регистрация /  вход

Блок питания мониторов (стр. 1 из 10)

Министерство Образования и науки Республики Казахстан

Южно-Казахстанский политехнический колледж

Специальность: 3703 "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Расчетно-пояснительная записка

Учащийся: Ниязметов.

Группа: 472

Руководитель курсового

проектирования: Элиадзе Ю.А.

2010 г.

Содержание

Введение

1. Общие требования к источникам питания мониторов

2. Особенности построения источников питания мониторов

3. Коррекция коэффициента мощности

4. Элементная база, используемая в источниках питания

5. Методика ремонта типового источника питания

6. Источники питания на микросхемах КА3842, STR17006, STR81145

6.1 Источник питания мониторов SAMSUNG CST7677L/CST7687L

6.1.1 Общие сведения

6.1.2 Сетевой выпрямитель

6.1.3 Цепи запуска и синхронизации

6.1.4 Цепи стабилизации и защиты

6.1.5 Выпрямители импульсного напряжения

7. Типовые неисправности источника питания мониторов SAMSUNG CST7677L/CST7687L

8. Диагностика и ремонт, особенности ремонта ИБП

8.1 Ключевые моменты, которые необходимо учитывать при поиске неисправностей ИБП

9. Элементная база ИБП и способы ее диагностики. Резисторы

9.1 Конденсаторы

9.2 Трансформаторы и дроссели

9.3 Диоды

9.4 Транзисторы

9.5 Интегральные стабилизаторы

Заключение

Литература

Введение

Наибольшее распространение в схемотехнике источников питания мониторов получил импульсный источник питания, содержащий стабилизатор напряжения, регулирующий элемент которого работает в ключевом режиме.

Использование этого режима позволяет значительно улучшить ряд показателей формирователей питающих напряжений.

Так, импульсный источник питания, по сравнению с линейным, обладает высоким коэффициентом полезного действия (0,7...0,8), меньшей рассеиваемой мощностью выходного транзистора, а, следовательно, и облегченным тепловым режимом всего монитора в целом, малыми размерами импульсного трансформатора и сглаживающего фильтра.

К достоинствам импульсных источников питания относится и возможность групповой стабилизации одновременно нескольких источников питания, а также способность работы в широких пределах изменения сетевого напряжения (от 100 до 260 В).

Недостатками импульсных источников питания считают: высокий уровень радиопомех при функционировании и отсутствие гальванической развязки от сети переменного тока.

1. Общие требования к источникам питания мониторов

Высокий уровень радиопомех при функционировании, отсутствие гальванической развязки от сети переменного тока и другие недостатки заставляют разработчиков радиоэлектронной аппаратуры принимать специальные меры по обеспечению целого ряда требований (по электромагнитному излучению, энергосбережению, электрической и пожарной безопасности и др.) по безопасной эксплуатации и ремонту мониторов.

Эффективность принимаемых мер регламентируется стандартами и оценивается соответствующими организациями, присваивающих сертификаты по направлениям.

Стандарты и организации, требованиями которых руководствуются при конструировании источников питания мониторов, приведены ниже.

ENERGY STAR EPA - простой стандарт американского ведомства по охране окружающей среды, который предписывает потребление мощности неработающим монитором максимум в 30 Вт.

VESA (Video Electronics Standards Association) - не заинтересованная организация, содействующая улучшению графических стандартов с выгодой для конечного пользователя.

DPMS (Display Power Management Signaling) - стандарт, предложенный VESA для продления срока службы монитора путем снижения потребляемой мощности монитора в то время, когда он не используется.

Видеографический адаптер, поддерживающий DPMS, использует строчный и кадровый синхроимпульсы для управления режимами работы монитора.

Благодаря этому, возможно реализовать 4 режима работы: основной или рабочий (NORMAL), готовность (STANDBY), ожидание (SUSPEND) и выключено (OFF).

В зависимости от настройки временных установок компьютера и не использовании компьютера монитор переводится в один из указанных режимов. Они различаются потребляемой мощностью от сети и временем возврата монитора в рабочее состояние (табл.1).

Таблица 1. Основные характеристики энергосберегающих режимов

Режим Мощность, Вт Время восстановления, с Потребители питания
Рабочий (NORMAL) < 100 0 Все включено и полностью работает
Готовность (STANDBY < 100 0 ЭЛТ включена, источник питания включен (режим сохранения экрана)
Ожидание (SUSPEND) < 7,0 2 ЭЛТ выключена, источник питания выключен
Выключен (POWER OFF) <2,5 20 Включены вспомогатель ные цепи монитора

NUTEK ( The National Board for Industrial and Technical Development in Sweden) - шведский совет по промышленному и техническому развитию требует точно определенной трехступенчатой процедуры энергосбережения. В соответствии с требованиями NUTEK потребление энергии неработающим монитором не должно превышать 8 Вт, в режиме STANDBY 30 Вт, выключено (POWER OFF) - 15 Вт.

