Дипломная работа на тему "Усовершенствование охлаждения блока питания"

ГлавнаяИнформатика → Усовершенствование охлаждения блока питания




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Усовершенствование охлаждения блока питания":


Реферат

Пояснительная записка к дипломному проекту: 65 страниц, 15 рисунков, 11 таблиц, 24 источника, 2 приложения, 3 листа чертежей формата А1.

Объект исследований: усовершенствование охлажден ия блока питания

Предмет исследования: блок питания ПК.

В первом разделе рассмотрены общие принципы охлаждения, видов охлаждения ПК и блока питания, более подробно рассмотрены вопросы воздушного охлаждения.

Во втором разделе рассматриваются вопросы усовершенствования охлажден ия блока питания ПК.

В третьем разделе выполнен экономический расчет объекта анализа.

В четвертом разделе проведены расчеты вентиляции, природного и искусственного освещения, уровня шума. Полученные значения сопоставлены с нормативными.

БЛОК ПИТАНИЯ, ВЕНТИЛЯТОР, МОДДИНГ, ОХЛАЖДЕНИЕ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВЕНТИЛЯТОРА, ТЕРМОРЕЛЕ, УРОВЕНЬ ШУМА

Содержание

Реферат

Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов

Введение

1. Системы охлажден ия блока питания ПК

1.1 Виды блоков питания

1.2 Охлаждение, виды охлаждения

1.3 Охлаждение блока питания

1.3.1 Устройство вентилятора

1.3.2 Характеристики вентиляторов

2. Усовершенствование охлажден ия блока питания

3. Технико-экономическое обоснование объекта разработки

3.1 Расчет расходов на стадии проектирования (разработки) КД нового изделия

3.2 Расчет расходов на стадии производства изделия

4. Охрана труда

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Специальный банк готовых оригинальных дипломных работ предлагает вам написать любые работы по требуемой вам теме. Правильное написание дипломных работ на заказ в Челябинске и в других городах РФ.

4.1 Требования к производственным помещениям

4.1.1 Окраска и коэффициенты отражения

4.1.2 Освещение

4.1.3 Параметры микроклимата

4.1.4 Шум и вибрация

4.1.5 Электромагнитное и ионизирующее излучения

4.2 Эргономические требования к рабочему месту

4.3 Режим труда

4.4 Расчет освещенности рабочего места

4.5 Расчет вентиляции

4.6 Расчет уровня шума

Выводы

Перечень ссылок

Приложение


Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

БИС - большая интегральная схема

БП - блок питания

КМОП - комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник

МПС - микропроцессорная система

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ПЗУ - постоянное запоминающее устройство

ПО - программное обеспечение

ПС - программные средства

СО - система охлаждения

ЦП - центральный процессор

ЦПУ - центральное процессорное устройство


Введение

Тема дипломной работы - "Усовершенствование охлажден ия блока питания", которая является предметом исследования.

Цель работы - усовершенствовать систему охлажден ия блока питания персонального компьютера.

Задачами исследования является определение оптимальной системы охлажден ия блока питания компьютера и внесения предложений по усовершенствованию системы охлаждения последнего.

Если рассматривать домашний или офисный компьютер, следует рассматривать дешевые и надежные системы охлаждения.

Работу можно разбить на этапы:

ознакомление с системой охлажден ия блока питания ПК;

на основе полученных знаний, усовершенствовать систему охлажден ия блока питания компьютера, которая будет следить за нормальным состоянием температуры.

Компьютерный блок питания - блок питания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией. В его задачу входит преобразование сетевого напряжения до заданных значений, их стабилизация и защита от незначительных помех питающего напряжения. Также, будучи снабжён вентилятором, он участвует в охлаждении системного блока.

От блока питания, как у человека от еды, зависит работа всего компьютера. Поэтому поддержание нормальной температуры блока питания для работы компьютера актуальная тема. С увеличением мощности компьютера растет и тепло выделяемое активными элементами.


1. Системы охлажден ия блока питания ПК 1.1 Виды блоков питания

Блок питания компьютера (БП) предназначен для питания электроэнергией всех компонентов (устройств) компьютера. Блок питания преобразует напряжение получаемое от электрической сети и передаваемое устройствам компьютера. Он стабилизирует напряжение и защищает от некоторых электрических помех. Кроме этого он входит в систему охлаждения компьютера, так как имеет вентилятор.

Одним из основных качественных параметров БП является потребляемая из электрической сети пиковая мощность. На сегодняшний день она лежит в диапазоне от 250 до 1000 Вт. Блоки питания компьютера называют импульсными (SMPS - Switching Mode Power Supply). Они дают выходные напряжения в 5, 12, +3,3В.

Блоки питания постоянно развиваются, так же как и другие компоненты компьютера. Со временем идет эволюция их стандартов.

Существуют виды блоков питания:

Блоки питания стандарта АТ

Стандарт АТ первым использовался в компьютерных блоках питания. Он появился на свет одновременно с первыми IBM-совместимыми компьютерами и применялся вплоть до 1995 года. На выходе этих блоков питания было четыре постоянных напряжения +5, - 5, +12, - 12 Вольт. Но при высоких темпах развития компьютерной техники росла и суммарная мощность которая была необходима ПК. К тому же возросшая потребность в линии на +3,3 Вольт (которой не было на выходе БП АТ) сказывалась. Это напряжение приходилось брать с самой материнской платы, для чего на нее монтировался специальный стабилизатор. Блоки питания АТ были неудобными при монтаже их в системный блок, а так же не обеспечивали должного охлаждения в виду не рациональной конструкции.

Как и следовало ожидать, в 95-м году прошлого века на смену устаревшему формату АТ пришел новый формат блоков питания - ATX.

Блоки питания стандарта ATX

В новом стандарте блоков питания ATX увеличилось число линий напряжения на выходе. Стандарту AT необходимо было напряжение в +3,3 В, соответственно такая линия и была добавлена, а также линия +5 В SB (Stand-By).

Линия в +5 В SB предназначалась для расширения функционала по управлению питания компьютера. Это были такие функции как запуск компьютера по сигналу от клавиатуры, от модема или локальной сети, и для воплощения режима Suspend-to-ram. В последнем режиме при "засыпании" компьютера все временные данные находятся в оперативной памяти при выключенном ПК.

