отклонение выходных напряжений от нормыИсточник питания функционирует, выходные напряжения не равны номинальному значениюПроверить исправность цепей обратной связи проверить правильность функционирования микросхемы ШИМ- контроллера (TL494)Отсутствуют некоторые выходные напряжения, треск в трансформатореМежвитковые замыкания обмоток в дросселе групповой фильтрации, обрыв выпрямительных диодов, проверить исправность соединителей
Отсутствие нормального запуска компьютераВторичные напряжения в норме, запуск возможен при нажатии кнопки "Сброс" или "Alt+Ctrl+Del"Недостаточна зедержка сигнала P.G., заниженный уровень напряжения +5 В (+12 В) Корректор коэффициента мощности можно рассматривать как автономное устройство в источнике питания. Проверку работоспособности достаточно просто оценить по выходному напряжению корректора [15]. Наличие напряжения порядка 310 В на выходе корректора позволяет судить о его исправности. Отклонение выходного напряжения от указанной величины предполагает дальнейшую проверку работоспособности устройства. В таблице приводятся ориентировочные данные напряжений на отдельных выводах микросхемы при нормальной работе корректора.
Сигнал PFC OUT имеет импульсную форму, в таблице5 указаны значения минимальной и максимальной амплитуды импульсного сигнала.
Дополнительно удостовериться в правильности функционирования корректора можно также по наличию осциллограмм выходного напряжения на выводе PFC OUT микросхемы, на затворе и истоке ключевого транзистора в виде последовательности импульсов. Выпрямленную синусоиду напряжения сети можно наблюдать на выводе PFC IAC.
Таблица 5
Значения минимальной и максимальной амплитуды импульсного сигнала
СигналНапряжение, ВPFC IAC (1)-0,3...6,7Vr*<2)7,5PFC СС (3)0,5...7,5PFC CS (4)0,4...1,0GND S (5)0,4...1,0PFC CL (6)1.1...3GND (7)0PFC OUT (8)ОД..12*Vcc<9)11...14PFC FB (17)0...6PFC VC (18)0,5...6,7PFC VS (19)4,1...5,4AUX VS (20)-0.3...8 Детальную проверку радиоэлементов можно производить как с помощью цифровых мультиметров, так и аналоговых (стрелочных). Рассмотрим проверку типовых элементов источника питания.
Диоды.
Проверку полупроводниковых диодов стрелочным прибором следует проводить, включив прибор для измерения сопротивлений, начиная с наиболее нижнего предела (установить переключатель в положение xl). При этом измеряют сопротивления диода в прямом и обратном направлениях. В случае исправного диода прибор покажет небольшое сопротивление (несколько сотен ом) для прямого смещения диода, в обратном - бесконечно большое сопротивление (разрыв). Для неисправного диода прямое и обратное направления мало чем различаются.
При проверке цифровым мультиметом прибор переводят в режим тестирования (иначе, в режиме измерения сопротивления в прямом и обратном направлениях диод покажет разрыв). Если диод исправен, то на цифровом табло отображается напряжение р-n перехода, в прямом направлении для кремниевых диодов это напряжение 0,5...0,8 В, для германиевых 0,2...0,4 В, в обратном направлении - разрыв.
Транзисторы.
Учитывая, что транзистор имеет два р-n перехода, при тестировании транзисторов подвергаются проверке оба перехода, в остальном проверка аналогична проверке диодов. Проверку удобно проводить, измеряя сопротивления переходов относительно базового вывода, приставив один из электродов прибора к базе измеряемого транзистора. Для маломощных транзисторов при измерении стрелочным прибором оба перехода в прямом направлении имеют достаточно близкие значения (порядка сотен ом) и в обратном направлении - разрыв.
Дополнительной проверке подвергается переход коллектор-эмиттер, который также должен иметь разрыв. При проверке мощных транзисторов сопротивления переходов в прямом направлении могут быть несколько единиц ом. Цифровой прибор показывает напряжение для прямого направления переходов 0,45...0,9 В.
Для определения структуры и выводов неизвестного транзистора желательно воспользоваться стрелочным прибором. При определении выводов необходимо предварительно убедиться в том, что транзистор исправен. Для этого определяется вывод базы по примерно одинаковым малым сопротивлениям переходов база- эмиттер и база-коллектор в прямом и большим - в обратном направлении.
