Разработка методика диагностики технического блока питания видеомонитора EGA

СОДЕРЖАНИЕ

(.

Введение...................................................................................................

1 Общая часть..........................................................................................

1.1  Классификация средств электропитания.......................................

1.2        Классификация источников вторичного электропитания.............

1.3  Основные характеристики источников вторичного
электропитания....................................................................................

1.4        Блоки питания видеомониторов....................................................

2 Специальная часть.............................................................................

2.1        Блок схема питания видеомонитора EGA.................................

2.2        Схема электрическая принципиальная блока питания

видеомонитора EGA.........................................................................

2.3. Алгоритм диагностики технического состояния блока питания

видеомонитора EGA..........................................................................

2.4 Техническое предложение по оснащению рабочего места

ремонтника.............................................................................................

3   Экономическая часть..........................................................................

4   Техника безопасности.........................................................................

4.1        Требования к помещению............................................................

4.2        Электробезопасность при эксплуатации технических средств...

4.3        Мероприятия по противопожарной технике..............................

4.4        Монтаж и наладка оборудования................................................

Список используемой литературы.......................................................

ВВЕДЕНИЕ

Современная электронно-вычислительная техника нашла широкое примене­ние в различных отраслях народного хозяйства как важное средство эффективного управления производственными процессами и объектами, а также решения разно­образных научных и инженерных задач. Они обладают высокими технико-экономическими показателями (быстродействием, производительностью, надежно­стью и др.), обеспечение которых в определенной степени зависит от характеристик системы электропитания. Система электропитания электронно-вычислительной техники обеспечивает нормальную работу электронно-вычислительных машин в рабочем, профилактических и аварийных режимах.

Современные средства вторичного электропитания радиоэлектронной аппара­туры вышли за рамки класса простейших радиоэлектронных устройств. Сейчас средства вторичного электропитания представляют собой достаточно сложные уст­ройства, которые содержат большое количество разнообразных функциональных узлов, выполняющих те или иные функции преобразования электрической энергии и улучшения ее качества.

В настоящее время Российский рынок наводнен большим количеством зару­бежной электронно-вычислительной техники, которая часто поставляется без необ­ходимого комплекта сопроводительно-эксплуатационной документации, поэтому при эксплуатации и ремонте возникают большие проблемы при поиске и устране­нии неисправностей.

. В данном дипломном проекте сделана попытка разработать методику диагно­стику технического состояния блока питания видеомонитора EGA с использовани­ем эксплуатационной документации на средства вычислительной техники и научно-технической информации по теме дипломного проекта.

1.1 Классификация средств электропитания

Все средства электропитания можно разделить на первичные и вторичные. К первичным обычно относят такие средства, которые преобразуют неэлектрическую энергию в электрическую, например, электромеханические генераторы, электрохи­мические источники - аккумуляторы или гальванические элементы и др.

Непосредственное использование первичных источников затруднено тем, что выходное напряжение в большинстве случаев не поддается регулировке, а стабиль­ность его недостаточно высокая. Однако для питания электронной аппаратуры в большинстве случаев требуется высокостабильное напряжение с различными но­минальными значениями - от единиц вольт до нескольких сотен вольт, в ряде слу­чаев даже выше. По этой причине любое электронное устройство содержит вторич­ный источник электропитания, который подключается к одному из первичных ис­точников.

Средства вторичного электропитания электронных устройств, называется обычно источниками вторичного электропитания (ИВЭП) предназначены для фор­мирования необходимых для работы электронных элементов напряжений с задан­ными характеристиками.

Они могут быть выполнены в виде отдельных блоков или входить в состав различных функциональных элементов. Их основной задачей является преобразо­вание энергии первичного источника в комплект выходных напряжений, которые могут обеспечить нормальное функционирование электронного устройства.

Устройство управление и контроля, входящее в состав ИВЭП, может быть использовано для изменения характеристик ИВЭП при различных сигналах внеш­него или внутреннего управления: дистанционного включения или выключения, перевода в ждущий режим, формирования сигналов сброса и др. в то же время уст­ройство защиты и коммутации позволяет сохранить работоспособность ИВЭП при

возникновении различных нестандарных режимов: короткого замыкания в нагрузке, ее внезапного отключения, резкого повышения окружающей температуры и др. Эти дополнительные устройства могут быть обеспечены собственными источниками электропитания, включая резервные аккумуляторы или гальванические элементы.

1.2 Классификация источников вторичного элек­тропитания

Классификацию ИВЭП можно выполнить по различным признакам: принци­пу действия, назначению, количеству каналов выходного напряжения, виду исполь­зуемых первичных источников и др. в зависимости от вида первичного источника электропитания ИВЭП можно разделить на две группы: инверторные и конвертор­ные.

