HKHK Toiteplokk AV13 Jaanika Rumajntseva Monika Särgava Toiteploki Mõiste Arvuti toiteplokk (PSU e. Power Supply Unit) on seade, mis muundab elektrivõrgust saadava toitepinge arvuti elektroonikakomponentide toiteks sobivaks alalispingeks. Toiteplokid FATAL1TY 1000W ja 500W Xilence 120mm RedWing Toiteploki ülesanne Toiteploki ülessanne on tagada arvitokomponentide varustamine vooluga millel on õige pinge. Samas on ta ka põhiline voolu vastuvõtja. toiteploki ülesseehitus Toiteblokid on ehitatud üles impulsstoitesüsteemile st. nad ei sisalda trafosid vaid nad kiirgavad kõrgsagedussignaale. Aruvti Toiteplokk
skeem ja silumise filtrid. Sõltuvalt arvuti protsessori, mälude ja videokaardi tüübist ja arvust võib teatud määral tekkida olukordi, kus voolu mõnedes kanalites nõutakse rohkem. Selleks on toiteploki kanalitest võimaldatud voolu tugevus kuni teatud maksimum väärtuseni, nagu kirjeldatud järgnevas tabelis. Pinge muundamine toimub toiteplokis mitmes etapis, kus esmalt toimub vahelduva võrgupinge muundamine kõrgeks alalispingeks ja seejärel uuesti vahelduvpingeks ning lõpuks taas alalispingeks. Etapp, kus kõrge alalispinge muundatakse uuesti vahelduvaks, on vajalik selleks, et selles punktis määratakse ära, kui suuri pingeid toiteploki kanalitesse on vaja anda. Jaanika Rumjantseva Monika Särgava
Sildalaldi Töö eesmärk: Töövahendid: Alaldi kasutamine, selle Ühefaasiline sildalaldi, ampermeeter, väljundtunnusjoonte ning vahelduvpinge voltmeeter, alalispinge alaldatud pinge voltmeeter, potentsiomeeter, ostsilloskoop. pulsatsiooniteguri määramine. Skeem Teooria Alaldi abil muundatakse siinuseline vahelduvpinge pulsseerivaks alalispingeks. Alaldid jagunevad tüüritavateks ja mittetüüritavateks. Mittetüüritav alaldi koosneb dioodidest, tüüritav aga türistoridest. Kasutatakse ka osaliselt tüüritavaid alaldeid, mis sisaldavad nii dioode kui türistore. Tüüritavate- ja osaliselt tüüritavate alaldite väljundpinget saab reguleerida türistoride sisselülitamishetke (tüürnurga) muutmisega alates türistoridel päripinge tekkimise hetkest. Mittetüüritava alaldi väljundpinget saab muuta vaid vahelduvpinge muutmisega.
mahtuvust mõõdetakse faradites ja kilofaradites.) Kasutamine: Kondensaator täidab vooluringis sama rolli, mis paak veetorustikus. Teda kasutatakse voolu ühtlustava seadmena. Kui laetud osakesed mingil põhjusel kondensaatori juures kogunevad, siis salvestab kondensaator laengut. Laengu puudujäägi korral annab ta seda aga ära. Nii töötab kondensaator alaldis, mis muudab seinakontaktist võetava vahelduvpinde elektrikellale või raadiole vajalikuks alalispingeks. Elektroonikas leiab aga peamiselt kasutamist kondensaatori võime mitte juhtida alalist voolu, kuid lasta läbi vahelduvat. Kondensaator on vajalik ka võnkeringis, mille abil saame kõikvõimalike raadio- või telesaatejaamade elektromagnetlainete hulgast välja valida just need, mis kannavad meile huvi pakkuvat programmi. Laialt levinud on mikrofon, milles sisaldub kondensaator. Sel juhul on kondensaatori üheks plaadiks õhuke metallkile, mis hakkab helilainete mõjul võnkuma
