Аннотация. В данном дипломном проекте была разработана конструкция компьютерного источника питания, мощностью 350 Вт, предназначенного для работы в системных модулях типа IBM PC-XT/AT. Разработанная конструкция полностью соответствует требованиям технического задания, что подтверждают приведенные расчеты.Основной акцент при разработке был сделан, на достижение минимальной себестоимости, для обеспечения конкурентоспособности устройства, при сохранении всех заданных показателей. Содержание. 1 Разработка технического задания … 1.1 Название и область применения ….… ….1.2 Цель и назначение разработки….…1.3 Источник разработки … … 1.4 Технические требования ……….……….… 4.1 Состав изделия и требования к конструкторскому оформлению… … ……4.2 Показатели применения …….… …4.3 Требования к надежности … ………11 1.4.4 Требования к технологичности и метрологическому обес¬пе¬че¬нию разработки, производства и эксплу¬ата¬ции…4.5 Требования к уровню унификации и стандартизации …4.6 Требования к безопасности при обслуживании, по охране окру¬жа¬ющей среды… ….…4.7 Эстетические та эргономические требования ….…….4.8 Требования к патентной чистоте … …4.9 Требования к составляющим частям изделия: сырья, выходным и эксплуатационным материалам …4.10 Условия эксплуатации (использования), требования к тех¬ни¬чес¬кому обслуживанию и ремонту… … …………4.11 Требования к маркировке и упаковке ….4.12 Требования к транспортировке и хранению ………….……….…1.5 Экономические показатели ….…1.6 Стадии и этапы разработки …… …1.7 Порядок контроля и приёма … ….……2. Анализ ТЗ….… ……17 3 Описание схемы электрической принципиальной ………….…3.1 Входные каскады ….…3.2 Силовой каскад …3.3 Выходные цепи … … …3.4 Стабилизация выходных напряжений импульсного блока питания (далее ИБП) … ……3.5 Схема получения сигнала PG (Power Good). … …4.Розработка конструкции прибора… 5. Обоснование выбора элементной базы и материалов конструкции. …… …38 5.1 Обоснование выбора элементной базы. ….1.1 Выбор микросхем … …1.1 Выбор управляющей микросхемы ……… ….1.2 Выбор микросхемы - компаратора напряжений. …….……1.3 Выбор микросхем - стабилизаторов напряжений. … … 1.4 Выбор микросхем усилителя ошибки. …… ………….……1.2 Выбор резисторов… …1.3 Выбор конденсаторов. ….…43 5.1.4 Выбор транзисторов. … ………4.1 Выбор силовых транзисторов. … ……… …4.2 Выбор маломощных транзисторов. … ……….…1.5 Выбор диодов. ….…5.2 Выбор материалов конструкции. … …6. Расчет конструкции печатной платы. … …7. Расчет надежности. ……… … 8. Расчет вибропрочности платы. ……… …9 Расчет теплового режима ИБП. …10 Охрана труда и окружающей среды. ….….…………59 10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов. … … ……10.2 Условия труда на рабочем месте. ….…10.3 Микроклимат. ….… 10.4 Оценка санитарных норм условий труда при пайке элементов.….…10.5 Освещение. ….5.1 Расчет естественного освещения. … …5.2 Расчет искусственного освещения. ….…5.3 Оценка интенсивности инфракрасного излучения (ИКИ) 68 10.6 Акустический шум в рабочем помещении. …… …10.7 Анализ потенциальных причин поражения электрическим током. Электро¬бе¬зопасность .… ….10.8 Мероприятия по пожарной безопасности. …….….….11 Технико-экономическое обоснование производства. …….…11.1 Анализ ринку. ………… … …11.2 Оценка уровня качества изделия. ……… ….11.3 Определение коэффициентов весомости параметров. ………….……79 11.4 Расчет себестоимости изделия. … ……….………11.5 Калькуляция себестоимости … …11.6 Сырье и материалы. … …11.7 Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты, работы и услуги произ¬водственного характера посторонних предприятий и орга¬ни¬за¬ций… …11.8 Основная заработная плата. … …11.9 Дополнительная заработная плата. …11.10 Отчисление на социальное страхование. ………….…89 11.12 Общепроизводственные расходы. …11.13 Административные расходы. …11.14 Расходы на сбыт. ….….…11.15 Определение цены изделия. …11.16 Нижняя черта цены. ….….……11.17 Верхняя черта цены. … … …………11.18 Договорная цена. ….… 11.19 Определение минимального объема производства продукции. … …12. Список литературы. … …93 Вступление Современные рыночные экономические отношения требуют качественную и надежную продукцию, а также быстрое и качественное предоставление услуг.
Низкая стоимость обусловливает конкурен¬то¬спо¬соб¬ность товара и услуг.
Реализовать это не возможно без автоматизации всех сфер деятельности общества.
