*119723*

Современные информационные технологии/ 1. Компьютерная инженерия

к.т.н. Лукашенко А.Г., д.т.н., профессор Лукашенко В.М.,
к.т.н. Уткина Т.Ю., аспирант Вербицкий А.С., ассистент Миценко С.А., магистр Лукашенко В.А., магистрант Матлаш В.В., магистрант Петько Н.Н., магистрант Булгаков С.М.

Черкасский государственный технологический университет, Украина

многокритериальная оценка фирм изготовителей источников питания

С развитием электронной техники появилось много новых видов радиоэлектронных приборов различного назначения, предназначенных для повседневного использования. Одним из основных составляющих является - источник питания (ИП), основное назначение которого снабжать питанием все жизненно необходимые узлы и составные блоки системного модуля: центральный процессор, память, жёсткий диск, оптический привод и видеокарту. Качество его функционирования в значительной степени определяет работу приборов, в том числе и компьютера.

Происходит существенная модернизация источников вторичного электропитания. Во многих моделях современного импортного и отечественного радиоэлектронного оборудования в качестве источников вторичного электропитания теперь используются экономичные импульсные преобразователи энергии первичной сети. Источники питания такого рода широко применяются и в современных персональных компьютерах.

Основной функцией источника электропитания является обеспечение стабильного заданного выходного напряжения при изменении в широких пределах входного напряжения, выходного тока. Мощность, отдаваемая в нагрузку существующими ИП, в значительной степени зависит от мощности компьютерной системы.

С момента появления системных блоков персональных компьютеров (ПК) они практически все комплектуются импульсными источниками питания .

Вопросам проектирования, диагностирования исследования посвящено ряд работ А. В. Куличкова, Д. П. Кучерова, Ж. А. Мкртчяна, А. В. Головкова, В. Б. Любицкого и др.

Однако в этих работах недостаточно отражена цельная совокупность основных показателей, нет единой визуализации, которая бы позволила выявить преимущества и недостатки существующих ИП.

Цель и задачи исследования

Целью является создание образно-знаковой многокритериальной модели источника питания для различных фирм изготовителей.

Для выполнения данной цели необходимо решить следующие задачи:

· создать перечень основных фирм (изготовителей) современных источников питания с основными технико-экономическими показателями;

· определить условные критерии на основе теории неполного подобия и размерностей;

· построить многокритериальную образно-знаковую модель основных технико-экономических показателей в безразмерных координатах для разных фирм изготовителей;

· провести системный анализ предмета исследования;

· определить лучших изготовителей современных ИБП персональных компьютеров.

Решение

Для решения данной задачи проведен анализ современных источников питания и разработана образно-знаковая модель основных технико-экономических параметров в безразмерных координатах (рис.1).

Для компьютерной схемотехники широко распространены импульсные источники питания.

Создан перечень основных технико-экономических показателей современных импульсных блоков питания для персональных компьютеров (табл. 1).

Таблица 1

Перечень основных технико-экономических показателей источников питания различных фирм изготовителей

№ пп	Параметры Изготовитель	Мощность Р, Вт	Ток I, А	Стоимость С, грн
1	AeroCool	650-750	22-25	455-512
2	Chiеftec	350-1200	15-50	253-1679
3	CoolerMaster	400-1500	14-70	369-3043
4	Enhance	300-1000	8-35	209-1806
5	FSP Group	200-1010	8-36	208-1503
6	Gembird	300-650	10-20	107-678
7	Hipro	430-850	16-30	295-1043

Обобщённая математическая модель по основным показателям имеет вид:

F (P_min, P_max; I_min, I_max; C_min, C_max) = 0, (1)

где P_max, P_min - максимальные и минимальные значения мощности потребления ИБП соответственно;

I_max, I_min - максимальные и минимальные значения токов потребления ИБП соответственно;

C_max, C_min - максимальные и минимальные значения стоимости ИБП соответственно.

Используя теорию неполного подобия и размерностей, создаются уравнения условных критериев подобия.

На основе данных табл. 1, физического моделирования и эвристического метода разрабатываются условные критерии подобия.