Конечно же для реализации такого режима напряжение должно подаваться все время, не зависимо выключен ПК или включен (хотя он должен быть включен в розетку). Для этого был придуман "хитрый" стабилизатор, который по сути маленький блок питания внутри основного, и работающий постоянно.

В сравнении с БП AT, в которых кнопка вкл/откл фактически убирала с него напряжение 220 Вольт, то в новом формате по нажатию кнопки идет команда на остановку ШИМ-контроллера основного стабилизатора. А в блоке питания продолжает работать стабилизатор +5 В Stand-By для обеспечения быстрого "пробуждения" компьютера.

Что бы полностью обесточить такой блок питания его необходимо физически отсоединить от розетки.

Некоторое время блоки питания ATX потихоньку модернизировались, но ни чего кардинально нового не появлялось. Но с появлением более мощных и быстрых процессоров и соответственно потребляющих больше мощности пришлось и подавать им соответствующее питание - 12 Вольт на стабилизатор процессора.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.1 - Схема цоколевки

Таблица 1.1 - Назначение выводов

--------------------------------------------------
№ вывода | Обозначение |
---------------------------------------------------------
1 | +3,3v |
---------------------------------------------------------
2 | +3,3v |
---------------------------------------------------------
3 | GND |
---------------------------------------------------------
4 | +5v |
---------------------------------------------------------
5 | GND |
---------------------------------------------------------
6 | +5v |
---------------------------------------------------------
7 | GND |
---------------------------------------------------------
8 | Power Good |
---------------------------------------------------------
9 | +5VSB |
---------------------------------------------------------
10 | +12v |
---------------------------------------------------------
11 | +3,3v |
---------------------------------------------------------
12 | -12v |
---------------------------------------------------------
13 | GND |
---------------------------------------------------------
14 | PS ON# |
---------------------------------------------------------
15 | GND |
---------------------------------------------------------
16 | GND |
---------------------------------------------------------
17 | GND |
---------------------------------------------------------
18 | +5v |
---------------------------------------------------------
19 | +5v |
---------------------------------------------------------
20 | +5v |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Блоки питания стандарта ATX 12V (ATX 2.03)

Переход на новые блоки питания был обусловлен появлением в 2000 году нового мощного процессора Intel Pentium 4. Как известно, до него стабилизатор процессора питался от шины +5 Вольт. Если посчитать силу тока по этой шине для процессора мощностью, например, 50 Ватт то получится что она равно 10 А. А это довольно много. Минусов у этого много: и возможный перегрев контактов при неплотном соединении, и сложность монтажа большого разъема на материнской плате и т. д.

Конечно было найдено решение этой проблемы. Произошел переход на запитку стабилизатора центрального процессора от шины + 12 Вольт. Из законов физики нам известно, что при увеличении напряжения в 2,4 раза, ток уменьшится во столько же, при одинаковой потребляемой мощности, а так же увеличится коэффициент полезного действия стабилизатора.

Но тут пришлось решать еще одну проблему - в питающем разъеме стандарта ATX был всего один проводок для напряжения +12 Вольт. Что конечно же было мало при увеличении числа потребителей этого напряжения и увеличении силы проходящего тока (это могло привести к подгоранию контактов от перегрева). Решение этой проблемы пришло в виде нового, отдельного четырех контактного разъема дополнительного питания материнской платы. Этот разъем имел два дополнительных провода питания + 12 В и так как был компактным мог размещаться рядом с стабилизатором питания центрального процессора, чему разработчики материнских плат были конечно рады.

Кроме введения нового разъема в стандарте ATX 12V произошло ужесточение требований к характеристикам блоков питания, а именно была установлена нижняя граница макс. тока по шине +12 Вольт (10 Ампер).

Внешний вид новых блоков питания не отличался от выпускаемых ранее, разве что только наличием нового дополнительного разъема питания материнки. И сразу же на рынке появились переходники разных видов для обеспечения возможности подключения старых блоков питания к материнских платам сделанным уже по новому стандарту питания - ATX12V. Для компьютеров с сравнительно не большой потребляемой мощностью использование таких переходников было оправдано, а использование их в системах с большим энергопотреблением было чревато.

Стандарт ATX12V 1.2

Это очередное изменение стандарта 12V которое сделало необязательным присутствие на выходе блока питания напряжения - 5 Вольт. Это напряжение использовалось для запитки устаревшей уже на тот момент шины ISA и больше ни чего другого не питало. Соответственно новые блоки питания выпускались уже без наличия этого вывода.

1.2 Охлаждение, виды охлаждения

Надо отметить тот факт, что блок питания компьютера первым обзавелся активной системой охлаждения. Первоначально в нем устанавливался вентилятор размерностью 80х80. Но со временем появления микропроцессоров Pentium IV, размер и расположение вентиляторов в БП изменились. Сегодня повсеместно применяются вентиляторы размером 120х120 с малой частотой вращения, и как следствие, меньшим уровнем шума. В топовых блоках питания скорость вращения вентилятора изменяется в зависимости от суммарной нагрузки БП.

Холодный воздух тяжелый, и поэтому спускается вниз, а горячий, напротив, легкий, и по сему стремиться в высь. Это несложная теорема играет ключевую роль при организации грамотного охлаждения. Поэтому воздуху нужно обеспечить вход как минимум в нижней передней части системного блока и выход в его верхней задней части. Причем совсем необязательно ставить вентилятор на вдув. Если система не очень горячая, вполне достаточным будет простое отверстие в месте входа воздуха.

Рассчитаем необходимую мощность корпусной системы охлаждения. Для расчетов используем такую формулу:

Q = 1,76*P/ (Ti - To), (1.1)

Где P - полная тепловая мощность компьютерной системы;

Ti - температура воздуха внутри системного корпуса;

Тo - температура свежего воздуха, всасывающегося в системный блок из окружающей среды;

Q - производительность (расход) корпусной системы охлаждения.

Полная тепловая мощность (P) находится путем суммирования тепловых мощностей всех компонентов. К ним относятся процессор, материнская плата, оперативная память, платы расширения, жесткие диски, приводы ROM/RW, БП. В общем, то, что установлено внутри системного блока.

