ПЕРЕНОСНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Предлагаемая полезная модель относится к переносным электронным вычислительным машинам (ПЭВМ), предназначенным, в том числе, для обработки информации при управлении снарядами, ракетами в реальном масштабе времени в особо сложных условиях эксплуатации, в экстремальных ситуациях, на борту различных средств передвижения.
Известен ноутбук [1] для жестких условий эксплуатации фирмы GETAG, США (журнал «СТА-современные технологии автоматизации», №3, 2000 г.), являющийся аналогом предлагаемой полезной модели. Он представляет собой ПЭВМ блокнотного типа, корпус которого изготовлен из литого сплава и имеет дополнительные буфера по углам. Ноутбук выполнен в пылевлагозащищенном корпусе и в качестве устройств отображения и ввода информации содержит жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, сенсорную указательную панель, а также аккумуляторную батарею. Стыковка ноутбука с различными объектами осуществляется при помощи дополнительного устройства - расширителя.
Недостатком описанной конструкции ПЭВМ является недостаточная надежность функционирования в условиях повышенной влажности, что может повлечь отказ в работе в экстремальных условиях эксплуатации за счет снижения скорости обработки информации или сбои в процессе эксплуатации.
Наиболее близким аналогом, принятый нами за прототип, является ноутбук фирмы ASUS [2] (Портативный компьютер PC. Руководство пользователя, сентябрь 2002 г). Этот компьютер представляет собой ПЭВМ блокнотного типа, содержащий корпус с откидной крышкой, где расположены композиционные элементы: жидкокристаллический дисплей, электронные функциональные системные блоки, интерфейсные
модули, разъемы внешних соединений, панель управления с клавиатурой и аккумуляторная батарея, размещаемая в отсеке корпуса с нижней стороны. Полностью заряженная аккумуляторная батарея обеспечивает несколько часов непрерывной работы ноутбука. Точное время непрерывной работы ноутбука от аккумуляторной батареи зависит от использования функций энергосбережения при функционировании всех электронных системных блоков.
Недостатком описанной конструкции ПЭВМ является недостаточная надежность электропитания в экстремальных условиях эксплуатации при повышенной влажности и запыленности, что может привести к резкой разрядке аккумуляторной батареи и нехватке ее энергетических параметров для устойчивого функционирования ПЭВМ, что недопустимо при выполнении боевой задачи по обеспечению своевременной и точной выдачи команд управления как на собственные функциональные системные блоки, так и на объект управления. Это может повлечь за собой срыв управления изделием на траектории в процессе боевой работы комплекса вооружения и невыполнение поставленной задачи.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности работы ПЭВМ в экстремальных условиях эксплуатации систем и комплексов управляемого вооружения за счет введения герметизации аккумуляторного отсека с гальванической развязкой соединительных элементов.
Поставленная техническая задача решается предложенной полезной моделью, в которой в переносной электронной вычислительной машине, содержащей корпус с откидной крышкой, где размещены композиционные элементы: жидкокристаллический дисплей, электронные функциональные системные блоки, интерфейсные модули, разъемы внешних соединений, панель управления с клавиатурой, аккумуляторная батарея, дополнительно введены в нижней части
корпуса два объема герметичного аккумуляторного отсека, где в большем объеме размещены: сменный аккумуляторный модуль, закрепленный на базе печатной платы, на которой расположены электронные компоненты схемы температурного контроля в процессе циклов заряда-разряда, линии электрической коммутации, а по краю платы размещено коммутационное поле, на которое распаян жгут модуля аккумуляторов с герметичным цилиндрическим разъемом на конце, при этом печатная плата с установленными на ней элементами помещена в термоусадочную трубку; а в меньшем объеме расположена сменная батарея питания часов реального времени в специальном держателе, запаянном на печатной плате, где установлен многоконтактный контрольный разъем для обеспечения диагностики, при этом оба объема аккумуляторного отсека закрыты крышкой с резиновым замкнутым уплотнителем.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где показаны:
фиг.1 - общий вид ПЭВМ с открытой крышкой;
фиг.2 - вид сзади ПЭВМ;
фиг.3 - вид снизу ПЭВМ;
фиг.4 - вид аккумуляторного отсека с частично вскрытой крышкой;
фиг.5 - сечение по А-А на фиг.4;
фиг.6 - размещение сменных аккумуляторных батарей на печатной плате;
фиг.7 - компоненты схемы температурного контроля с коммутационным полем.