Полярность щупа прибора, смещающего переходы в прямое направление, определит структуру транзистора: если щуп прибора имеет полярность "-" - значит транзистор имеет структуру р-n-р, а если "+" - то n-р-n. Для определения эмиттерного и коллекторного выводов транзистора щупы прибора подключаются к неизвестным пока выводам транзистора. Найденный вывод базы через резистор в 1 кОм поочередно подключается к каждому из оставшихся выводов. При этом поочередно измеряется сопротивление переходов коллектор-эмиттер. Вывод, к которому резистор подключен, имеющий наименьшее значение сопротивления перехода определит коллектор транзистора, оставшийся электрод будет эмиттером.
Оптопары.
Для проверки оптопар на входную часть (светоизлучающую) подается напряжение от внешнего источника питания. При этом контролируется сопротивление перехода, как правило, коллектор-эмиттер в приемной части. У исправной оптопары сопротивление перехода коллектор-эмиттер значительно меньше при включенном питании (несколько сотен ом), чем при выключенном. Неизменное сопротивление перехода коллектор-эмиттер свидетельствует о неисправности оптопары.
Конденсаторы.
Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмотра неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому конденсатору заведомо исправного конденсатора. Отсутствие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отметке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В "утечном" конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор не исправен.
Термисторы.
В этих резисторах сопротивление значительно изменяется с изменением температуры. Проверку термисторов осуществляют при нормальной температуре и при повышенной. Повышенной температуры можно добиться, нагревая корпус термисгора, например, с помощью паяльника. В источниках питания, как правило, используются термисторы, сопротивление которых при нормальной температуре составляет единицы ом, с отрицательным температурным коэффициентомсопротивления, поэтому при нагревании сопротивление исправного термистора должно уменьшаться.
3.4 Перечень инструментов, расходных материалов и приспособлений для выполнения ремонтных работ
Рабочее место должно содержать: щиток питания с клеммами для заземления, браслет и коврик для защиты от статического электричества, светильник, дымоуловитель (вентилятор, вытяжка) комплект для проведения монтажных и демонтажных работ: набор отверток, бокорезы, пинцет, оловоотсос, паяльную станцию, припой ПОС-61.
Паяльная станция Lukey-702
Рисунок - 13 Паяльная станция Lukey-702
Технические характеристики паяльной станции Lukey-702
Питание: 220 В;
Напряжение на выходе: 29 В, 10 В, 26 В;
Потребляемая мощность, Вт: 750;
Диапазон рабочих температур паяльника, ºС: 200- 480;
Диапазон рабочих температур фена, ºС: 100-480;
Тип нагревательного элемента паяльника: керамический;
Тип насоса: турбина-крыльчатка;
Скорость потока воздуха: 120 л/мин (максимум);
Уровень шума: менее 45 Дб;
Габариты, мм: 160х190х116;
Вес: 1,5 кг.
Цифровой мультиметр АММ-1032
С помощью цифровогомультиметраMS8264 можно проверять полупроводниковые диоды и позванивать электрические цепи.
Питание мультиметра осуществляется от батареи 9В типа "Крона".
Прибор автоматически выключится через определенное время после последних проведенных измерений. Самовосстанавливающийся предохранитель обезопасит мультиметр от поломки при перегрузке или коротком замыкании.
Рисунок 14 - Цифровой мультиметрMS8264
Осциллограф TektronixTDS3032B, 300 МГц, 2 канала
Рисунок 15 - Осциллограф Tektronix TDS3032B
Технические характеристики осцилографаTektronix TDS3032B:
Полоса частот: 300 МГц;
Количество каналов: 2;
Частота дискретизации: 2,5 ГГц;
Цветной VGA ЖК-дисплей;
25 автоматических измерений;
Разрешение по вертикали: 9-бит.
3.5 Испытания и контроль после ремонта импульсного блока питания DTKXAD819AR
После ремонта необходимо тщательно проверить места паек элементов подвергнутых выпаиванию и замене. После проверки монтажа, блок питания необходимо собрать, затем включить, обеспечив нагрузкой. В качестве нагрузки можно использовать CD привод или автомобильные лампы на 12 В. С помощью мультиметра необходимо проверить все выходные напряжения. Сверку выходных напряжений следует проводить с помощью специальной таблицы токов и напряжений. Такая таблица есть на самом корпусе блока питания или в справочной литературе.