За температуру в системе (Ti) нужно взять желаемую нами температуру внутри системного блока. Например - 35оС.

В качестве To возьмите максимальную температуру, какая вообще бывает в самое жаркое время года в нашем климатическом поясе. Возьмем 25оС.

Когда все нужные данные получены, подставляем их в формулу. Например, если P=300 Вт, то расчеты буду выглядеть следующим образом:

Q = 1,76*300/ (35-25) = 52,8 CFM

То есть в среднем суммарное количество оборотов всех корпусных вентиляторов, включая вентилятор в БП, должно быть не ниже 53 CFM. Если пропеллеры будут крутиться медленнее, это чревато выгоранием какого-либо компонента системы и выхода ее из строя.

Также в теории охлаждения существует такое понятие, как системный импеданс. Он выражает сопротивление, оказываемое движущемуся внутри корпуса воздушному потоку. Это сопротивление может оказываться всем, что не является этим потоком: платы расширения, шлейфы и провода, крепежные элементы корпуса и прочее. Именно поэтому желательно связывать всю проводку хомутами и размещать в каком-нибудь углу воздуха, чтобы она не стала помехой на пути воздушного потока.

Теперь, когда мы определились с общей мощностью корпусной СО, подумаем, сколько именно вентиляторов нам нужно и где их разместить. Помним, что один, но установленный с умом вентилятор принесет больше пользы, чем два, но поставленные неграмотно. Если при расчете P мы получили не большее 115 Вт, то без особой необходимости нет смысле устанавливать дополнительные корпусные вентиляторы, вполне хватит одного вентилятора в БП. Если системы выделяет тепла более чем на 115 Вт, для сохранности ее жизни на долгие годы придется добавить вентиляторов в корпус. Как минимум, нужно поставить один вентилятор "на выдув" на задней стенке системного блока помимо вентилятора в блоке питания.

Вентиляторам, как известно, свойственно шуметь. Если шум особенно досаждает, можно прибегнуть к такому способу решения проблемы: вместо одного быстрого и шумного поставить два более медленных и тихоходных. Разделить нагрузку, так сказать. Например, вместо одного 80-миллиметрового с 3000 об. /мин. прикрутить два таких же (или даже 120-миллиметровых) по 1500 оборотов каждый. Менять один меньшего диаметра на два большего диаметра предпочтительно тем, что крупная крыльчатка будет прогонять за минуту больше кубов воздуха, чем мелкие лопасти. В некоторых случаях можно даже ограничиться просто заменой одного меньшего вентилятора на один больший.

Охлаждение бывает пассивным и активным.

Пассивное представляет собой просто радиатор, прислоненный на поверхность кристалла и прикрепленный к "сокету" или "слоту". Уже давно не применяется для охлаждения большинства CPU, иногда ставится на GPU и активно используется для охлаждения модулей RAM, видеопамяти и чипсетов. Такое охлаждение основывается на естественной конвекции воздуха. Радиатор должен быть желательно медным (лучше отводит тепло, чем алюминиевый) и игольчатым (без заострений на конце иголок). Главное - общая площадь его поверхности. Чем она больше, тем эффективнее теплоотвод. Подошва радиатора должна быть гладкой, иначе контакт с чипом (а, следовательно, и теплопередача) будет нарушен. Всем радиаторам присуща такая характеристика, как температурное сопротивление. Оно показывает, насколько изменится температура процессора при увеличении потребляемой им мощности на 1 Ватт. Чем это сопротивление меньше, тем лучше. Радиаторы монтируются к чипу либо специальным креплением (к разъему процессора), либо приклеиваются термоклеем (на чипы памяти, чипсет). В первом случае на поверхность процессора нужно сначала тонким слоем нанести термопасту (создать термоинтерфейс). Самые распростряненные термопасты - КПТ-8 и АлСил.

Активное охлаждение. Может быть воздушным, водяным, криогенным и нитрогенным.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.2 - Воздушное охлаждение

Воздушное. Его еще называют аэрогенным. Это пассивное охлаждение + кулер, то есть радиатор с установленным сверху вентилятором. Кулер - это, как известно, вентилятор, устанавливаемый на какой-либо чип, например, на процессор или на графическое ядро. Абсолютно всем вентиляторам присуща масса характеристик, по котором можно оценить их профпригодность:

Размеры вентилятора. Выражается как высота х ширина х высота. Например, 80х80х20. Все значения выражаются в мм (миллиметрах). Тут есть разница между размером корпуса вентилятора (размер кулера, записывается как длина х ширина) и размером собственно квадрата, в который вписана окружность крыльчатки (размер вентилятора, длина х ширина). Размер кулера по всем параметрам на пару миллиметров выше, чем размер вентилятора. Обычно про размеры кулера говорят не 80х80х20, а просто 80х80 (восемьдесят на восемьдесят). Кулеры бывают размером 40х40, 50х50, 60х60, 70х70, 80х80 и 120х120. Самые распространенные - 40х40, 80х80 и 120х120.

Тип подшипника. Крыльчатка вентилятора крутится либо подшипником скольжения (sleeve), либо подшипником качения (ball). У обоих свои преимущества и недостатки.

Подшипник скольжения. Его устройство следующее: во втулку, смазанную смазкой, вставляется ротор. Вентилятор с таким подшипником просто весь оброс недостатками, к коим относятся: невысокий срок службы по сравнению с подшипником качения, который еще и сокращается при нахождении вентилятора с таким подшипником вблизи температуры выше 50оС; разбалансировка крыльчатки - при трении ротора со втулкой последняя изнашивается не равномерно (то есть не по всех окружности), а только по двум сторонам, в результате чего в поперечном сечении со временем становится не кругом, овалом. Из-за этого появляется биение ротора и, как следствие, шум. К тому же, со временем смазка начинает вытекать из зазора между втулкой и ротором, что явно не способствует прекращению биения. Достоинств у кулеров с подшипником скольжения только два - они очень дешевы по сравнению со своими ball-собратьями и тише работают, пока не износится втулка или не закончится смазка. Последнее решается разбором мотора и заменой смазки.

