Разработка источника питания ЭВМ
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
"МОСКОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ"
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: Разработка источника питания ЭВМ
Пояснительная записка
ДП 230101.41.24.2007.01ПЗ
Дипломник Тарабанько И.А.
Руководитель проекта Шлыков В.С. .
Консультант по экономическому
разделу Акимов Л.Н.
Рецензент Колотушин И.Ю.
Содержание
Введение
1. Выбор и обоснование Схемы электрической структурной
2. Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной
3. Расчет
3.1 Расчет числа модулей регулируемой части
3.2 Расчет напряжений, поступающих на преобразовательные модули ПМ
3.3 Расчет надежности
4. Конструкция платы источника питания ЭВМ
5. Технологический раздел
6. Экономическая часть.Определение оптовой цены
6.1 Расчет показателей технологичности и экономичности модернизированного устройства
7. Охрана труда
7.1 Техника безопасности при проведении работ в монтажном цехе
7.2 Расчет производственного освещения
7.3 Техника безопасности при работе с ИВЭП
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Решение современных задач науки и техники связано с широким применением электронно-вычислительной аппаратуры. История развития современного этапа вычислительной техники началась в 1943 г. с создания в США первой вычислительной электронной цифровой машины "ЭНИАК" (18 тысяч электронных ламп, 10 тысяч конденсаторов, 6 тысяч переключателей и около 20 тысяч других элементов - вес 30 тонн). Это первое поколение ЭВМ создавалось на электронных лампах. Например, созданные в СССР в 1953 - 54 годах большие ЭВМ, "Стрела", БЭСМ (БЭСМ - 5000 электронных ламп, потребляемая мощность - около 50 кВт. Быстродействие БЭСМ - 2 - 8000 операций в сек.).
Второе поколение ЭВМ создавалось уже на полупроводниковых приборах. В 1948 г. в США Дж. Бардин и У. Браттейн изобрели первый кристаллический триод точечного типа. А в 1958 г. американская фирма IBM выпустила ЭВМ на нескольких тысячах полупроводниковых диодах и триодах. Потребляемая ею мощность составляла всего лишь 5% от мощности ламповых аналогов.
Третье поколение ЭВМ появилось в 60-е годы, когда РЭА стали разрабатывать на принципиально новых элементах - интегральных микросхемах (ИМС). Появление ИМС дало начало новому этапу - микроэлектронике. Появились малогабаритные ЭВМ, отличающиеся быстродействием до 1 млн. операций в сек.
К четвертому поколению относятся ЭВМ, построенные на больших интегральных схемах (БИС) и микропроцессорах.
Пятое поколение ЭВМ представляет класс вычислительной техники, в котором реализованы принципы искусственного интеллекта. Такие ЭВМ позволяют решать задачи, точный метод решения которых неизвестен. Их производительность - свыше 1 млрд. оперс-1. В качестве элементной базы используются сверхбольшие интегральные микросхемы (СБИС).
Широкое применение электронно-вычислительной аппаратуры, информационно-измерительных комплексов, средств связи, управления, автоматики и телемеханики, которые в большинстве случаев получают электрическую энергию от промышленной сети переменного тока, требует применения источников вторичного электропитания (ИВЭП), обеспечивающих ее электрической энергией требуемого вида и качества.
ИВЭП для питания ЭВМ должны были на первом этапе их развития обеспечивать значительную потребляемую мощность (порядка 50 кВт). При этом использовались громоздкие трансформаторы. При использовании систем ИВЭП, применявшихся в радиоэлектронной аппаратуре на интегральных схемах второго поколения, их объем мог достигать 70% и более объема функциональной аппаратуры всего радиотехнического комплекса [2]. Применение интегральных схем привело к расширению функциональных возможностей радиоэлектронной аппаратуры. В то же время возросли требования к выходным параметрам и удельным характеристикам ИВЭП. Если для транзисторной радиоэлектронной аппаратуры применялись источники электропитания, имеющие номинальные значения выходных напряжений 12,6; 20; 27; 36 В, то для питания устройств на интегральных схемах требуются источники с номинальными значениями напряжений 2; 5; 12 В.
Расширение функциональных возможностей радиоэлектронной аппаратуры привело в свою очередь к увеличению мощности, потребляемой от источников электропитания. Снижение уровней питающих напряжений и повышение их мощности делают проблематичной миниатюризацию ИВЭП. Традиционный подход к проектированию источников электропитания даже с использованием достижений микроэлектронной технологии не позволяет решить задачу микроминиатюризации ИВЭП. Наиболее перспективным направлением микроминиатюризации ИВЭП является повышение рабочей частоты трансформаторов и фильтров и переход от линейного режима работы регуляторов постоянного напряжения к импульсному, что позволяет существенно (в 2-2,5 и более раз) снизить массу и габариты ИВЭП.
В настоящее время такими высокоэффективными ИВЭП, где реализуется этот подход, считаются ИВЭП с бестрансформаторным входом, которые строятся на основе высокочастотного инвертора напряжения. Включение инвертора, работающего на частоте 20-100 кГц, в структуру ИВЭП обеспечивает гал