Tippväärtuse võimendi Tippväärtuse võimendi muundab sisend-signaali ui(t) tippväärtuse palju suurema tippväärtusega u 0 väljundsignaaliks u0(t) Saadud signaali on lihtne detekteerida tavalise tippväärtuse detektoriga ja skeem on kasutatav ka väikeste pingete (alates 10mV) tippväärtuste mõõtmiseks 3 Tippväärtuse detektor Tippväärtuse detektor on ökonoomne viis vahelduvsignaali muundamiseks sellega võrdeliseks alalispingeks. Seetõttu kasutatakse seda ka vahelduvpinge voltmeetrites. Voltmeetri skaala gradueeri-takse sel juhul siinuspinge järgi efektiiv-väärtuses. Kui sisendsignaali kuju ei ole siinuseline on sellise voltmeetri näit vale ! Keskväärtuse detektor Vahelduvpinge keskväärtuse all peetakse silmas signaali absoluutsuuruse kesk-väärtust ehk tema amplituudi keskväärtust
ühenduse interneti võrguga või LANiga. Modem Seadme eesmärk on tekitada signaal, mida on lihtne edastada ja mida on võimalik dekodeerida, et taastada esialgne info. Toiteplokk Toiteplokk on seade, mis muudab saadaoleva võrgupingega elektrienergia tarbijale sobiva pingega energiaks. Arvuti toiteplokk on seade, mis muundab saadaoleva võrgupingega elektroonikakomponentide toiteks sobivaks alalispingeks. Arvutikorpus Arvutikorpus on arvuti riistvara osa, mis majutab arvutisiseseid komponente. Kuvar Kuvar on arvuti väljundseade, mis muudab analoog- või digitaalinfo pildiks. Kuvar on üks tähtsamaid arvuti komponente kasutajasuunalise väljundseadmena. Klaviatuur Klaviatuuriga saab andmeid ja korraldusi arvutisse sisestada. Arvutihiir
Lihtsamad neist täidavad üksnes filtreerimisfunktsiooni, täiuslikumad reguleerivad ka võrgupinget. UPSide liigid Vaatamata UPSide laiale valikule on nende tööpõhimõtetes ja struktuurides eristatavad teatavad tüüplahendused. Moodne UPS koosneb peamiselt järgmistest osadest: Vahelduv alalispingemuundur (akulaadur) lülitus, mis muundab UPSi sisendil võrgust saadava vahelduvvoolu (vahelduvpinge) alalisvooluks (alalispingeks), et selle energiat salvestada akumulaatorpatareisse. Muundur kõrvaldab ühtlasi vahelduvvoolus esinevad impulsshäiringud ja ülepinged. Alalis vahelduvpingemuundur (inverter) lülitus, mis muundab patarei alalispinge taas ettenähtud parameetritega vahelduvpingeks, millega toidetakse arvutit. Akumulaatorpatarei (patarei) teatud tüüpi akumulaatorelementidest koostatud energiasalvesti, mida energiaga varustab akulaadur ning mille energiat kasutab inverter. Enamiku patareide
Tavaliselt on majapidamises saadaval 220V/50Hz vahelduvpinge või autoakust 12V alalispinge. Voolu tarbivad seadmed aga vajavad tihti teistsugust pinget, näiteks paljud arvutid vajavad stabiliseeritud pingeid +5V ja -5V, +12V ja -12V ühise nullklemmi suhtes. Vanemate, 220V/50Hz vahelduvpinget tarbivate toiteplokkide koosseisus oli suhteliselt raske trafo. Seoses transistoride arenguga muudetakse enamikes nüüdisaegsetes toiteplokkides 220V vahelduvpinge alguses dioodsilla abil alalispingeks. See silutakse kondensaatoritega ja muudetakse transistoride abil uuesti vahelduv- või impulsspingeks, millel on märksa kõrgem sagedus (mitukümmend kHz). Trafo abil vähendatakse see pinge vajaliku suuruseni, alaldatakse dioodidega ja läbi filtrite läheb see tarvitisse. Praktikas kasutatavad skeemid on keerulisemad ja sisaldavad palju rohkem detaile, näiteks kaitselülitusi ja tagasisideahelaid. Kokkuhoid tuleb sellest, et trafode ja kondensaatorite mass väheneb võrdeliselt sageduse