Подшипник качения. Устройство несколько другое: между втулкой и ротором вместо смазки помещаются шарики, по которым и вращается ротор. Втулка с двух сторон закрывается специальными кольцами, что препятствует высыпанию шариков. Недостатки таких кулеров обратны достоинствам sleeve-кулеров - ball дороже и шумнее, чем sleeve. В плюсах - стойкость к высокой температуре, передаваемой радиатором, и большая долговечность.

Существует также комбинированное решение:

Вентилятор, который вращают и sleeve - и ball-подшипник. В данном случае второй увеличивает долговечность и снижает уровень шума. Также бывают вентиляторы с подшипником скольжения, но на их роторе нарезана резьба, которая при вращении не дает смазке стекать в низ, благодаря чему она непрерывно циркулирует внутри втулки.

Количество оборотов в минуту. Скорость вращения крыльчатки вентилятора. Измеряется данный параметр в RPM (Rotations Per Minute) и чем больше это значение, тем лучше. Как правило, составляет от 1500 до… трудно сказать сколько, так как значение rpm постоянно повышается производителями. Чем быстрее крутится вентилятор, тем громче он шумит. Тут уж приходится выбирать: или скорость, холод и шум, или тишина и высокие температуры. Работу любого вентилятора можно замедлить, снизив подаваемое на мотор напряжение. Это можно сделать подключением к каналу 7 или даже 5 V вместо 12 V, либо впайкой резистора 10-70 Ом в разрыв провода питания вентилятора. Но при подаче слишком низкого напряжения (ниже 6 V) вентилятору может просто не хватить силы, и он не начнет вертеться, не обеспечит должного охлаждения.

Объем прогоняемого воздуха за одну минуту. Также называют эффективностью. Измеряется в CFM (Cubic Feet per Minute). Чем выше CFM, тем громче шум, издаваемый вентилятором.

Уровень шума. Измеряется в дБ. Зависит от величины двух предыдущих параметров. Шум может быть механическим и аэродинамическим. На механические шумы влияют величины RPM и CFM. Аэродинамический зависит от угла загиба крыльчатки. Чем он выше, тем сильнее бьется воздух о лопасти и тем громче гул.

Способ подключения питания. PC Plug (напрямую к БП) либо Molex (к материнской плате).

Следующий вид охлаждения - водяное охлаждение. Состоит из ватерблока, радиатора, резервуара с водой или хладагентом, помпы и соединительных шлангов. Ватерблок с двумя разъемами (штуцерами) для входного и выходного шланга устанавливается на процессоре. К радиатору по входному шлангу из помпы закачивается охлажденная вода (хладагент), проходит через него и по выходному шлангу, будучи нагретой теплом процессора, движется ко второму радиатору (на который устанавливается вентилятор), чтобы отдать тепло, взятое у CPU.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.3 - Водяное охлаждение

После этого вода попадает обратно в помпу, и цикл перекачки повторяется. У водяной СО только два параметра: объем резервуара и мощность помпы. Первый измеряют в л (литрах), а мощность - в л/час. Чем выше мощность, тем выше издаваемый помпой шум. Водяное охлаждение имеет преимущество перед воздушным, так как используемое охлаждающее вещество имеет намного большую теплоемкость, чем воздух, и поэтому эффективнее отводит тепло от греющихся элементов. Но, не смотря ни на что, водяное охлаждение не очень распространено в силу своей дороговизны относительно воздушного охлаждения и опасности короткого замыкания в случае разгерметизации и протечки.

Криогенное охлаждение. СО, которая охлаждает чип при помощи специального газа - фреона. Состоит она из компрессора, конденсатора, фильтра, капилляра, испарителя и втягивающей трубки. Работает следующим образом: газообразный фреон поступает в компрессор и там нагнетается. Далее газ по давлением попадает в конденсатор, где превращается в жидкость и выделяет энергию в тепловом виде. Эта энергия рассеивается конденсатором в окружающую среду. Далее фреон, уже будучи жидкостью, перетекает в фильтр, где очищается от случайного мусора, который может попасть в капилляр и, закупорив его, вывести систему охлаждения из строя. По капилляру жидкий фреон попадает в испаритель, где под действием передаваемого от испарителя тепла начинает кипеть, активно поглощая получаемую от процессора тепловую энергию, и по всасывающей трубке попадает обратно в компрессор и цикл повторяется.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.4 - Криогенное охлаждение

Не распространена в силу своей дороговизны и необходимости пополнения фреона, так как он со временем улетучивается и его приходится добавлять с систему охлаждения. Также эффективна при разгоне, так как способна создавать минусовые температуры.

Нитрогенное охлаждение. Вся система охлаждения состоит из средних размеров емкости с залитым туда жидким азотом. Ничего и никуда не надо не подводить, не отводить. При нагревании процессором жидкий азот испаряется, и, достигая "потолка" емкости, становится жидким и вновь попадает на дно и снова испаряется. Нитрогенное охлаждение, также как и фреонное, способно обеспечить минусовую температуру (приблизительно - 196оС). Неудобство в том, что жидкий азот, также, как и фреон, имеет способность выкипать, и приходится добавлять его в немалых количествах. Кроме того, азотное охлаждение весьма дорого.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.5 - Нитрогенное охлаждение

Принцип действие элемента Пельтье основан на работе полупроводников p - и n-типа.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.6 - Элемент Пельтье

Еще одно устройство охлаждения, состоящее из двух полупроводниковых пластин. При пропускании через них электрического тока одна пластина начинает морозить, а другая, наоборот, излучать тепло. Причем температурный промежуток между температурами двух пластин всегда одинаков. Используется элемент Пельтье следующим образом: "морозящая" сторона крепиться на процессор. Опасность его использования связана с тем, что при неправильной установке элемента есть вероятность образования конденсата, что повлечет за собой выход оборудования из строя. Так что при использовании элемента Пельтье следует быть чрезвычайно аккуратным.

При исследовании СО приходим к выводу, что для нашего случая наиболее приемлемый вариант - воздушное охлаждение. Остается выбрать приемлемый вариант вентилятора (малый уровень шума и побольше производительность).


1.3 Охлаждение блока питания

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы.

1.3.1 Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем (Рисунок 1.7).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.7 - Компоненты вентилятора

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы) (Таблица 1.2).

