Электротехнические основы источников питания

Министерство образования Нижегородской области ГБОУ СПО
ДХТ им. Красной Армии
Рабочая программа учебной дисциплины
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
Для специальности 230111
Компьютерные сети
Дзержинск, 2014
Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе
федерального государственного образовательного стандарта среднего
профессионального образования №685 от 23 июня 2010г. (далее - ФГЩС
СГТТТТ) по специальности 230111 «Компьютерные сети» Организация-
разработчик ГБОУ СПО «ДХТ имени Красной Армии» Разработчик:
Балденков П.М. - преподаватель ГБОУ СПО «ДХТ имени Красной Армии»
Рекомендована Экспертным советом по профессиональному
образованию Федерального государственного учреждения
Федерального института развития образования (ФГУ ФИРО)
Заключение Экспертного совета № _________________________
от
«
»
20
г.
Номер
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
-Н
ДИСЦИПЛИНЫ
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНЫЙ'5
ДИСЦИПЛИНЫ
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ - В
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ ^ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Электротехнические основы источников питания»
1.1 Область применения рабочей программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью примерной
основой профессиональной образовательной программы в соответствии с
ФГОС СПО по специальности 230111 «Компьютерные сети».
Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в
дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения
квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке по
специальностям связанным с ...........................
1.2 Место учебной дисциплины может в структуре основной
профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в
общепрофессиональный цикл ОП.ОО.
Индекс и применение дисциплины, междисциплинарных курсов (МДК) 011.06. «Электротехнические основы источников питания».
Коды формируемых компетенций OK 1, ОК 2, ОК 4, ОК 8, ОК 9, ПК 1.1,
ГЖ 1.5, ПК 3.1, ПК 3.2, ПК 3.4 - 3.6.
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины - требования к результатам
освоения дисциплины:
уметь:
- выбирать блоки питания в зависимости от поставленной задачи и
конфигурации компьютерной системы;
- использовать бесперебойные источники питания для обеспечения
надежности хранения информации;
- управлять режимами энергопотребления для переносного и мобильного
оборудования;
знать:
- основные определения и законы электрических цепей;
- организацию электропитания средств вычислительной техники;
- средства улучшения качества электропитания;
- меры защиты от воздействия возмущений в сети;
- источники бесперебойного питания;
- электромагнитные поля и методы борьбы с ними;
- энергопотребление компьютеров, управление режимами
энергопотребления;
- энергосберегающие технологии.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение примерной
программы учебной дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 97 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 65
часов; самостоятельной работы обучающегося 32 часов.
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Виды учебной работы
Максимальная учебная нагрузка (всего)
Обязательная аудитория учебная нагрузка (всего)
в том числе:
Лабораторно - практические занятия
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
в том числе:
Итоговая аттестация в форме экзамена
Количество часов
97
65
20
32
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ»
Наименование разделов и
Содержание учебного материала,
Объем часов (макс.
Уровень
тем
лабораторные работы в практические
занятия, самостоятельная работа
обучающихся
2
1
Раздел 1 ОРГАНИЗАЦИЯ
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СВТ
Тема 1.1 Общие вопросы
Содержание учебного материала:
организация
Организация электропитания средств ВТ.
электропитания СВТ
Схемы
выключения
компьютеров
в
электрическую
сеть.
Обеспечение
электробезопасности.
Образование потенциала на корпусе
компьютера. Организация схем заземления.
Подключение периферийного устройства;
появление разности потенциалов при
двухпроводном кабеле. Подключение
незаземленного устройства.
Разводка питания и заземления компьютеров,
подключенных в сеть. Питание всех
электрически соединяемых между собой
устройств от одной фазы. Заземление
коаксиального кабеля локальной сети
(«штатное» и «разумное»), заземление
аппаратуры; неэкранированная витая пара
(UTP). '
Лабораторное занятие
уч. нагрузка)
освоения
3
10
4
6
1,2
2
2
Разводка питания и заземление для
компьютеров, подключенных в локальную сеть.