Далее необходимо подключить блок питания к компьютеру и включить компьютер. Загрузка должна проходить в штатном режиме без ошибок, все вентиляторы должны работать. После загрузки операционной системы необходимо чтобы компьютер отработал 4 часа с включенным тестом "3DMark" или аналогичной программой тестирования компьютера. Тест будет максимально нагружать процессор, видеокарту, оперативную память и жесткий диск, соответственно будет нагружаться и блок питания. После четырехчасового прохождения теста "3DMark" компьютер следует перевести в режим пониженного энергопотребления (спящий режим). В таком режиме компьютер должен отработать 1 час. Вывести компьютер из спящего режима и перезагрузить. После загрузки ОС следует аварийно перезагрузить компьютер кнопкой "Reset". После чего выключить полностью и выдержать 2 часа. Снова включить компьютер, еще раз проследить, что загрузка проходит без ошибок, все вентиляторы и устройстваввода и вывода работают нормально. Только после этого компьютерный импульсный блок питания DTKXAD 819ARможно считать полностью работоспособным и отдавать заказчику.
4 Мероприятия по технике безопасности и охране труда
Работа с электричеством опасна тем, что оно не действует на органы чувств до момента соприкосновения с токоведущими деталями или проводами. Это затрудняет обнаружение опасности. Электрическое напряжение выше 40В опасно для жизни. Степень поражения зависит от пути прохождения электрического тока через тело человека и от силы тока, особенно той его части, которая проходит через сердце. Наиболее опасны пути тока - "рука-нога", "рука-рука". Поэтому при настройке аппаратуры и поисках неисправностей старайтесь работать одной рукой в одежде с длинными рукавами, чтобы избежать прикосновения к токоведущим частям обеими руками. Другую руку приучите себя держать за спиной или в кармане и не прикасаться ей к корпусу устройства или другим заземлённым предметам (водопроводным трубам). Особую осторожность нужно соблюдать, когда прибор питается от сети по бестрансформаторной схеме или через автотрансформатор. В этом случае выход даже низковольтного источника вторичного питания может оказаться под полным напряжением сети относительно земли. Здесь очень важно надежно изолировать себя от "земли", чтобы исключить поражение электрическим током при случайном прикосновении к шасси или к детали прибора. Любые электроработы нужно стараться вести вдали от водопроводных труб и радиаторов, исключить случайное прикосновение к ним. Заменять детали следует только после отключения прибора, от сети обязательно вынимая вилку шнура питания из сетевой розетки. После отключения источника электропитания необходимо разрядить конденсаторы фильтра питающего напряжения. Нельзя проверять исправность плавких предохранителей в аппаратуре путем их замыкания. Подключать измерительный прибор к высоковольтным цепям можно только при обесточенной аппаратуре, предварительно неоднократно разрядив конденсаторы фильтра. Во время таких измерений щуп, подсоединённый к корпусу устройства нельзя держать рукой. Следует помнить, что переутомление, алкогольное опьянение, повышенная потливость, сердечные и нервные заболевания создают повышенную опасность тяжелого поражения электрическим током. При пайке проводов и радиоэлементов на печатной плате, а так же при их лужении, выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Старайтесь работать у открытого окна, чаще проветривать помещения, в которых работаете. После окончания радиомонтажных работ обязательно мойте руки. Так как данный стенд можно использовать совместно с телевизионным приёмником, то необходимо знать, что в телевизоре, кроме как с конденсаторов фильтра, необходимо снимать остаточный заряд и со второго анода кинескопа с помощью специального разрядника. Нельзя так же производить никаких работ, если помещение, в котором находится телевизор сырое или имеет цементный или токопроводящий пол. Безопасность труда при регулировочных операциях.
При выполнении регулировочных работ различной РЭА наиболее опасным видом травматизма является поражение электрическим током. Рабочий, выполняющий регулировочные работы должен соблюдать правило техники безопасности, в частности электробезопасности:
А) все доступные для прикосновения токоведущие части электрооборудования должны быть ограждены. Б) рубильники и выключатели должны быть мгновенного действия.
В) щетки и рубильники должны быть установлены в глухих металлических кожухах, запираться на замок и иметь надпись о применяемом напряжении.
Г) ручки, рукояти должны быть сделаны из изолирующих материалов.
Д) металлические детали должны быть изолированы от токоведущих частей и заземлены.
Е) все электрооборудование, а также оборудование и механизмы, которые могут оказаться под напряжением должны быть надежно заземлены.
Ж) работы по ремонту оборудования и механизмов должны производиться только после полного отключения от сети электропитания, на месте работ обязательно вывешивают предупредительные плакаты.
З) ручной инструмент, применяемый при регулировочных работах (отвертки, плоскогубцы, кусачки) должен быть снабжен изолированными ручками.
И) измерительные приборы должны быть заземлены, соединительные провода и щупы не должны иметь повреждений.
К) внешний осмотр радиоэлементов и монтажа, а также замену вышедших из строя радиоэлементов разрешается производить только в выключенном приборе.