Uldjuhul koosneb alaldi kolmest osast: trafost, ventiilist ja silufiltrist. Trafo muundab vahelduvpinge vaartuseni, mis on vajalik alaldi valjundis noutava alalispinge saamiseks. Ventiil on vahelduvvoolu alaldav seadis, milleks nuudisajal on enamasti pooljuhtdiood, mis laseb voolu labi ainult uhes suunas. Ventiilid tagavad uhesuunalise voolu koormusahelas. Selle tulemusena muutub vahelduvpinge pulseerivaks alalispingeks. Selliselt alaldatud valjundpinge pulseerib tugevasti. Pulseeriva pinge silumiseks kasutatakse silufiltreid, mis uhendatakse alaldi valjundklemmidele ja mis sisaldavad reaktiivelemente (kondensaatoreid, induktiivpoole ehk drosseleid). Reaktiivelemendid salvestavad energia ajal, kui pulseeriva pinge (voolu) hetkvaartus kasvab, ja tagastavad energia, kui pinge (vool) vaheneb, siludes selliselt pinge (voolu) muutumise. Alaldid jagunevad vastavalt toitepinge faaside arvule uhefaasilisteks
vahelduvvooluvõrgust. Üldjuhul koosneb alaldi kolmest osast: trafost, ventiilist ja silufiltrist. Trafo muundab vahelduvpinge väärtuseni, mis on vajalik alaldi väljundis nõutava alalispinge saamiseks. Ventiil on vahelduvvoolu alaldav seadis, milleks nüüdisajal on enamasti pooljuhtdiood, mis laseb voolu läbi ainult ühes suunas. Ventiilid tagavad ühesuunalise voolu koormusahelas. Selle tulemusena muutub vahelduvpinge pulseerivaks alalispingeks. Selliselt alaldatud väljundpinge pulseerib tugevasti. Pulseeriva pinge silumiseks kasutatakse silufiltreid, mis ühendatakse alaldi väljundklemmidele ja mis sisaldavad reaktiivelemente (kondensaatoreid, induktiivpoole ehk drosseleid). Reaktiivelemendid salvestavad energia ajal, kui pulseeriva pinge (voolu) hetkväärtus kasvab, ja tagastavad energia, kui pinge (vool) väheneb, siludes selliselt pinge (voolu) muutumise. Alaldil peab olema vähemalt üks
Mootoriga tarbitav elektriline võimsus alalisvoolumootori puhul on P1 = U I, ühefaasilise mootori puhul P1 = U I cos, kolmefaasilise mootori puhul P1 = 3 U I cos (siin on U faasidevaheline pinge) Mehaaniline võimsus võllil on P2 = T = 2 n/60 T ning mootori kasutegur = P2 / P1 9 55. Alaldi tööpõhimõte. Alaldi muudab vahelduvsignaali alaldatud signaaliks ehk ta muudab vahelduvpinge alalispingeks. Väljundsignaal peaks olema muutumatu suurusega. Aladi põhisuurused on väljundpinge keskväärtus ja pulsatsioonitegur. Alaldi ventiilideks on dioodid või türistorid. Filtrina kasutatakse kondensaatorit, mis kogub laengut (pinge suureneb), kui ventiilide väljundpinge on suurem kui kondensaatori pinge, ja tühjeneb (pinge väheneb), kui alaldi pinge on väiksem kui kondensaatori pinge. Kusjuures kondensaatori pinge muutumist iseloomustab ajakonstant = RC 56