Универсальным инструментом для автоматизации в наше время стал персональный компьютер (ПК). Если проанализировать, то можно увидеть что компьютер на современном этапе применяется почти везде: в медицине, для точной диагностики с малым процентом ошибки, в производстве, для быстрого проектирования, анализа, моделирования и непосредственно при изготовлении детали, в сельском хозяйстве, в исследовательских целях, в массовых электронных платежах, в сфере развлечений (игровые автоматы). Стоит отметить, что современный компьютер представляет собой сложное радиоэлектронное средство, в котором реализованные все достижения науки в сфере технологий и инженерии. Попытка увеличить быстродействие этого средства вынуждает разработчиков уменьшать уровни сигналов, применять технологии, которые являются чувствительными к внешнему влиянию, что очень сильно отражается на надежной работе прибора.
Это в свою очередь обусловливает жесткое требование к источнику питания и к его стабильности.
В случае нестабильности напряжения питания компьютера, это приводит к таким последствиям как: - выход из строя главной материнской платы; - выхода из строя оперативной памяти (ОЗП); - нарушение целостности информации, которая хранится на жестком диске (накопителе); - порча диска (брак) при записи CD/CD-RW; - внезапная перезагрузка операционной системы; Такое нестабильное функционирование прибора, когда он является ключевым элементом в ПК, приводит к падению общей производительности и надёжности работы системы.
И Такие случаи работы персональных компьютеров в Украине являются очень распространенными. Причина - использование некачественных источников питания.
Высококачественные источники питания для ПК имеют большую стоимость, поэтому, учитывая потребительский уровень, в Украину ввозятся в ограниченном количестве и для небольшого числа производителей (сборщиков) ПК. После проведенных мной исследований, было выяснено что в Украине возможно производство высококачественного источника питания для ПК, по цене которая будет доступная среднему потребителю.
Поэтому целью дипломной работы является разработка блока питания (далее БП) форм-фактора АТХ который в полной мере отвечает требованиям, которые выдвигает стандарт созданный корпорацией INTEL, имеет высокие показатели надежности и малую себестоимость. 1
Разработка технического задания . 1.1 Наименование и область применения. 1.1.1 Наименование: Блок питания компьютера форм-фактора АТХ (12V). 1.1.2 Область применения: системные модули типа IBM PC-XT/AT. 1.2
Цель и назначение разработки . 1.2.1 Целью разработки является создание компьютерного блока питания форм-фактора АТХ (12V). 1.2.2 Назначение разработки – создание функционально законченного устройства, которое обеспечивает стабильность выходного напряжения при изменении (в определенных границах) входного напряжения, входного тока и рабочей температуры. 1.2.3 Разработка предназначена для крупно серийного производства. 1.3
Источник разработки . 1.3.1 Источником разработки является схема электрическая принципиальная блока питания компьютера, которая совместима с материнской платой изготовленной согласно спецификации ATX версии 2.03. 1.4
1.4.1.3 Масса БП должна быть не более 2 кг. 1.4.1.5 Конструкция БП должна обеспечивать возможность ремонта. 1.4.1.6 Электрическая прочность изоляции БП между токоведущими цепями,... 1.4.1.7 Стойкость к влиянию температуры и влажности окружающей среды: ... 1.4.1.12 Изделие по показателям помехоустойчивости и ликвидации помех,...
Требования к сети: Минимальное значение ~В: 180; Максимальное значение... Показатели применения. сек.: 100 – 200 1.4.3 .
1.4.4.3 Конструкция изделия должна обеспечивать возможность выполнения... 1.4.4.5 Трудоемкость при изготовлении прибора, час.: не более 3. 1.4.5 . 1.4.3.2 Средняя наработка на отказ, час.: не менее 27000; 1.4.3.3 Веро... 1.4.4.6 Конструкция блока должна отвечать требованиям ремонтопригоднос...
1.4.6.1 Конструкция БП должна обеспечить безопасность персонала при эк... 1.4.6.2 По мере защиты человека от поражения электрическим током блок ... 1.4.6.5 Конструкция прибора должна исключать возможность неверного при... 1.4.6.6 В качестве основного источника питания должна выступать промыш... 1.4.6.8 Конструкция прибора должна исключать возможность попадания в к...
Требования к патентной чистоте. 1.4.9 Требования к составным частям изделия: сырья, исходным и эксплуа... 1.4.10 Условия эксплуатации (использование), требования к техническому... Предельные: верхнее значение +45; нижнее значение +10. Атмосферное давление: атмосферное давление 84.0.106.7 кПа.
Требования к маркировке и упаковке. 1.4.11.2 Маркировку на корпусе выполнить методом теснения. 1.4.11.4 Упаковка должна быть выполнена в виде картонной коробки. 1.4.11.6 Упаковка должна обеспечить целостность изделия при работах по... 1.4.12.1 Упакованные изделия транспортируются исключительно в закрытом...
Экономические показатели . 1.5.1 Ожидаемый годовой выпуск штук. 1.6
1.7 Порядок контроля и приема. 2. Стадии и этапы разработки. . 1.6.3 Технический проект.
Часто внешним источником является аппаратура электрической сварки, эле... Для обеспечения электромагнитной совместимости электрическая схема ИБП... К элементам, которые нагреваются, относятся: импульсные транзисторы в ... В ИБП источником кондуктивной помехи является режим работы силовых тра... Анализ ТЗ.