MPR - II - простейшая из норм шведского Совета по измерительной технике и испытаниям, ограничивает максимальный уровень электрических и магнитных полей.

TUV - организация в Германии TUV, по договору с изготовителем проводит экспертизу технической, электрической и пожарной безопасности, а также испытания на соответствие нормам MPR-II и некоторым ISO-стандартам.

TCO ( Tjanstemannes Central Organization) - шведский профсоюз служащих.

Его целью является ежегодная разработка и внедрение обновленных стандартов безопасности на рабочих местах, связанных с электронной обработкой данных.

Хотя ТСО и не является международным стандартом, тем не менее его придерживаются почти все производители электронного оборудования.

Стандарт распространяется на четыре области: эргономику, потребление энергии, излучение, экологию.

В эргономике устанавливают требования к яркости и контрастности изображения, ограничению мерцания, минимизации отражения света.

Так, в соответствии с ТСО-99, частота повторения кадров должна быть не менее 85 Гц (ТСО-95: 75 Гц), распределение яркости 1,5: 1 (ТСО-95: 1,7:

1), свечение экрана по всему изображению 100 кд/кв. м.

Требования энергопотребления: 15 Вт в режиме ожидания (STANDBAY), (ТСО-95: 30 Вт); 3 Вт в режиме выключения (OFF), (ТСО-95: 5 Вт), максимальное время возвращения устройства из режима STANDBAY в рабочий режим ограничено 3 с.

Электромагнитное излучение: при измерении на расстоянии 30 см в полосе частот 5 Гц...2 кГц напряженность переменного электрического поля должна быть не более 10 В/м, индукция переменного магнитного поля не более 200 нТл; в полосе частот 2...400 кГц напряженность не более 1 В/м, индукция - не более 25 нТл.

Экология. В процессе изготовления запрещено использование летучих углеводородов и других веществ, наносящих вред озоновому слою, а также растворителей, содержащих хлор, следует избегать использования тяжелых металлов.

Корпуса мониторов не должны содержать вещества, имеющие в своем составе хлор или бром, при горении которых могут выделяться оксины или фураны, пластмассовые детали массой более 5 г должны иметь ассортиментный код и т.д.

CENELEC - европейская организация по стандартизации в электротехнике (European Committee for Electrotechnical Standardization).

Организация отвечает за стандарты по безопасности и электромагнитному излучению электрического оборудования в ЕЭС.

IEC 555 - стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК), устанавливает максимальную величину гармонических искажений, которые компьютерное оборудование может вносить в потребительскую сеть переменного тока. Источники питания мониторов, удовлетворяющие IEC555, обладают коэффициентом мощности, близким к единице.

EN 61000-3-2 - стандарт, предназначенный для разработчиков источников питания с коррекцией коэффициента мощности, устанавливает пределы интенсивности гармонических составляющих потребляемого тока со второй по сороковую гармоники, распространяется на устройства с потребляемой мощностью, превышающей 75 Вт.

2. Особенности построения источников питания мониторов

Как отмечалось, в мониторах применяются импульсные источники питания, выходные напряжения которых получаются путем выпрямления сетевого напряжения, преобразования его в напряжение повышенной частоты, трансформации, выпрямления и последующей фильтрации.

Существуют две основные схемы исполнения этих источников: блокинг-генератор и внешний маломощный генератор, управляющий однотактным преобразователем с обратным включением выпрямительного диода (обратно относительно напряжения выходной цепи), который в литературе чаще называют обратноходовым (FLYBACK ).

С целью поддержания выходных напряжений постоянной величине, в схемах источников питания производится модуляция управляющих импульсов регулирующим элементом. Если при регулировании изменяется как частота, так и длительность импульсов (коэффициент заполнения к=т/Т, здесь т - длительность импульса, а Т - период повторения импульсов), то реализован принцип частотно-импульсной модуляции ЧИМ ( VFM - Variable . Frequency Modulation ).

При изменении только лишь длительности импульсов управления говорят, что осуществляется так называемая широтно-импульсная модуляция ШИМ (PWM - Pulse Width Modulation).

В схеме с блокинг-генератором чаше всего реализовано частотно-импульсное регулирование, в схеме же обратноходового преобразователя с внешним возбуждением выполняется широтно-импульсное регулирование.

Упрощенная схема автоколебательного блокинг-генератора в обратноходовом преобразователе приведена на рис.1. а.