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать "вечными": срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Таблица 1.2 - Зависимость работы вентилятора от марки подшипника

--------------------------------------------------
Тип подшипника | Время наработки на отказ | Подшипник скольжения |
---------------------------------------------------------
часов | лет |
---------------------------------------------------------
(sleeve bearing) | 10 000 | 1 |

Один подшипник скольжения,

один подшипник качения

|
---------------------------------------------------------
(ball bearing) | 20 000 | 2 | Два подшипника качения |
---------------------------------------------------------
(2 ball bearing) | 30 000 | 3 | Гидродинамический подшипник |
--------------------------------------------------------- -------------------------------------------------- 1.3.2 Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту. Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора GlacialTech SilentBlade GT80252BDL (Рисунок 1.8).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.8 - Производительность вентилятора SilentBlade GT80252BDL

Общий вид вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1приведен на рисунке 1.9, а его характеристики ниже.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.9 - Общий вид вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1

Характеристики вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1

Вентилятор для охлаждения корпуса ПК

Низкий уровень шума

Напряжение питания 12 В

Подшипник 2 х Качения

Скорость вращения 1700 (± 10%) об. /мин.

Поток воздуха 26.3 CFM

Шум 18 дБ

Размеры 80 х 80 х 25 мм

Вес 72.5 г

Разъем питания Коннектор 3-pin + 4 - pin

Цвет Черный

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик. Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения Titan, в разделе корпусных вентиляторов мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, 80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм (Таблицы 1.3).

Таблица 1.3 - Уровень шума различных вентиляторов Titan

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума.

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: GlacialTech SilentBlade 80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм. Составим аналогичную таблицу 1.4

Таблица 1.4 - Уровень шума различных вентиляторов GlacialTech

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.

Общий вид вентиляторов этой серии изображен на рисунке 1.10.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 1.10 - Общий вид вентиляторов GlacialTech

Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan (см. графу прирост). А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен: пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов - их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.


2. Усовершенствование охлажден ия блока питания

Моддинг (англ. modding, происходит от слова modify - модифицировать, изменять) - внесение креативных изменений в аппаратное обеспечение компьютера. Самый распространённый объект моддинга - "case", корпус компьютера. Моддинг может делаться для улучшения параметров оборудования (то есть разгона), но, по словам самих энтузиастов, основная цель моддинга - "получение эстетического удовлетворения от вещи, которую мы любим, а также выражение собственной индивидуальности". Как относительно массовое явление, моддинг сформировался в США и странах западной Европы ориентировочно в конце 1999 - начале 2000 года. На территории Украины моддинг начал зарождаться под конец 2001 - начало 2002 года, а резкий набор популярности начался примерно в 2004 году.

Моддинг блока питания - это процесс модификации серийного компьютерного блока питания для придания ему эксклюзивности и непохожести на другие БП, улучшение системы охлаждения и повышение удобства его эксплуатации. Моддинг блока питания является составной частью моддинга компьютера, в процессе которого применяют, в основном, все те же концепции и идеи, что и при моддинге корпуса, так что можно сказать, что моддинг БП - это моддинг компьютера в миниатюре.

Ну что, следует заняться моддингом блока питания.

Мы уже в предыдущем разделе рассмотрели почти все недостатки относительно температуры БП. В основном в блоке питания используется вентиляторы на "выдув". С одной стороны это правильное решение, т. к согласно физике воздуха, холодный воздух с нижней части компьютера втягивается, проходя через блок питания, затем нагревается элементами блока питания и затем высасывается вентилятором, продолжая обдувать теплым потоком остальные составляющие компьютера, подымаясь вверх. Если же мы рассмотрим, когда вентилятор работает на "вдув", то окажется, что холодный воздух поступает на обдув элементов блока питания и далее уже ослабленный поток обдувает остальные блоки компьютера разогретым БП воздухом. Как видим и у того и у другого варианта есть свои преимущества и недостатки.

Пойдем по пути усовершенствования охлажден ия блока питания с наименьшими затратами.

Установим дополнительный вентилятор на "вдув", а вентилятор на "выдуве" снабдим электронным термореле.

Схемы расположения вентиляторов, для различных вариантов показаны на рисунке 2.1 и 2.2 до переделки и после.

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
а)

б)

Рисунок 2.1 - Расположение вентиляторов в БП до переделки (а) и после переделки (б) первый вариант

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
а)

--------------------------------------------------

---------------------------------------------------------
Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
б)

Рисунок 2.2 - Расположение вентиляторов в БП до переделки (а) и после переделки (б) второй вариант

На рисунке показано направление движения воздуха. В первом варианте мы устанавливаем вентилятор на "вдув" (Рис.2.1, б), во втором на "выдув" (Рис.2.2, б).

Схема блока питания ПК до усовершенствования представлена на рисунке 2.3. Питание вентилятора осуществляется с выводов 12 В.

Тип вентилятора выбирается аналогичный установленному.

В принципе схема усовершенствованного варианта ничем не будет отличаться от схемы, которая была до усовершенствования, лишь параллельно рабочему вентилятору подключиться вводимый вентилятор.

При тестировании работы вентиляторов до усовершенствования и после.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.3 - Схема блока питания ПК до усовершенствования

Были получены следующие варианты температур, которые изображены на графике (Рис.2.4).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.4 - Зависимость температуры БП до усовершенствования (ряд 1) и после усовершенствования (ряд 2); на вертикальной оси ˚С

На сегодняшний день существует два пути для облегчения работы охлаждающего процессор вентиляторов: софтовое охлаждение и использование реобасов.

Софтовое охлаждение подразумевает инсталляцию специальной утилиты (например WaterFall, CPUIdle и пр), которая отслеживает время, в которое процессор простаивает, и в этот временной промежуток как бы переводит его в режим сна, то есть снижает количество его тактов (MHz) и подаваемое на CPU напряжение. Но такое применение в современных операционных системах теряет актуальность, так как управлением процессора занимается сама ОС.

Очень полезным прибором для мониторинга и регулировки скорости вращения вентиляторов является реобас. Это панелька, которая вставляется в свободный 5”-отсек. На ней размещается жк-дисплей (или циферблаты со стрелочками), показывающий температуру CPU, GPU и системы (при установке на эти компоненты термодатчиков), скорость всех вентиляторов, которые подключены к реобасу и крутящиеся рукоятки, управляющие скоростями вентиляторов.