Инверторные ИВЭП используются для преобразования напряжения перемен­ного тока, т.е. они изменяют не только значение, но и род выходного напряжения. К инверторным ИВЭП относятся также преобразователи постоянного напряжения первичного источника в переменное напряжение, питающее нагрузку. Например, к инверторам можно отнести электронный генератор, который, преобразуя напряже­ние аккумулятора или гальванического элемента в переменное выходное напряже­ние, питает электродвигатель.

Конверторные ИВЭП используются для преобразования одного напряжения в другое. Например, к конверторам постоянного напряжения можно отнести обычные электронные стабилизаторы постоянного напряжения, а к конверторам переменного напряжения можно отнести трансформаторы. Любой конвертор может содержать внутри себя инвертор и наоборот.

По принципу действия ИВЭП можно разделить на две группы: трансформа­торные и бестрансформаторные. В трансформаторных ИВЭП напряжение перемен­ного тока, например силовой сети, вначале изменяется по значению при помощи трансформатора, а затем выпрямляется и стабилизируется. В бестрансформаторных ИВЭП, наоборот, переменное напряжение сети вначале выпрямляется, а затем пре-

образуется в переменное напряжение более высокой частоты. В преобразователе может использоваться высокочастотный трансформатор, поэтому точнее эти источ­ники называть несколько иначе: с трансформаторным или бестрансформаторным входом. Поскольку преобразователи в таких источниках обычно работают в им­пульсном режиме, то источники вторичного питания такого типа часто называют импульсными.

По количеству различных выходных напряжений ИВЭП можно разделить на одноканальные и многоканальные. Если в каждом канале используется отдельный стабилизатор выходного напряжения, то это многоканальный источник вторичного электропитания с индивидуальной стабилизацией. Если же для стабилизации всех выходных напряжений используется выходное напряжение только одного источни­ка (который называют главным или ведущим), то такие источники называются ИВЭП с групповой стабилизацией.

По выходной мощности ИВЭП принято делить на микромощные (1 Вт), ма­ломощные (от 1 до 100 Вт), средней мощности (от 100 Вт до 1 кВт) и мощные (> 1 кВт).

По типу питающей сети - на источники вторичного электропитания, исполь­зующие электрическую энергию, получаемую от однофазной сети переменного то­ка, на ИВЭП, использующие электрическую энергию, получаемую от трехфазной сети переменного тока, и на ИВЭП, использующие электрическую энергию авто­номного источника постоянного тока.

По напряжению на нагрузке - на источники низкого (до 100 В), среднего (от 100 до 1000 В) и высокого напряжения (свыше 1000 В).

По роду тока нагрузки - на ИВЭП с выходом на переменном (однофазном или трехфазном) токе и постоянном токе.

По характеру обратной связи - на параметрические, компенсационные и ком­бинированные.

По виду стабилизируемого параметра - стабилизаторы напряжения и стаби­лизаторы тока.

1.3  Основные характеристики источников вто­ричного электропитания

При проектировании или выборе источника вторичного электропитания необ­ходимо знать их технические и эксплуатационные характеристики. Этими характе­ристиками обычно руководствуются при использовании ИВЭП в электронной аппа­ратуре. Все характеристики источников вторичного электропитания можно разде­лить на три группы: входные, выходные и эксплуатационные.

К входным характеристикам источников вторичного электропитания относят:

-   значение и вид первичного источника питания, например, питающей сило­
вой сети или аккумулятора;

-   нестабильность питающего напряжения;

-   частоту питающего напряжения и ее нестабильность;

-   количество фаз источника переменного напряжения;

-   допустимый коэффициент гармоник пи тающего напряжения;
К выходным характеристикам ИВЭП обычно относят:

-   значения выходных напряжений;- нестабильность выходных напряжений;

-   тип нагрузки или выходную мощность по каждому каналу;

-   наличие гальванической изоляции между входом и выходом;

-   наличие защиты от перегрузки или повышения выходного напряжения.
К эксплуатационным характеристикам относят:

-   диапазон рабочих температур;

-   допустимую относительную влажность;

-   диапазон допустимых давлений окружающей атмосферы;

-   допустимые механические нагрузки;

-   коэффициент полезного действия ИВЭП;

-   удельную мощность;

-   надежность.

Источники электропитания должны в течение определенного времени сохра-

нять свои параметры в пределах, указанных в технических условиях, обеспечивая бесперебойную работу электронной аппаратуры.

Надежность источника вторичного электропитания обеспечивается мероприя­тиями, выполняемые на этапах разработки, изготовления и эксплуатации. Основа надежность ИВЭП закладывается на этапе их разработки.