Тема 1.2 Источники
питания CI3T
Раздел 2
СХЕМОТЕХНИКА
БЛОКОВ ПИТАНИЯ
Тема 2.1 Выпрямители
источников питания
Самостоятельная работа обучающихся
Малознакомые обозначения и термины
Содержание учебного материала:
Параметры питающего напряжения. Искажения
параметров и их причины. Помехи и скачки
напряжения, методы борьбы с ними. Требования
к источникам питания СВТ. Виды источников
питания СВТ. Структурная схема источников
питания. Основные характеристики источников
питания СВТ.
5*
J
2
2
34
Содержание учебного материала:
Функциональное назначение выпрямителей.
Виды выпрямителей и их характеристики.
Классификация выпрямителей.
Обобщенная структурная схема выпрямителя.
Однофазный однополупериодный выпрямитель,
однофазный двухполупериодный выпрямитель.
Однофазный мостовой выпрямитель,
однофазный выпрямитель с удвоенным
напряжением.
Схемы трехфазных выпрямителей.
Выпрямители с умножением напряжения.
6
2
Тема 2.2 Стабилизаторы
напряжения
Регулируемые выпрямители. Высокочастотные
выпрямители. Практическое занятие:
Расчет мостового выпрямителя.
0
2
Самостоятельная работа обучающихся
Инверторы
Содержание учебного материала:
Функциональное значение стабилизаторов.
Функциональная и принципиальная схемы
стабилизаторов напряжения. Стабилизаторы:
виды и основные характеристики. Основные
параметры стабилизатора напряжения.
Параметрические стабилизаторы напряжения.
Температура стабилизация параметрических
схем. Компенсационные стабилизаторы.
Многокаскадные параметрические
стабилизаторы. Стабилитронные интегральные
микросхемы (СИМС). Регулируемые
стабилизаторы.
Лабораторные занятие:
1) Исследование полупроводникового
стабилитрона.
2) Исследование работы параметрического
стабилизатора.
Практическое занятие:
Расчет компенсирующего транзистора
стабилизатора напряжения.
Самостоятельная работа обучающихся
Стабилитроны и тиристоры
6*
3
4
2
2
2
2
2
о
О
6*
3
JL
х-
Тема 2.3. Импульсные
источники питания
Тема 2.4 Блоки питания
персонального
компьютера (ПК)
Содержание учебного материала:
Назначение и принцип действия импульсных
источников электропитания. Обобщенная схема
импульсного источника питания (ИИП).
Конфигурация ИИП. Сравнительная
характеристика импульсного источника
питания с блоком питания непрерывного
действия.
Высокочастотный инвертор, высокочастотный
выпрямитель и фильтр. Импульсный
преобразователь, импульсные стабилизаторы
напряжения. Интегральные микросхемы
управления импульсными источниками
электропитания.
Лабораторные занятия:
1) Исследование работы импульсного
преобразователя.
2) Исследование работы импульсного
стабилизатора.
Самостоятельная работа обучающихся
Регулируемый импульсный ИИ
Содержание учебного материала:
Функциональное назначение и основной
принцип построения блока питания ПК.
Структурная
схема
блока
питания
ПК.
Управляющие микросхемы блоков питания и
иханалоги.
Двухтактный
блок
питания.
Проверка и ремонт блоков питания ПК.
Показатели качества и надежности блоков
6
2
2
2
2
2
4*
3
4
2
питания ГТК.
Лабораторное занятие:
Проверка блоков питания ПК.
Самостоятельная работа обучающихся
ВЧ выпрямитель, ВЧ инвертор и фильтр
Раздел 3 СРЕДСТВА
УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Тема 3.1 Защита от
воздействия сетевых
возмущений
Тема 3.2 Источники
бесперебойного питания
2
2
4*
J
о
12
Содержание учебного материала:
Негативные воздействия на источники питания
со стороны питающей среды. Стандартные
требования к питающей сети.
Сетевые фильтры и их назначение. Сетевой
фильтр LC. Ограничители перенапряжений.
Стабилизаторы напряжения (электронный или
феррорезистивный). Комплексные меры для
защиты от воздействий сетевых возмущений.
Самостоятельная работа обучающихся
Практическое занятие №3. Расчет надежности
выпрямителя со стабилизатором.
Содержание учебного материала:
Источники бесперебойного питания:
классификация, блок-схемы, основные
параметры.