Панелька проводами соединяется проводами со всеми регулируемыми компонентами системы и с БП. Недостаток в том, что тут нет никакой автоматики: нам придется следить за температурой, скажем БП, и если она позволяет, при желании занижать количество оборотов.

Для того, чтобы оградить БП от перегрева разработаем простейшую схему включения вентилятора (Рисунок 2.5).

Конечно можно разработать и более сложную и надежную схему управления вентилятором, например на микроконтроллере, но при этом существенно увеличиться стоимость разрабатываемого устройства. Конструкция собрана для того, чтобы вентилятор не работал постоянно.

Если температура опуститься ниже 30˚С вентилятор отключиться.

Схема не содержит дорогих и дефицитных элементов. Питается схема от общей схемы питания компьютера +12В. Спецификация элементов приведена в Приложении А.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.5 - Схема принципиальная электрическая термореле для включения вентилятора жесткого диска

Транзистор КТ814А можно закрепить непосредственно на корпусе компьютера предварительно освободив "площадку" от краски - получится своего рода теплоотвод. Терморезисторы ММТ подверглись небольшой доработке. Паяльником нагреваем корпус и извлекаем сам терморезистор - так он быстрее будет реагировать на изменение температуры. Разместим терморезисторы на БП приклеяв их эпоксидной смолой к корпусу БП, а если рядом находится еще один блок, который требует обдува вентилятором, второй резистор можно разместить на последнем. Резистор 1,5 КОм подобран экспериментально, на температуру срабатывания около 30 градусов. Данное устройство можно применить и в других блоках компьютера, когда требуется охлаждение, а постоянная работа вентилятора нежелательна.

Подключение вентилятора и термореле.

Вентиляторы охлаждения компьютера стандартно запитываются напряжением +12 В. Питание подаётся при помощи специальных трёх - или четырёхконтактных разъёмов, или разъёмов для питания жёстких дисков и оптических приводов (их часто называют молекс, по имени разработавшей их фирмы Molex) (Рисунок 2.6).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.6 - Разъемы фирмы Molex

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - "земля", общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный ("земля") и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения.

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Не приветствуем ручное управление охлаждением, так как считаем, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.7 - Схема блока питания после усовершенствования

Кроме рассмотренного нами активного охлаждения можно применить относительно блока питания и пассивную систему охлаждения.

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый "чужими" вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения (Рисунок 2.8).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.8 - Пассивное охлаждение

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в Zalman TNN 500A (Рисунок 2.8).

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т. п.)

Поэтому для охлажден ия блока питания при увеличении мощности обдува вентиляторами можно увеличить размер радиатора, но это вызовет сложные переделки и модернизации.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.9 - Корпус-радиатор компьютера Zalman TNN 500A

Можно использовать стенки блока питания, как радиатор, но тогда возникает проблема обдува этого радиатора.

Более того, мечты о "пассиве", то есть полностью пассивном охлаждении блока питания, при котором вообще не используются вентиляторы и кулеры, с каждым днем становятся все ближе. Уже есть компании, выпускающие баснословно дорогие корпуса-радиаторы, безвентиляторно рассеивающие своими стенками тепло от блока питания и процессора. Для корпусов подешевле можно приобрести высокоэффективные беспропеллерные блоки питания, немало на рынке и относительно мощных видеокарт с полностью пассивным охлаждением. В ряде случаев можно отказаться и от корпусных вентиляторов. Но вот активный кулер на десктопном процессоре - вещь пока что почти незаменимая.70-100 Вт в активной работе сами не уйдут, тут явно требуется помощь - принудительный обдув радиатора, установленного на процессоре.

Очередную попытку отказаться от активного охлаждения процессорного кулера предприняла широко известная компания "Cooler Master". Ее новое творение Hyper Z600 (RR-600-NNU1-GP), представленное в марте 2008 г. на выставке CeBIT в Ганновере.

Радиатор изделия состоит из 20 больших и 27 малых алюминиевых ребер крестообразной формы толщиной 0,5 мм. Ориентировочная поверхность теплорассеивания равна 9400 кв. см. Весьма внушительная цифра. Ребра отстоят друг от друга достаточно далеко, чтобы не затруднять естественный воздухоток и не собирать пыль хлопьями. Производитель утверждает, что форма ребер радиатора "аэродинамическая", то есть воздушный поток проходит между ними более быстро, нежели "обычно": крестообразная форма ребер способствует снижению тылового давления воздуха, а оптимальный зазор между ними улучшает воздухоток.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок 2.10 - Радиатор компании "Cooler Master"


3. Технико-экономическое обоснование объекта разработки

Первичными исходными данными для определения стоимости проекта являются показатели, которые используются на предприятии ГПО "МОНОЛИТ" г. Харьков.

Эти показатели сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1 - Данные предприятия ГПО "МОНОЛИТ" г. Харьков. состоянием на 01.01.2010 г.

--------------------------------------------------
Статьи расходов | Усл. обоз. |

Единицы

измер.

| Величина |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------
Разработка (проектирование) КД |
---------------------------------------------------------
Тарифная ставка конструктора - технолога |

Зсист

| грн. | 1200 |
---------------------------------------------------------
Тарифная ставка обслуживающего персонала |

Зперс

| грн. | 1200 |
---------------------------------------------------------
Зарплата других категорий рабочих, задействованных в процессе разработки КД |

Зин. роб.

| грн. | 1500 |
---------------------------------------------------------
Тариф на электроэнергию |

Се/е

| грн. | 0,56 |
---------------------------------------------------------
Мощность компьютера, модема, принтера и др. | WМ | квт /час. | 0,3 |
---------------------------------------------------------
Стоимость ЭВМ, принтера, модема для базового и нового изделия (IBMPentium/32/200/ SVG) |

Втз

| грн. | 3200,00 |
---------------------------------------------------------
Амортизационные отчисления |

Ааморт

| % | 10 |
---------------------------------------------------------
Стоимость 1-го часа использования ЭВМ |

Вг

| грн. | 6,5 |
---------------------------------------------------------
Норма дополнительной зарплаты |

Нд

| % | 10 |
---------------------------------------------------------
Отчисление на социальные мероприятия |