Основными причинами отказов источников вторичного электропитания яв­ляются не только катастрофическое отказы элементов, но также неправильно за­данные требования к качеству входных (питающих) и выходных напряжений, ошибки, допущенные при выборе схемы и при проектировании отдельных узлов, некачественное изготовление источников вторичного электропитания и неправиль­ная эксплуатация.

Обеспечение надежности ИВЭП, заложенное на этапе разработки, сводится к следующим основным положениям:

-  тщательному обоснованию выбора структурной схемы;

-  обоснованному выбора элементной базы с достаточно высоким запасом по
предельным режимам и параметрам;

-   разработке конструкции, обеспечивающей хороший теплоотвод и легкий
доступ к отдельным узлам и элементам;

-   проведение всесторонних испытаний макетов по климатическим и механи­
ческим воздействиям.

Выбор структурной схемы источника вторичного электропитания должен производиться с учетом требований надежности. При разработке должны преду­сматриваться необходимые устройства защиты, которые не участвуют в работе ИВЭП, а только обеспечивают повышение надежности. В их функцию входит:

-   защита силовых элементов - транзисторов, диодов, тиристоров и др.;

-   защита источника вторичного электропитания от коротких замыканий или
полного отключения нагрузки;

-   защита от возможных повышений или понижений питающих (входных) на­
пряжений;

-   защита нагрузки от возможных повышений или понижений выходных на-

пряжений;

- защита от повышения температуры окружающей среды.

Выбор элементной базы в наибольшей мере влияет на надежность источника вторичного электропитания. Используемые элементы должны проходить трениров­ку пред установкой в источник вторичного электропитания. На используемые эле­менты устанавливают максимальные коэффициенты нагрузки не более 70-80% от предельно допустимых значений.

Конструкция источника вторичного электропитания должна обеспечивать хо­роший теплоотвод от нагревающихся элементов: транзисторов, диодов, трансфор­маторов и не допускать нагрев других элементов от нагревающихся элементов.

С целью обеспечения ремонтопригодности конструкции источника вторично­го электропитания должна обеспечивать легкий доступ ко всем элементам. Распо­ложение элементов должно быть таким, чтобы не вызвать повреждение питаемого устройства.

Лабораторные испытания макетов помогают вскрыть недостатки, которые не были учтены при разработке схемы и конструкции источника вторичного электро­питания. Основная задача испытания макета - это обнаружение слабых мест в схе­ме и конструкции. Поэтому перед проведением испытаний составляют программу, в которой предусматривают проверку всех схем защиты и влияние различных клима­тических и механических воздействий.

1.4 Блоки питания видеомониторов

За исключением компьютеров с батарейным питанием все остальные компь­ютеры получают питание от сети. Независимо от входной сети блок питания дол­жен преобразовывать ее в напряжения, необходимые для работы внутренних уст­ройств.

Внутри компьютера и мониторы питающие напряжения подаются на микро­схемы, операционные усилители, дискретные транзисторы и другие компоненты.

Для микросхем требуются напряжения +5 и -5 В, а для операционных усили­телей и дискретных транзисторов +12 и -12 В. Напряжения должны быть стабили-

зированы. Кроме того, блок питания должен обеспечивать ток, необходимый для работы. В мониторах требуются напряжения +5 В для микросхем, 12 В - для опера­ционных усилителей и транзисторов, а также напряжения от 100 до 100 В - для схем развертки и электронно-лучевой трубки, фокусирующие напряжения для не­которых электронно-лучевых трубок составляет +500 В. Анодные напряжения со­ставляют 10-15 кВ для монохроматических электронно-лучевых трубок и до 30 кВ для цветных. Практически все эти напряжения постоянного тока.

Большой частью блок питания компьютера является автономным устройст­вом. Блоки питания оформляются в отдельных корпусах, которые крепятся к шасси и соединяются с материнской платой.

Имеются две разновидности блоков питания - обычные и импульсные. Ста­рые обычные блоки питания после включения без всякой проверки подают напря­жение в компьютер. Импульсный блок питания при включении проверяет наличие нагрузки, т.е. схем, на которое подается питание. Если нагрузка отсутствует или не­правильна, блок питания отключается. Блоки питания должны не только формиро­вать напряжения постоянного тока, но и стабилизировать их.

Как правила блоки питания для периферийных устройств (монитор, принтер и т.д.) строятся на основе однотактового обратноходового регулируемого стабилизи­рующего преобразователя. Это связано с тем, что для питания компьютера нужна большая мощность, а для питания периферийных устройств - значительно меньшая, что и явилось причиной выбора таких структур построения преобразователей.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5