Принципы и режим работы ИБП: off-line, lineinteractive, on-line. Основные параметры ИБП:
выходная мощность, число фаз, форма
выходного напряжения, порог переключения,
2
2
2
2
4
2
время переключения, время работы от
резервного источника, возможность
«холодного» запуска.
Обзор услуг современных ИБП: телеметрия,
телеуправление, планирование включения и
выключения. Обзор современных моделей ИБП.
Лабораторное занятие:
Подключение и настройка работы ИБП.
Тема 3.3 Паразитные
электромагнитные поля
Раздел 4
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ
ТЕХНОЛОГИИ
Тема 4.1 Методы экономии
электроэнергии
Тема 4.2
Самостоятельная работа обучающихся
Современные модели ИБП.
Содержание учебного материала:
Виды электромагнитных помех, разряды
статистического электричества. Воздействие
электромагнитных полей на устойчивость
работы компьютера. Основные методы борьбы
с электромагнитными полями.
?
2
5*
3
2
2
6
Содержание учебного материала:
Методы экономии электроэнергии при работе
средств вычислительной техники.
Автоматическое отключение компьютера.
Замедление работы чипов. Низковольтные
системы питания.
Самостоятельная работа обучающихся
Управление режимами энергопотребления.
Содержание учебного материала:
2
2
2*
о
4
9
j
Энергопотребления
Энергопотребление компьютеров. Схемы
персональных
компьютеров
управления питания ГЖ: настольная,
портативная, презентационная, постоянная,
диспетчер энергоснабжения, экономия батарей,
untervideo DVD5. Режимы работы ПК при
потреблении электроэнергии: дежурный,
приостановки, спящий. Управление режимами
энергопотребления.
Виды самостоятельных работ
1. Подготовка сообщений.
2.
Подготовка докладов.
3.
Подготовка презентаций.
4.
Подготовка рефератов.
Составление
5.
таблиц.
Самостоятельное изучение тем.
6.
7. Проработка некоторых вопросов по темам
дисциплины.
8.
9.
работы.
3.
Подготовка опросных карт.
Вне аудиторные
практические
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. Требования к минимальному
техническому обеспечению
материальному
Реализация учебной дисциплины требует наличия
«Электрические основы источников питания»
материально-
учебного
кабинета
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- комплект учебно-наглядных пособий «Электрические основы источников
питания».
Технические средства обучения:
компьютер с лицензионным программным обеспечением и
мультимедиапроектор.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных нзданий, Интернет-ресурсов, дополнительной
литературы
Основная
1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. - СПб.: Питер, 2008
2. Ирвинг М. Готтлиб. Источники питания. - М.: ПОСТМАРКЕТ, 2007.
Конструкторско-технологическое
проектирование
электронной
аппаратуры/Под ред. В. А. Шахова. - М.: Изд-во. МГТУ им. Баума, 2002
3. Горбачев Г. Н., Чаплыгин Е. Е. Промышленная электроника. - М.:
Энергоиздат, 2008
4. Ушаков В. Н., Должейко О.В. Основы радиоэлектроники. - М.: Агоер,
2006
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины
осуществляется преподавателем в процессе проведения практических
занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения
студентами индивидуальных заданий, сообщений, рефератов.
Результаты обучения (освоенные
Формы и методы контроля и
умения, усвоенные знания)
оценки результатов обучения
1
2
Умения:
Практические задания, Устные,
- выбирать блоки питания в
письменные опросы, тестирование,
зависимости от поставленной задачи контрольная работа.
и конфигурации компьютерной
системы;
- использовать бесперебойные
источники питания для обеспечения
надежности хранения информации;
- управлять режимами
энергопотребления для переносного
и мобильного оборудования;
Знания:
Устные,
письменные
опросы,
- основные определения и законы тестирование, контрольная работа.
электрических цепей;
организацию электропитания
средств вычислительной техники;
средства улучшения качества
электропитания;
- меры защиты от воздействия
возмущений в сети;
источники бесперебойного
питания;
- электромагнитные поля и методы
борьбы с ними;
- энергопотребление
компьютеров,
управление
режимами
энергопотребления;
- энергосберегающие технологии.
Итоговая аттестация
Экзамен