Л) регулировать и проверять радиоприбор под напряжением можно только в том случае, когда в отключенном состоянии это сделать невозможно. Следует помнить, что самым опасным для человека является переменный ток частотой 50 Гц. Заключение
В данном дипломном проекте был подробно рассмотрен компьютерный импульсный блок питания DTKXAD 819AR. В первой части дипломного проекта указано назначение устройства, описана конструкция блока питания, принцип работы по блок-схеме и более подробно описан принцип работы блока питания по схеме электрической принципиальной. Кратко описана характеристика каждого блока устройства.
Во второй части дипломного проекта был проведен расчет радиоэлементов схемы электрической принципиальной. В частности произведен расчет трансформатора. Так же рассчитана надежность устройства, и вероятность безотказной работы при различных температурных условиях. Особое место занимает расчет стоимости ремонта.
В технологической части проекта представлена инструкция по эксплуатации, инструкция по техническому обслуживанию компьютерного блока питания, большое внимание уделено характерным неисправностям и методам их устранения. Так же составлен перечень инструментов, расходных материалов и приспособлений для выполнения ремонтных работ. Так же разработана методика испытаний и контроля после ремонта.
В четвертой части дипломного проекта указаны мероприятия по технике безопасности и охране труда.
Графическая часть дипломного проекта содержит блок-схему, схему электрическую принципиальную. Разработана блок-схема поиска неисправностей и ремонта компьютерного импульсного блока питания DTKXAD 819AR.
В Специальной части дипломного проекта представлены общие правила проведения ремонтных работ и технологические карты ремонта. В наличии так же электронная версия всего дипломного проекта. Блок-схема, схема электрическая принципиальная и блок-схема ремонта являются типовыми и при достаточном уровне профессионализма могут быть использованы для ремонта компьютерных импульсных блоков питания других моделей и производителей, основное различие будет лишь в элементной базе. Список литературы
1. Техническое обслуживание и ремонт телевизионной аппаратуры: Спецтехнология: Учебное пособие / П.И. Мисюль, В.Г. Игнатович, А.Л. Гринь. - М.: Выш. шк., 2002.
2. Куличков А. В. - Импульсные блоки питания для IBM PC. 2-е изд., стер. - М.: ДМК Пресс, 2002.
3. Иванов-Цыганов А.И., Хандорин В.И. Источники вторичного электропитания приборов СВЧ. - М.: Радио и связь, 1989.
4. Костиков В.Г., Никитин И.Е. Источники электропитания высокого напряжения РЭА. - М.: Радио и связь, 1986.
5. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры / П.И. Овсищер, Ю.В. Голованов, В.П. Ковешников и др.; Под ред. П.И. Овсищера. - М.: Радио и связь, 1988.
6. Кучеров Д.П. - Источники питания ПК и периферии. Издание второе, переработанное и дополненное. - СПб: Наука и Техника, 2002.
7.Мукминшин К.К., Бадаева А.А. Экономика отрасли: учебное пособие, Уфа - 2007
8.Организация производства под ред. Новицкого Н.И. - М.: КНОРУС, 2009
9.Райзберг Б.А. Словарь современных экономических терминов - М.:Айрис-пресс, 2007
10.Салимжанов И.К. Ценообразование: Учебник - М.:КНОРУС, 2008
11.Скляренко В.К. Экономика предприятия: Учебник - М.: Инфра-М, 2007
12. http://ru.wikipedia.org/
1. Технология выполнения ремонтных работ
1.1 Общие правила проведения ремонтных работ
Эффективными мерами, снижающими пожароопасность и повышающими надежность блоков питания, далее БП, являются профилактические осмотры и регламентные работы с ними. Во время регламентных работ удаляются скопившиеся на платах пыль и загрязнения, способствующие перегреву компонентов и пробою высокими напряжениями, проверяется укладка высоковольтных проводов, удаляются из Блока питания посторонние предметы, попавшие внутрь через вентиляционные щели, удаляются продукты жизнедеятельности домашних насекомых. Все эти операции предусматриваются регламентными работами на основании следующих документов:
ГОСТ 12.2.006-87 "Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Требования безопасности и методы испытаний";
ГОСТ Р 50936-96 "Услуги бытовые. Ремонт и техническое обслуживание бытовой РЭА. Общие технические условия";
РД 50-69-90 "Методические указания. Общие требования к отремонтированной бытовой РЭА".