Laienduskaardid Kõige lihtsam viis arvutikomplekti funktsionaalsust suurendada on paigaldada arvutisse laienduskaarte. Levinumaks laienduskaardiks on graafikakaart (video card, graphics card, graphics accelerator card, display adapter), mille abil on võimalik ühendada monitor arvutikomplektiga. Leivnumad laienduskaardi on veel: helikaardid, tv- ja raadiokaardid ja võrgukaardid. Toiteplokk Vooluvõrgust saadava vahelduvpinge muundamiseks sobiva väärtusega alalispingeks kasutatakse toiteplokki. Leivnumad võrgupinged on 110V ja 230V (vahelduvpinge), arvutiriistava komponentide tööpinge on enamasti 12V, 5V või 3.3V (alalispinge), protsessorite toitepinge on enamast vahemikus 1-2V. Kahendsüsteem Kaasaegsed arvutisüsteemid töötavad kahendsüsteemis. Kahendsüsteemis on ainult kaks numbrit, üks ja null, kõik arvutused tehakse kahendsüsteemis. See on ka põhjus, miks paljud suurused on kirjeldatud arvutimaailmas
avanemine ja sulgumine, et üksik türistor ei peaks taluma kogu ahela pinget või voolu. Jadaühenduse puhul vähendatakse ühele türistorile langevat arvutuslikku vastupinget u. 10 % võrra. Rööpühendusel tuleb üksiku türistori arvutuslikku voolu väärtust vähendada 20 kuni 30 % võrra. 121 4.4. Pooljuhtalaldiga ajamid Alaldi abil muundatakse siinuseline vahelduvpinge pulseerivaks alalispingeks. Alaldid võivad olla tüüritavad või mittetüüritavad. Mittetüüritav alaldi koosneb dioodidest, tüüritav alaldi türistoridest või transistoridest. Kasutatakse ka osaliselt tüüritavaid alaldeid, milles osa ventiilidest on dioodid, osa türistorid. Pooljuhtmuundurite põhilülitused, sealhulgas alaldid ja vaheldid, on standardiseeritud ning neile on omistatud vastavad tähised, nt. poolperioodalaldi puhul M1.
kasutamist mingi teine PN siirde omadus peale põhiomaduse nagu näiteks PN siirde mahtuvuse muutus vastupinge muutumisel või valgus nähtused PN siirdes jne. (Stabilitronid, varikapid, valgusdioodid, fotodioodid jne.) 1.7 Alaldus dioodid Alaldus dioodid on dioodid, mis on ette nähtud kasutamiseks alaldus lülitustes, selleks, et muundada võrgusageduslikku vahelduvpinget alalispingeks. Alaldusdioodide eriliigi moodustavad kõrgsageduslikud alaldusdioodid, millised leiavad kasutamist kõrgsageduslikkudes toiteblokkides, kus alaldatava pinge sagedus võib olla 20 KHz kuni 100 KHz. Alaldusdioodid on suure võimsuselised dioodid. Nende lubatavad pärivoolud on poolest amprist kuni tuhande amprini, lubatavad vastupinged kuni 3 KV. Dioode valmistatakse nii üksikelementidena kui ka komplektidena, mingiks kindlaks kasutuseks. Nii näiteks on levinud: a
Selleks soovitatakse kasutada sagedusmuundureid. Vanasti kasutati alalisvoolu mootoreid, mille võimsust reguleeriti ergutusmähise takistuse muutmise teel. Sagedus on kõige raskemini muudetav voolu parameeter, sõltub üheselt generaatori pöörete arvust elektrijaamades. Kõige otstarbekam on kasutada sagedusmuundureid. Sagedusmuundur kujutab endast spetsiaalset elektroonikaplokki , kus vahelduvpinge muudetakse alalispingeks ja seejärel uuesti vahelduvvooluks. 36. Reguleerimisvõimalused ja viisid kütteks väljastatava soojusvõimsuse reguleerimisel. Vt. küsimus 33. 37. Veekatelde (küttekatelde) temperatuurireziimi reguleerimine. Ülekuumendatud auru temperatuuri reguleerimine. Üldsätted Auru temperatuur ülekuumendist väljumisel on katla üks tähtsamaid parameetreid, millega on määratud nii aurujõuseadme töökindlus kui ka ökonoomsus.