Нсоц

| % | 37,2 |
---------------------------------------------------------
Общепроизводственные (накладные) расходы |

Ннакл

| % | 25 |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------
Транспортно-заготовительные расходы |

Нтрв

| % | 4 |
---------------------------------------------------------
Время обслуживания систем ЭВМ |

То

| час/год | 180 |
---------------------------------------------------------
Норма амортизационных отчислений на ЭВМ |

На

| % | 10 |
---------------------------------------------------------
Отчисление на удерживание и ремонт ЭВМ |

Нр

| % | 10 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------
3.1 Расчет расходов на стадии проектирования (разработки) КД нового изделия

а) Трудоемкость разработки КД нового изделия

Для определения трудоемкости выполнения проектных работ прежде всего складывается перечень всех этапов и видов работ, которые должны быть выполнены (логически, упорядочено и последовательно). Нужно определить квалификационный уровень (должности) исполнителей.

Расходы на разработку КД представляет собой оплату труда разработчиков схемы электрической принципиальной, конструкторов и технологов.

Расчет расходов на КД выводится методом калькуляции расходов, в основу которого положенная трудоемкость и заработная плата разработчиков.

а) Трудоемкость разработки КД изделия (Т) рассчитывается по формуле:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.1) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Татз - расходы труда на анализ технического задания (ТЗ), чел. /час;

Трес - расходы труда на разработку электрических схем, чел. /час;

Трк - расходы труда на разработку конструкции, чел. /час;

Трт - расходы труда на разработку технологии, чел. /час;

Токд - расходы труда на оформление КД, чел. /час;

Твидз - расходы труда на изготовление и испытание опытного образца, чел. /час.

Данные расчета заносятся в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Расчет заработной платы на разработку КД изделия

--------------------------------------------------
Виды работ | Условные обозначения |

Почасовая

тарифная

ставка - Сст, грн.

|

Фактические

расходы времени

чел. /час;

| Сдельная зарплата, грн. |
---------------------------------------------------------
1. Анализ ТЗ |

Татз

| 4,28 | 2 | 8,56 |
---------------------------------------------------------

2. Разработка электрических

схем

|

Трес

| 4,28 | 4 | 17,12 |
---------------------------------------------------------
3. Разработка конструкции |

Трк

| 4,28 | 4 | 17,12 |
---------------------------------------------------------
4. Разработка технологии |

Трт

| 4,28 | 3 | 12,84 |
---------------------------------------------------------
5. Оформление КД |

Токд

| 4,28 | 8 | 34,24 |
---------------------------------------------------------

6. Изготовление и испытание

опытного образца

|

Твидз

| 4,28 | 4 | 17,12 |
---------------------------------------------------------
ВСЕГО: | å | 4,28 | 25 | 107,00 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Заработная плата на разработку КД изделия С определяется за формулой:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.2) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - почасовая тарифная ставка разработчика, грн

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - трудоемкость разработки КД изделия (определяется в гривнях с двумя десятинными знаками (00,00грн)

б) Расчет материальных расходов на разработку КД

Материальные расходы Мв, которые необходимы для разработки (создании) КД, приведенные в таблице 3.3

Таблица 3.3 - Расчет материальных расходов на разработку КД

--------------------------------------------------
Материал |

Условные

обознач.

| Факт. количество | Цена за ед., грн. | Сумма, грн. |
---------------------------------------------------------
1. CD DVD | диск | 2 | 2,00 | 4,00 |
---------------------------------------------------------
2. Бумага | лист | 200 | 0,07 | 14,00 |
---------------------------------------------------------
3. Другие материалы |

å Ми

| - | - | - |
---------------------------------------------------------
ВСЕГО | å | 18,00 |
---------------------------------------------------------
ТЗР (4%) | 0,72 |
---------------------------------------------------------
ИТОГО | Мв | 18,72 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

в) Расходы на использование ЭВМ при разработке КД (если они есть).

Расходы, на использование ЭВМ при разработке КД, рассчитываются исходя из расходов работы одного часа ЭВМ по формуле. грн.:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.3) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Вг - стоимость работы одного часа ЭВМ, грн.

Трес - расходы труда на разработку электрических схем, чел. /час;

Трк - расходы труда на разработку конструкции, чел. /час;

Трт - расходы труда на разработку технологии, чел. /час;

Токд - расходы труда на оформление КД, чел. /час;

При этом, стоимость работы одного часа ЭВМ (других технических средств - ТЗ) Вг определяется по формуле, грн.:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.4) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Те/е - расходы на электроэнергию, грн.;

Ваморт - величина 1-го часа амортизации ЭВМ, грн.;

Зперс - почасовая зарплата обслуживающего персонала, грн.;

Трем - расходы на ремонт, покупку деталей, грн.;

Стоимость одного часа амортизации Ваморт определяется по формуле, грн.:

при 40 часовой рабочей неделе:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.5) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Втз - стоимость технических средств, грн.

На - норма годовой амортизации (%).

Кт - количество недель в год (52 недели/год).

Гт - количество рабочих часов в неделю (40 часов/неделю)

Почасовая оплата обслуживающего персонала Зперс рассчитывается по формуле, грн.:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.6) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Окл - месячный оклад обслуживающего персонала, грн.

Крг - количество рабочих часов в месяц (160 часов/месяц);

Нрем - расходы на оплату труда ремонта ЭВМ (6% Окл).

Расходы на ремонт, покупку деталей для ЭВМ Трем определяются по формуле, грн.:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.7) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Втз - стоимость технических средств, грн.

Нрем - процент расходов на ремонт, покупку деталей (%);

Кт - количество недель на год (52 недели/год).

Гт - количество рабочих часов на неделю (36 ¸ 168 час. /неделя)

Расходы на использование электроэнергии ЭВМ и техническими средствами Те/е определяются по формуле, грн.:

--------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

| (3.8) |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

где Ве/е - стоимость одного кВт/час электроэнергии, грн.;

Wпот - мощность компьютера, принтера и сканера (за 1 час), (кВт/час).

