Исследование и анализ cхемотехники широтно-импульсной модуляции преобразователя источника бесперебойного питания IBM PC совместимого ПК

Конструкция блока питания для системного модуля персонального компьютера. Структурная схема импульсного блока питания. ШИМ регулирование силового каскада импульсного преобразователя. Импульсный усилитель мощности. Устройства для синхронизации импульсов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Республики Казахстан

Южно-казахстанский политехнический колледж

Дипломный проект

Исследование и анализ cхемотехники широтно-импульсной модуляции преобразователя источника бесперебойного питания IBM PC совместимого ПК

Шымкент 2011г.

Дипломника: Иванова Руслана, учащегося гр.472

Специальности: 3703 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети».

На тему: Исследование и анализ cхемотехники ШИМ преобразователя ИБП IBM PC совместимого ПК.

Выполнение согласно заданию:

А)Описательная часть:

Введение.

1. Основные технические характеристики

2. Конструкция блока питания

Б) Техническая часть:

3. Структурная схема

3.1. ШИМ преобразователь

3.2. Импульсный усилитель мощности

4. Вторичные цепи источника питания

5. Проведение работ с блоками питания компьютеров класса АТ/ХТ

6. Основные неисправности, методы их поиска и устранения

В) Спец часть: Устройства для преобразования и сравнения импульсных сигналов.

Д). Техника безопасности и охрана труда.

Правила и меры безопасности при ремонте ИБП.

Отношение дипломника к разработке проекта: За время дипломного проектирования Иванов Руслан показал хорошие знания теоретического и практического курсов. При работе над дипломным проектом проявил планомерность в работе над дипломом, добросовестность, самостоятельность, дисциплинированность и аккуратность. В течение работы над дипломом много времени и внимания уделил поиску необходимой информации, изложенной в специальной технической литературе и Интернет, показав при этом умение самостоятельно находить необходимые материалы. Консультации посещал регулярно. В работе над дипломом присутствовали системность и регулярность. Дипломная работа выполнена в полном соответствии с темой дипломного задания.

Материал пояснительной записки изложен технически грамотно, аккуратно, разделы охватывают все вопросы дипломного задания. Материал дипломной работы соответствует современным требованиям и может служить в качестве практического пособия специалистам в области компьютерной техники для проведения эффективной работы по ремонту ИБП ПК. Вместе с тем в дипломном проекте не в полной мере отражена методика диагностики ИБП, особенно в части ШИМ преобразователей .

блок питание импульсный

Содержание

Введение

1. Основные технические характеристики ИБП

2. Конструкция блока питания персонального компьютера

3. Структурная схема ИБП

3.1 ШИМ преобразователь

3.2 Импульсный усилитель мощности

4. Вторичные цепи источника питания

5. Проведение работ с блоками питания компьютеров класса АТ/ХТ

5. 1 Проверка каскада ШИМ преобразователя

5.2 Безопасная проверка функционирования силового каскада

5.3 Заключительная проверка блока питания

6. Основные неисправности, методы их поиска и устранения

7. Спец часть. Устройства для преобразования и сравнения импульсных сигналов

8.Экономическая часть

9. Техника безопасности. Правила и меры безопасности при ремонте ИБП

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Блок питания является одним из самых ненадежных устройств компьютерной системы. Это жизненно важный компонент персонального компьютера, поскольку без электропитания не сможет работать ни одна компьютерная система. Поэтому для организации четкой и стабильной работы системы необходимо хорошо разбираться в функциях блока питания, иметь представление об ограничениях его возможностей и их причинах, а также о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть в ходе эксплуатации, и способах их разрешения.

Главное назначение блоков питания -- преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В. 50 Гц (120 В. 60 Гц) в постоянные напряжения -3.3.-5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3.3 или +5 В. а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов)-- +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы.

Источники питания стандарта АТ/ХТ являются одними из ранних разработок используемых для применения в IBM PC совместимых компьютерах.

Совершенствование персональных компьютеров и используемых в них источников электропитания происходило постепенно и параллельно. Появление новых функциональных возможностей у вычислительных средств немедленно отражалось на моделях источников питания. Компьютеры АТХ форм-фактора имеют возможность установки дежурного режима для дистанционного включения и отключения вычислительного средства. В этом режиме компьютер практически не потребляет энергии от первичной сети. Обеспечение электропитания вычислительного средства в этом случае осуществляет вспомогательный, относительно маломощный источник, включенный в состав импульсного блока питания. В более ранних модификациях блоков питания для ПК, блоках питания стандарта АТ/ХТ не было этого дополнительного канала питания. Кроме того, их структурное и схемотехническое построение имело некоторые существенные особенности по сравнению с более поздними моделями источников питания. Тем неменее эти блоки питания еще достаточно часто можно встретить в ПК выпущенных ранее и еще используемых в различных областях. В данной дипломной работе будут рассмотрены основные принципы функционирования импульсных блоков питания для компьютеров типа АТ/ХТ. У различных фирм-производителей отдельные узлы данных источников подвергались схемотехническим модификациям. При описании базовой схемы будут проанализированы подходы построения этих узлов и даны фрагменты принципиальных схем отдельных каскадов.

1. Основные технические характеристики ИБП

Источник питания подобного типа построен по схеме импульсного преобразователя напряжения с бестрансформаторным подключением к питающей сети. Он выполняет преобразование переменного сетевого напряжения в постоянные с различными заданными номиналами и допусками.

Гальваническая развязка вторичных цепей питания и питающей сети обеспечивается импульсным трансформатором преобразователя напряжения.

Электропитание цепей системного блока персонального компьютера типа АТ/ХТ осуществляется постоянными стабилизированными напряжениями с номинальными уровнями +12, +5, -12 и -5 В. Последние модификации системных плат AT компьютеров содержат элементы, требующие для питания напряжений 2-3,6 В. Эти напряжения вырабатываются интегральными стабилизаторами, установленными непосредственно на системных платах, а не сетевыми импульсными преобразователями напряжения.

Отдельные позиции технических характеристик для блоков питания AT компьютеров соответствуют параметрам, к которому можно обращаться за более подробной информацией по основным параметрам блоков питания персональных компьютеров. В настоящей дипломной работе будут приведены наиболее общие пользовательские характеристики.

Каждая фирма-производитель импульсных блоков питания выпускает серию преобразователей с различной мощностью вторичных цепей. Максимальная мощность указывается в полном наименовании источника. Например, в блоке питания марки LPS-02-200M (Level power supply) цифра 200 обозначает суммарную максимальную мощность вторичных цепей питания. Типовой ряд блоков питания, их характеристики и распределение токов нагрузки для каждого номинала выходного напряжения на примере модификаций изделий LPS-02 приведен ниже.

Рис.1. Типовой ряд блоков питания

Номиналы и номенклатура вторичных постоянных напряжений стандартизованы. Значения выходных напряжений фиксированы и какие-либо ручные регулировки исключены. Из таблицы Типового ряда блоков питания следует, что самыми нагруженными каналами вторичных напряжений являются выходы +5 и +12 В. Поэтому система стабилизации построена таким образом, чтобы слежение за выходными напряжениями вторичных цепей производилось по состоянию сам...