Ühtekokku tuleb sellele sammootorile anda nkokku nkinni n jõud 225 150 375 imp 76 9. MÕISTED Aktiivvõimsus Võrgust tarbitava võimsuse aktiivkomponent, mida kasutatakse Active power elektrimootori poolt pöördemomendi arendamiseks. Alaldi Vahelduv / alalisvoolumuundurid, mis muudavad vahelduva Rectifier sisendpinge alalispingeks. Võivad olla juhitavad ja mittejuhitavad. Juhitavate alaldite puhul on võimalik muuta alalispinge – ja voolu väärtust. Alalisvool Selline elektrivool, mille suund ja väärtus pikema aja jooksul ei Direct current muutu. Alalisvoolumootor Alalisvooluga toidetav mootor, milles ankrumähiste voolusuuna DC motor muutmiseks ja rootori pöördvälja tekitamiseks on sisse ehitatud
olemust ja tekitatavate kahjustuste iseloomu, on hõlpsam leida meetmeid neist vabanemiseks. Vaatamata UPS-ide laiale valikule on nende tööpõhimõtetes ja struktuurides eristatavad teatavad tüüplahendused. Moodne UPS koosneb peamiselt järgmistest osadest: 1. vahelduv- alalispingemuundur (akulaadur) lülitus, mis muundab UPS-i sisendil võrgust saadava vahelduvvoolu (vahelduvpinge) alalisvooluks (alalispingeks), et selle energiat salvestada akumulaatorpatareisse. Muundur kõrvaldab ühtlasi vahelduvvoolus esinevad impulsshäiringud ja ülepinged. 2. Alalis- vahelduvpingemuundur (inverter)- lülitus, mis muundab patarei alalispinge taas ettenähtud parameetritega vahelduvpingeks, millega toidetakse arvutit. 3. Akumulaatorpatarei (patarei) teatud tüüpi akumulaatorelementidest koostatud energiasalvesti, 39
sisendisse, mis võimendab selle signaali ning formeerib sellest üksteisele järgnevad täisnurksed impulsid, milliste sagedus on võrdeline mõõdetava kiirusega. Nende impulsside edasisel töötlemisel muundatakse nad kahendarvuks, loendades neid mingi ajavahemiku jooksul ja salvestades selle arvu mällu kuni järgmise ajaintervalli lõpuni. Vajaduse korral võib selle muutuva sagedusega signaali muundada ka alalispingeks, näiteks integreeriva operatsioonivõimendi abil. Induktsioonimpulssandurit saab kasutada ka võlli pöördenurga mõõtmiseks, see tähendab diskreetasendiandurina, kui hakata loendama hammasketta pöördumisel tekkinud impulsside arvu. Fotoelektriline impulsskiirusandur (joonis 3.28) koosneb valgusvoo allikast, näiteks valgusdioodist, modulatsioonikettast ja fototajurist, näiteks fotodioodist. Joonis 3.28
Reeglina ületab selliste muundurite väljundpinge väärtus sisendpinge väärtuse ning kasvab võrdeliselt väljundsagedusega. Väljundsageduste vahemikud on tavaliselt 0,1...10 Hz ja 120...400 Hz. Joonisel 1.23 on toodud mittetüüritava alaldiga alalisvoolu vahelüliga sagedusmuunduri jõuahela skeem. Dioodidega VD1...VD6 alaldi muundab kolmefaasilise või ühefaasilise vahelduv-sisendpinge sellega võrdeliseks alalispingeks. Sagedusmuunduris kasutatakse vaheldis IGBT-transistore või väljatransistore ning vabavooludioode. Tavaliselt ühendatakse alaldussild võrgupingele läbi drosselite või trafode, et kaitsta võrgupinget muundurist tulevate mittelineaarsete moonutuste eest. Sisendalaldi ja transistorvaheldi vahele on ühendatud reaktor (drossel) L, mis on ette nähtud muunduri kaitseks ja talitlusviisi optimeerimiseks. Tänu siludrosselile on alaldi väljundpinge madala pulsatsiooniga,
P2 MUX Värat 0 Värat 1 Värat 2 HSI HSO Joonis 2.42. Firma Intel signaaliprotsessori MCS-96 plokkskeem 120 2.5.2. Digitaal-analoogmuundurid Digitaal-analoog- ehk D/A-muundurite ehitus on joonisel 2.43. Muunduri sisendsignaaliks on arvkood Arv U x . Koodi muundamine alalispingeks toimub summeeriva operatsiooni- võimendiga, kusjuures võimendi sisendvool on vastavalt koodile astmeliselt muudetav. Vooluastmete suurused valitakse võimendi sisendisse lülitatud takistitega nii, et koodi igale vanuselt järgmisele järgule vastab eelmisest nooremast järgust kaks korda suurem vool. Muunduri väljundpinge U A võib arvutada valemiga ( )
annaabi.ee 
