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 функционирования жидкокристаллического дисплея при отрицательных температурах в экстремальных условиях эксплуатации. Данный факт может привести к искажению выводимого на дисплее изображения, ухудшению условий боевой работы оператора и ставит под угрозу выполнение боевой задачи в целом, что недопустимо.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности работы ПЭВМ при отрицательных температурах в экстремальных условиях эксплуатации систем и комплексов управляемого вооружения за счет введения системы встроенного подогрева жидкокристаллического дисплея.
Поставленная техническая задача решается предложенной группой полезных моделей, в которой:
1. 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, клавиатура, аккумуляторная батарея, дополнительно смонтирована система встроенного подогрева жидкокристаллического дисплея, выполненная в виде тонкостенной стеклянной пластины с нанесенной на нее прозрачной токопроводящей пленкой с обеспечением ее нагрева от аккумуляторной батареи, при этом стеклянная пластина установлена со
стороны внешней поверхности жидкокристаллической матрицы с разделительной пластиной по ее периферии и закреплена с внутренней стороны жидкокристаллической матрицы через упругий силиконовый элемент уголковым прижимом, снабженным усилителем жесткости в виде периферийных стоек с объединяющей их металлической пластиной, а с наружной стороны защитное стекло поджато к внутреннему выступу поверхности крышки через замковый силиконовый уплотнитель.
2. В переносной электронной вычислительной машине, содержащей корпус с откидной крышкой, где размещены композиционные элементы: жидкокристаллическая панель, электронные функциональные системные блоки, интерфейсные модули, разъемы внешних соединений, клавиатура, аккумуляторная батарея, в электрическую схему введен электрический нагреватель жидкокристаллического дисплея, а между ним и аккумуляторной батареей дополнительно введен терморегулятор температуры жидкокристаллического дисплея, настроенный на включение подогрева панели при отрицательной температуре и снабженный ограничителем подаваемой мощности до 50 Вт с обеспечением исключения теплового удара элементов жидкокристаллического дисплея.
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 - сечение дисплея по А-А на фиг.1;
фиг.5 - функциональная схема электрического подключения нагревателя дисплея.
ПЭВМ содержит корпус 1 с открывающейся крышкой 2. В корпусе размещены электронные функциональные системные блоки 3, интерфейсные модули 4, панель управления 5 с клавиатурой 6, разъемы внешних соединений 7, аккумуляторная батарея 8.
В крышке размещен жидкокристаллический дисплей 9, где смонтирован электрический нагреватель 10, выполненный в виде тонкостенной стеклянной пластины с нанесенной на нее прозрачной токопроводящей пленкой. Тонкостенная стеклянная пластина нагревателя установлена со стороны внешней поверхности жидкокристаллической матрицы 11 с разделительной пластиной 12 и закреплена с внутренней стороны жидкокристаллической матрицы через упругий силиконовый элемент 13 уголковым прижимом 14, снабженным усилителем жесткости в виде периферийных стоек 15 с объединяющей их металлической пластиной 16.
С наружной стороны защитное стекло 17 жидкокристаллического дисплея поджато к внутреннему выступу 18 поверхности крышки 2 через замковый силиконовый уплотнитель 19, обеспечивая надежную герметизацию внутреннего объема жидкокристаллического дисплея. При этом в электрическую схему ПЭВМ (фиг.5) введен электрический нагреватель 10, а в цепь между аккумуляторной батареей 8 и электрическим нагревателем 10 введен терморегулятор 20 и ограничитель подаваемой мощности 21.
Работа предложенного устройства ПЭВМ с учетом описанного выше устройства заключается в следующем. При автономной работе после включения ПЭВМ происходит подача питания от аккумуляторной батареи 8 ко всем функциональным системным блокам, в том числе и к жидкокристаллическому дисплею 9. В случае отрицательной температуры окружающей среды срабатывает терморегулятор 20, подключенный на входе электрического нагревателя 10 жидкокристаллического дисплея через ограничитель подаваемой мощности 21. Электрический нагреватель обеспечивает передачу выделяемого тепла, равномерно распределенного по площади токопроводящей пленки, как непосредственно на жидкокристаллическую матрицу 11, так и в сторону защитного стекла 17. При этом в самой жидкокристаллической матрице обеспечивается при
эксплуатации в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 50°С стабилизация физических процессов, протекающих в элементах отображения информации - жидких кристаллах. Одновременно этим же выделяемым теплом обогревается защитное стекло 17, исключая его запотевание.
Так как ПЭВМ использует питание от аккумуляторной батареи, то на систему подогрева накладываются жесткие требования по оптимальному и адресному использованию энергии подогрева. Система управления подогревом при включении изделия контролирует температуру жидкокристаллического дисплея и управляет питанием нагревателя таким образом, чтобы обеспечить максимально быстрый выход на режим жидкокристаллического дисплея, но не вызвать его разрушения от теплового удара. Эту функцию выполняет терморегулятор 20 и ограничитель подаваемой мощности с порогом, не превышающим 50 Вт.
При отрицательной температуре окружающей среды, чтобы не превысить допустимые токи разряда аккумуляторной батареи, сначала включается система подогрева жидкокристаллического дисплея, и только по достижению рабочей температуры включается собственно ПЭВМ.
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.