Условными критериями подобия называются простые безразмерные степенные комплексы, которые сформированы из определяющих величин (табл.1), имеющих вид:

где K_P = (P_max – P_min) / P_max - величина, характеризующая диапазон мощности в относительных единицах;

K_I = (I_max – I_min) / I_max - величина, характеризующая диапазон тока в относительных единицах;

K_C = (C_max – C_min) / C_max - величина, характеризующая диапазон стоимости в относительных единицах.

Критериальное уравнение принимает вид:

f {(P_max - P_min) / P_max, (I_max - I_min) / I_max, (C_max - C_min) / C_max} = 0, (2)

Данные по рассчету условных критериев приведены в табл. 2.

Таблица 2

Перечень условных критериев основных технико-экономических показателей источников питания

№ пп	Критерии Фирма изготовитель	KP	KI	KC
1	AeroCool	0,13	0,12	0,11
2	Chieftec	0,70	0,70	0,84
3	CoolerMaster	0,73	0,80	0,87
4	Enhance	0,70	0,77	0,88
5	FSP Group	0,80	0,77	0,86
6	Gembird	0,53	0,50	0,84
7	Hipro	0,49	0,46	0,71

На базе критериального уравнения (2) и данных показателей источников питания (табл.1) строится график зависимости основных технико-экономических показателей в безразмерных координатах.

График образно-знаковой модели зависимости основных параметров в безразмерных координатах представлен на рис.1.

Рис. 1 Образно-знаковая модель основных технико-экономических показателей в безразмерных координатах для разных фирм изготовителей

4

5

0

0.8

0.13

0.7

1

1

2

2

3

3

4

5

6

6

7

7

0.23

0.33

0.43

0.53

0.63

0.13

0.23

0.33

0.43

0.53

0.63

0.73

0.73

0.63

0.53

0.43

0.33

0.23

0.13

0.83

Примечание: цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 соответствуют цифрам в табл.1.

На рис.1 видно, что лучшей фирмой источников питания по показателю, характеризующему мощность - является фирма FSP Group, ток - фирма CoolerMaster, а стоимость - фирма AeroCool.

Выводы

1. Создан перечень основных изготовителей существующих импульсных блоков питания с основными характеристиками для персональных компьютеров;

2. Определены условные критерии на основе теории неполного подобия и размерностей;

3. Построены образно-знаковые модели ИБП в безразмерных координатах;

4. Проведен системный анализ предмета исследования;

5. Определены лучшие изготовители современных ИБП персональных компьютеров. К ним относятся фирмы: AeroCool по показателю - стоимость; фирма FSP Group по показателю - мощность; фирма CoolerMaster по показателю - ток.

Таким образом, предложена образно-знаковая многокритериальная модель позволяющая уменьшить время выбора соответствующей фирмы современных ИП с наилучшими показателями P_min, P_max, I_min, I_max, C_min, C_max на базе теории неполного подобия и размерностей.

Литература

1. Кучеров Д. П. Источники питания ПК и периферии. – СПб: Наука и Техника, 2002. – 352 с.

2. Куличков А. В. Импульсные блоки питания для IBM PC. 2-е изд., стер. – М.: ДМК Пресс, 2002. – 120 с.

3. Мэк Р. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению / Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2008. – 272 с.

4. Лукашенко А. Г. Виявлення резерву предмета дослідження на основі теорії неповної подібності та розмірностей / А. Г. Лукашенко, О. А. Кулигін, В. М. Лукашенко // Вісник Хмельницького національного університету. – 2009. – № 3. – С. 184–187.

5. Лукашенко М.Г., Лукашенко Д.А., Корпань Я.В. Методология проектирования многофункциональных БИС на основе теории неполного подобия и размерности // Тр. 7-й Междунар. молодежного форума «Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке». – Харьков: ХНУРЭ, 2003. – С. 66.

6. Лукашенко А. Г. Виявлення резерву предмета дослідження на основі теорії неповної подібності та розмірностей / А. Г. Лукашенко, О. А. Кулигін, В. М. Лукашенко // Вісник Хмельницького національного університету. – 2009. – № 3. – С. 184–187.