Настоящая инструкция устанавливает порядок проведения осмотра, объем и порядок регламентных работ, обеспечивающих снижение пожароопасности и повышение надежности блока питания. По окончании регламентных работ изделие в исправном состоянии сдается владельцу с оформлением соответствующих документов.
Профилактический осмотр и регламентные работы проводятся как на дому у владельца блока питания по заявке, так и в стационарной мастерской, если БП поступил для ремонта. Регламентные работы и профилактические осмотры всех БП осуществляются не реже одного раза в год. Стоимость этих работ оплачивается владельцем.
При проверке блока питания на дому радиомеханик должен убедиться, что владельцем соблюдаются правила пожарной безопасности, а именно:
•Системный блок компьютера удален от нагревательных приборов, обеспечен доступ воздуха для охлаждения. •Системный блок компьютера удален от легковоспламеняющихся предметов: занавесок, штор и т.п.;
•все элементы подводимой к компьютеру питающей электрической сети - шнуры, вилки, розетки, переноски, стабилизатор напряжения, дополнительный сетевой фильтр (ограничитель импульсных сетевых перенапряжений) - исправны, розетка подключения питания находится в доступном месте для быстрого отключения компьютера от сети.
При проведении профилактического осмотра и регламентных работ на дому у владельца используется пылесос. При отсутствии у владельца компьютера пылесоса, здесь и при последующих работах применять влажные, хорошо отжатые и сухие фланелевые или хлопчатобумажные (бязевые, ситцевые) ткани или волосяные кисти.
При приемке изделия для регламентных работ в стационарной мастерской обязательно при клиенте осмотреть БП на наличие сколов, царапин на всех частях корпуса, а при обнаружении их сделать соответствующую пометку в документах за подписью клиента.
Порядок проведения профилактических осмотров и регламентных работ:
1.Измерить напряжение питающей сети, которое должно быть в пределах 200...230
В,
2.Включить компьютер и оценить его работоспособность. В случае обнаружения неисправности ремонт производится по действующему прейскуранту, а стоимость профилактического осмотра и регламентных работ добавляется к стоимости ремонта. 3. Проверенный на работоспособность компьютер выключить, отключить от сети и антенны.
4.Отвернуть винты крепления боковой стенки и снять боковую стенку.
5.Проверитьправильность номиналов установленных в БП предохранителей.
6.Установить блок питания в ремонтное положение.
7.Удалитьнакопившуюся пыль и загрязнения с платы и корпуса с помощью мягкой щетки, пылесоса или кисти.
8.Удалитьпыль с обеих сторон всех печатных плат и с установленных на них компонентов.
9.Удалитьпродукты жизнедеятельности насекомых (экскременты таракана или муравья - это концентрированная кислота) с поверхности платы и компонентов при помощи водно-спиртового раствора. Спирт в чистом виде промывает плохо.
10.Осмотреть при помощи лупы и дополнительной подсветки состояние паек компонентов на всех платах на предмет "холодных" паек и кольцевых трещин. Особое внимание обратить на пайки тепловыделяющих и массивных компонентов: мощных резисторов, транзисторов, силовых микросхем, трансформаторов, электролитических конденсаторов, панелей ламп. Проверить пайку внешних разъемов и состояние их контактов. В случае обнаружения растрескивания печатной платы осмотреть в этом месте проводники на предмет микротрещин.
11.Установить БП в рабочее положение. Подключить БП к розетке питания и включить его. Проверить качество работы компьютера. В случае обнаружения неисправности, вызванной старением элементов схемы и монтажа, произвести ремонт согласно прейскуранту по проведению ремонтных работ.
12.Выключить компьютер, установить боковую стенку, опломбировать винты боковой стенки.
13.Проверитьсистемный блок на опасность поражения электрическим током при нормальных условиях эксплуатации:
•не должны находиться под опасным напряжением открытые части разъемов.
•не должна находиться под напряжением штепсельная сетевая вилка при отключении аппарата от сети. Для этого во время работы аппарата вынуть сетевую вилку из розетки Через 2 с ее штыри соединить с "землей" безындуктивнымрезистором номиналом 50 кОм и измерить на нем напряжение. Постоянное напряжение не должно превышать 100 Ва переменное 35 В.
Примечание: В качестве "земли" используется заземляющий контакт евророзетки или экран кабеля заземленной уличной антенны.
14.0формить документы на проведенную работу с обязательной отметкой о проведенной чистке и регламентных работах в наряде.
15.Провести инструктаж владельца компьютера по основным правилам пожарной безопасности.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
291
Размер файла
600 Кб
Теги
poyasnitelnaya, zapiska, vitalika
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа