Схема виробки сигналу PG (Power Good)

3.5 Схема виробки сигналу PG (Power Good).

Наявність сигналу PG є обов’язковим для будь якого блоку живлення, який відповідає стандарту IBM.

Схема виробки сигналу PG має дві функції:

перша функція – це затримка появи сигналу PG високого рівня при вмиканні ІБЖ, який дозволяє запуск;

друга функція – це функція упередженого переходу сигналу PG в неактивний низький рівень, який забороняє роботу процесору при вимиканні ІБЖ, а також в випадках виникання різноманітного роду аварійних обставинах, перш ніж почне зменшуватись напруга яка живить цифрову частину системного модулю.

В якості базового елементу при побудові схеми використана мікросхема типу LM393. Мікросхема уявляє собою компаратор напруг.

Розрахунок на працездатність схеми.

Робота імпульсного джерела живлення дуже сильно залежить від того, на скільки точно виконаний розрахунок трансформатору. Навіть невелике відхилення його параметрів від оптимальних для конкретного джерела живлення може привести к зменшенню ККД і погіршенню характеристик. Враховуючи важливість цього елементу схеми розрахуємо його параметри.

Розрахунок.

1. Визначимо потужність яку використовує трансформатор.

 ,

де - потужність яку споживає навантаження ().

2. Задамося габаритною потужністю, щоб підібрати магнітне осердя для трансформатору. Магнітне осердя підбираємо виходячи з умови що .

,

де - площа перетину магнітного осердя;

- площа вікна магнітного осердя;

- мінімальна робоча частота();

- магнітна індукція в магнітному осерді();

- коефіцієнт заповнення вікна дротом ();

Вибираємо із довідника осердя М2000 НН.

3. Визначимо напругу на первинній обмотці, яка для схеми з полумостовим інвертором складає 310В.

4. Визначимо кількість витків первинної обмотки.

5. Знайдемо максимальний струм первинної обмотки і діаметр проводу.

6. Визначимо кількість витків вихідної обмотки і діаметр проводу.

4.Розробка конструкції приладу.

Для розробки моделей можливих конструкцій БЖ треба об’єктивно проаналізувати всі вихідні данні, виділити серед них найбільш важливі яки мають найбільший вплив на надійність та стабільність роботи блоку і виходячи з цих міркувань розробити конструкції які в максимальній мірі задовольняють цім вимогам.

При розробці конструкції БЖ на його форму певні обмеження накладає стандарт розроблений фірмою IBM і яки є наступними:

висота: 86мм;

ширина: 140мм;

довжина: 150мм;

місце для виводу провідників;

місце для розмикача мережі;

місце для вимикача.

Тому зменшення габаритів, або зміна місця розміщення органів керування, входу/виходу блоку є неможливим. Це в свою чергу накладає певні обмеження на оформлення друкованої плати (ДП).

Відомо що ККД радіоелементів не великий тому частина енергії виділяється в якості тепла яке необхідно відводити з корпусу. Також варто відмітити що БЖ працює в складі системного модулю і він мусить відводити нагріте повітря від центрального процесору та інших елементів яки знаходяться в середині корпусу модуля. Ця умова ставить важливу задачу по забезпеченню надійної роботи БЖ – забезпеченню теплового режиму РЕЗ.

Враховуючи те що ІБЖ є джерелом імпульсних завад, необхідно забезпечити електромагнітне екранування схеми БЖ.

І самою головною задачею на етапі конструювання для забезпечення конкурентоспроможності виробу, є проблема досягнення низької собівартості розроблювальної конструкції, при одночасному зберіганні всіх показників.

Виходячи з вищевказаних вимог і міркувань можна скласти в порядку зменшення важливості принципів яких треба дотримуватись при конструюванні комп’ютерного ІБЖ:

забезпечення електричної безпеки при експлуатації;

забезпечення теплового режиму;

забезпечення електромагнітної сумісності;

забезпечення низького рівня шуму;

забезпечення технологічності;

забезпечення ремонтопридатності;

забезпечення низької собівартості.

Розробимо три варіанти конструкції.

