БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ (ФИЛИАЛ)

ГОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Локальные системы управления»

Система автоматического регулирования теплового режима электронных компонент

Выполнил: ст. гр.УИТ-51

Злобина Е.В.

Допущен к защите Защитил с оценкой

Руководитель проекта _______________________

Скоробогатова Т.Н._____ Скоробогатова Т.Н._______

«___» __________2011 г. «___» ___________2011 г.

2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Расширенное техническое задание 5

1.1 Цель курсовой работы 5

1.2 Технические характеристики системы регулирования 5

1.3 Функциональная схема САР тепловым режимом

электронных компонент 5

2 Выбор и обоснование выбора элементной базы

локальной системы управления 6

2.1 Выбор высоковольтного усилителя 6

2.2 Выбор тепловой трубы 7

2.3 Выбор тиристора 7

2.4 Выбор датчика температуры 8

2.5 Выбор нормирующего устройства 9

2.6 Выбор микропроцессора 9

3 Расчет датчика обратной связи САР 11

4 Проверка на устойчивость, переходный процесс САР

тепловым режимом электронных компонент 14

5 Построение логарифмических характеристик системы

и ее анализ 18

5.1 Нахождение передаточной функции разомкнутой системы 18 5.2 Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ 18

6 Построение ЖЛАЧХ системы, ЛАЧХ корректирующего устройства 20

6.1 Исходные данные для разработки системы управления 20

6.2 Построение ЛАЧХ корректирующего устройства 21

7 Расчет корректирующего устройства 22

Заключение 28

Список использованной литературы 29

ВВЕДЕНИЕ

Работа современных высокопроизводительных электронных компонентов (диоды, тиристоры, микросхемы и т.д.), составляющих основу систем управления и обработки информации, сопровождается значительным тепловыделением. Современные компоненты компьютеров, такие как процессоры, чипсеты, видеокарты и даже модули памяти, становятся с каждым годом все более быстродействующими. Рост тактовой частоты и напряжения неизбежно приводит к увеличению потребляемой мощности и, как следствие, налагает жесткие требования к охлаждению этих устройств.

Эффективная работа таких компонентов требует применения средств охлаждения, обеспечивающих необходимые температурные режимы их работы.

Система охлаждения, представляет собой устройство, которое улучшает теплоотвод от горячей поверхности к более холодной окружающей среде – воздуху. В дальнейшем, воздух - это окружающая (охлаждающая) среда. В большинстве случаев тепло передаётся через контакт между твёрдой поверхностью электронного компонента и охлаждающим воздухом, что является большой проблемой для отвода тепла. Применение теплоовода значительно уменьшает барьер для передачи тепла путём увеличения площади поверхности, имеющей прямой контакт с окружающей средой. Это даёт возможность отвести большее количество тепла или уменьшить рабочую температуру устройства. Основная цель применения системы охлаждения – поддержать температуру электронного компонента ниже максимально допустимого предела.

Традиционно в качестве теплоотводящих устройств для процессоров используются так называемые кулеры, состоящие из радиатора и вентилятора. Однако воздушные кулеры уже сейчас практически исчерпали свои возможности, и для процессоров следующего поколения их использование может оказаться неприемлемым. Это заставляет производителей искать новые альтернативные подходы к системе охлаждения. Оставив в стороне такие экзотические системы охлаждения, как криогенные установки с жидким азотом, системы водяного охлаждения и системы, основанные на элементах Пельтье, остановимся на системах охлаждения, основанных на эффекте тепловой трубы.

Собственно, сам термин «тепловая труба» (Heat Pipe) далеко не новый. Впервые идея использования тепловой трубы в качестве устройства с высокой теплопроводностью была предложена Голгером еще в 1942 году, однако такие трубы в радиаторах процессоров пока еще распространены мало.

Локальные системы управления – это автоматические модули, используемые для решения одной функциональной задачи, для управления одним устройством, для регулирования или сигнализации одного параметра.

Система автоматического регулирования (САР) теплового режима электронных компонент предназначена для охлаждения тепловыми трубами электронного компонента, в качестве которого, будет рассматриваться силовой тиристор.

Разработка данной автоматической системы управления необходима для контроля температуры тиристора. Система должна отвечать всем заданным в техническом задании параметрам.