Таким образом, стоимость одного часа работы ЭВМ при разработке КД будет составлять (см. формулу 3.4), грн.:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Расходы на использование ЭВМ при разработке, грн. (см. формулу 3.3):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

г) Расчет технологической себестоимости создания КД

Расчет технологической себестоимости создания КД изделия проводится методом калькуляции расходов (таблица 3.4).

Таблица 3.4 - Калькуляция технологических расходов на создание КД изделия

--------------------------------------------------

п/п

| Наименование статей |

Условны

обозначения

| Расходы (грн) |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------
1. | Материальные расходы |

Мв

| 18,72 |
---------------------------------------------------------
2. | Основная зарплата |

Зо

| 107,00 |
---------------------------------------------------------
3. | Дополнительная зарплата |

Зд

| 10,70 |
---------------------------------------------------------
4. | Отчисление на социальные мероприятия |

37,2% (Зо+Зд)

| 43,78 |
---------------------------------------------------------
5. | Накладные расходы предприятия |

Ннакл

| 16,05 |
---------------------------------------------------------
6. | Расходы на использование ЭВМ | ВМ | 18,06 |
---------------------------------------------------------
7. | Себестоимость КД изделия |

Скд = å (1¸6)

| 203,61 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Себестоимость разработанной конструкторской документации Скд рассчитывается как сумма пунктов 1-6.

3.2 Расчет расходов на стадии производства изделия

Себестоимость изделия что разрабатывается рассчитывается на основе норм материальных и трудовых расходов.

Среди исходных данных, которые используются для расчета себестоимости изделия, выделяют нормы расходов сырья и основных материалов на одно изделие (таблица 3.5).

Таблица 3.5 - Расчет расходов на сырье и основные материалы на одно изделие

--------------------------------------------------
Материалы |

Норма расходов

(единиц)

| Оптовая цена грн. /ед. |

Фактические расходы

(единиц)

|

Сумма

грн.

|
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
---------------------------------------------------------

Стеклотекстолит СФ-2-35

(лист 1,0 ГОСТ 10316 - 78), кг

| 0,1 | 20,00 | 0,1 | 2,00 |
---------------------------------------------------------
Припой ПОС - 61 (ГОСТ 21930 - 76), кг | 0,2 | 25,00 | 0,2 | 5,00 |
---------------------------------------------------------
Лак ЭП-9114 (ГОСТ 2785-76), кг | 0,1 | 10,00 | 0,1 | 1,00 |
---------------------------------------------------------
Другие | - | -- | - | - |
---------------------------------------------------------
ВСЕГО: | 8,00 |
---------------------------------------------------------
Транспортно-заготовительные расходы (4%) | 0,32 |
---------------------------------------------------------
ИТОГО: | 8,32 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

В ходе расчета себестоимости изделия, как исходные данные, используют спецификации материалов, покупных комплектующих изделии и полуфабрикатов, что используются при изготовления одного изделия (таблица 3.6).

Таблица 3.6 - Ведомость комплектующих элементов на усовершенствование охлажден ия блока питания

--------------------------------------------------
Наименование | Тип, марка | Цена за единицу, грн. | Количество | Сумма, грн | Поставщик |
---------------------------------------------------------
Транзистор | КТ814А | 1,50 | 1 | 1,50 | www. board. com. ua |
---------------------------------------------------------
Диод | КД102Б | 0,55 | 1 | 0,55 | www. board. com. ua |
---------------------------------------------------------
Резистор | МЛТ-0.25 - 1,5 к Ом±1.0% | 0,30 | 1 | 0,30 | www. board. com. ua |
---------------------------------------------------------
Резистор | ММТ-2 - 2,2 кОм +5% | 3, 20 | 2 | 6.40 | www. board. com. ua |
---------------------------------------------------------
Реле | РЭС49 РС4.569.000 | 5, 20 | 1 | 5, 20 | www. board. com. ua |
---------------------------------------------------------
Вентилятор | 20x120mm, Titan TFD-12025H12B | 34,72 | 1 | 34,72 |

www. partya. ru/

catalog/34

|
---------------------------------------------------------
ВСЕГО: | 48,67 |
---------------------------------------------------------
Трансп. - загот. расходы (4%) | 1,95 |
---------------------------------------------------------
ИТОГО: | 50,62 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Расчет зарплаты основных производственных рабочих проводим на основе норм трудоемкости по видам работ и почасовыми ставками рабочих (таблица 3.7).

Таблица 3.7 - Расчет основной зарплаты

--------------------------------------------------
Наименование операции | Почасовая тарифная ставка, грн. | Норма времени чел. /час. | Сдельная зарплата, грн. |
---------------------------------------------------------
1 | 2 | 3 | 4 |
---------------------------------------------------------
Заготовительная | 5,91 | 1 | 5,91 |
---------------------------------------------------------
Слесарная | 5,91 | 2 | 11,82 |
---------------------------------------------------------
Сборка | 5,91 | 2 | 11,82 |
---------------------------------------------------------
Монтажная | 5,91 | 3 | 17,73 |
---------------------------------------------------------
Настройка | 5,91 | 1 | 5,91 |
---------------------------------------------------------
Другие | - | - | - |
---------------------------------------------------------
ВСЕГО: | 9 | 53,91 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Калькуляция себестоимости и определения цены выполняется в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Калькуляция себестоимости и определения цены изделии по новой КД

--------------------------------------------------
Наименование статей расходов | Сумма, грн. |
---------------------------------------------------------
1 | 2 |
---------------------------------------------------------
Сырье и материалы | 8,32 |
---------------------------------------------------------
Покупные комплектующие изделия | 50,62 |
---------------------------------------------------------
Основная зарплата рабочих | 53,91 |
---------------------------------------------------------
Дополнительная зарплата (15%) | 8,09 |
---------------------------------------------------------
Отчисление на социальные мероприятия (37,2%) | 23,06 | Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Усовершенствование охлаждения блока питания". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 729

Другие дипломные работы по специальности "Информатика":

Web-сайт для учителей информатики: анализ существующих и разработка нового приложения

Смотреть работу >>

Поиск фотооборудования

Смотреть работу >>

Автоматизированная система складского учета в ЗАО "Белгородский бройлер"

Смотреть работу >>

Автоматизированная система учета договоров страхования предпринимательских рисков

Смотреть работу >>

Создание информационно-справочной системы "Методический кабинет"

Смотреть работу >>