Конструкція №1 уявляє собою блок в якому застосований один вентилятор розміром 80 мм який працю на видув повітря з корпусу блока живлення. Корпус блока живлення має перфорації. Ця конструкція має наступні особливості. По перше з метою достатнього охолодження елементів яки сильно нагріваються, з розрахунку на масу повітря яку повинен вентилятор прокачати крізь корпус, необхідно використати вентилятор з великою кількістю оборотів, в якого лопати зігнуті під великим кутом. По друге треба застосувати перфоровані отвори.

До позитивних якостей такої конструкції можна віднести:

- простоту виконання;

- технологічність;

- забезпечення низької вартості;

- менший коефіцієнт заповнення корпусу.

До негативних якостей такої конструкції можна віднести:

- менша надійність (в разі виходу з ладу вентилятору, можливий вихід з ладу значної частини блоку живлення);

- забезпечення теплового режиму гірше ніж в системах з вдуванням повітря, дуже низька така складова передавання енергії як кондуктивна;

- поганий електромагнітний захист схеми комп’ютеру, який є дуже чутливим до впливу електромагнітних полів, причиною є використання перфорованих отворів;

- високий рівень шуму (вентилятор на високих оборотах створює значний шум).

Конструкція №2 уявляє собою блок в якому застосований один вентилятор розміром 120 мм який працю на вдув повітря в корпусу блока живлення. Корпус блока живлення має перфорацію, на тильній стороні корпусу.

Ця конструкція має наступні особливості. По перше з метою достатнього охолодження елементів яки сильно нагріваються, з розрахунку на масу повітря яку повинен вентилятор прокачати крізь корпус, застосований вентилятор великих габаритів з малою кількістю оборотів, в якого лопати зігнуті під маленьким кутом. По друге треба застосувати перфоровані отвори для відводу повітря.

До позитивних якостей такої конструкції можна віднести:

- простоту виконання;

- технологічність;

- дуже низький рівень шуму (мала кількість оборотів вентилятору);

- забезпечення високого рівня теплового режиму за рахунок направлення потоку повітря на всі елементи схеми;

- менший коефіцієнт заповнення корпусу.

- хороший рівень електромагнітного захисту;

До негативних якостей такої конструкції можна віднести:

- менша надійність (в разі виходу з ладу вентилятору, можливий вихід з ладу значної частини блоку живлення);

- велика вартість (вентилятор розміром 120мм коштує більше вентилятора розміром в 80мм).

Конструкція №3 уявляє собою блок в якому застосований два вентилятор розміром 80 мм один з яких працю на вдув повітря, а другий на видув повітря з корпусу блока живлення. Корпус блока живлення не має перфорованих отворів.

Ця конструкція має наступні особливості. З метою достатнього охолодження елементів яки сильно нагріваються, з розрахунку на масу повітря яку необхідно прокачати крізь корпус, застосовано два вентилятори розміром в 80мм з малою кількістю оборотів, один з яких спрямовує холодне повітря на елементи що сильно нагріваються, а другій відводить нагріте повітря. За рахунок використання двох вентиляторів немає потреби в застосувати перфорованих отвори для відводу нагрітого повітря.

До позитивних якостей такої конструкції можна віднести:

- дуже низький рівень шуму (мала кількість оборотів двох вентиляторів при однаковій кількості повітря яке проводиться);

- забезпечення високого рівня теплового режиму за рахунок направлення потоку повітря на елементи схеми яки сильно нагріваються;

- високий рівень електромагнітного захисту за рахунок відсутності перфорованих отворів;

- велика надійність (в разі виходу з ладу одного вентилятору, другий буде продовжувати охолоджувати);

- низька собівартість (два вентилятори з малою кількістю оборотів розміром 80мм коштують дешевше одного розміром 120мм, або одного високо оборотного розміром 80мм);

До негативних якостей такої конструкції можна віднести:

- більший коефіцієнт заповнення корпусу.

- меншу технологічність.

Висновок: Враховуючи всі переваги і недоліки представлених конструкцій, найбільшу оптимальною і надійною є конструкція №3, тому обираємо варіант №3.