ПЭВМ содержит корпус 1 с открывающейся крышкой 2, где размещены функциональные системные блоки и интерфейсные модули, панель управления с клавиатурой 3, жидкокристаллический дисплей 4, разъемы внешних соединений 5.
В нижней части корпуса 1 образованы два объема, где в большем объеме 6 размещен сменный аккумуляторный модуль 7, закрепленный на базе печатной платы 8, на которой расположены электронные компоненты схемы температурного контроля 9 в процессе циклов разряда/заряда, линии электрической коммутации с расположенным по краю платы коммутационным полем 10, на которое распаян жгут 11 сменного аккумуляторного модулями сменной батареи питания часов с герметичным цилиндрическим разъемом 12 на конце. Печатная плата с установленными на нее элементами помещена в термоусадочную трубку 13. В меньшем объеме 14 расположена сменная батарейка 15 питания часов реального времени в специальном держателе 16, запаянном на печатную плату 8, где установлен многоконтактный контрольный разъем 17 для обеспечения диагностики. При этом оба объема аккумуляторного отсека закрыты крышкой 18 с резиновым замкнутым уплотнителем 19.
Работа предлагаемого устройства, в дополнение к описанию при рассмотрении конструкции, заключается в следующем.
Размещение аккумуляторного устройства ПЭВМ в раздельных объемах: большем 6 и меньшем 14 обеспечивает возможность разнесения собственно сменного аккумуляторного модуля 7 на печатной плате 8 и сменной батареи питания 15 часов реального времени с технологическим разъемом 17 для проведения диагностики работоспособности изделия. Такое разделение блоков позволяет повысить надежность функционирования как самих блоков, так и ПЭВМ в целом, так как позволяет в процессе манипуляций по замене одного из составляющих элементов аккумуляторного отсека исключить воздействие на другой элемент и связывающие их электрические цепи с печатной платой и цилиндрическим разъемом.
Кроме того, выполнение сменного аккумуляторного модуля на базе печатной платы 8 с коммутационным полем 10, где расположены также электронные компоненты схемы температурного контроля аккумуляторов
в процессе цикла заряда/разряда, позволяет проводить необходимую зарядку отдельных элементов батареи. Также в этом случае печатная плата 8 является механическим носителем, а плотный охват термоусадочной трубкой 13 аккумуляторного модуля 7 обеспечивает связку его в единый герметизированный монолит, исключающий какие-либо относительные перемещения элементов. Гальваническая развязка модуля аккумуляторов с элементами коммутации 10, обеспеченная паянным соединением жгута 11 с герметическим цилиндрическим разъемом 12 позволяет также обеспечить как герметизацию отсека, так и электромагнитную защиту от внешних воздействий. При этом, коммутационное поле 10 является программируемым и обеспечивает возможность выдачи питания на подключаемую аппаратуру с задаваемым током срабатывания защиты и возможностью контроля потребляемого тока. Схема температурного контроля 9 обеспечивает работу с различными типами аккумуляторных батарей, подсчет количества выполненных циклов заряда/разряда, следит за температурой каждого элемента и т.д., причем информация о состоянии аккумуляторной батареи хранится во FLASH-памяти в составе собственно съемной батареи.
Предложенное устройство ПЭВМ было изготовлено и использовано предприятием-заявителем в своем производстве, прошло испытания с положительным эффектом в составе некоторых комплексов вооружения.
Источник информации:
1. Ноутбук GETAG, США, журнал «СТА-современные технологии автоматизации», №3, 2000 г. - аналог.
2. Ноутбук фирмы ASUS. Портативный компьютер PC. Руководство пользователя, сентябрь 2002 г. - прототип.