硬盘的电源滤波器。方案、说明

HDD 电源滤波器。无线电电子电气工程百科全书

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现代硬盘驱动器的信息容量正在快速增长，这要求其制造商在机械部件的制造以及硬盘驱动器的电子部件的改进方面具有最高的精度和质量。如今，HDD 对供电电压的质量变得非常敏感。同时，例如在计算机的+12V电路中，由于多种原因，周期性或随机脉动的幅度可以达到数百毫伏甚至单位伏特。这很可能不仅会导致写入和读取信息的错误，还会导致电子元件损坏。尽管硬盘驱动器相对便宜，但它们的故障不仅会导致时间的损失，还会导致有价值的信息丢失，而这些信息由于某种原因没有备份副本。

如果按照如图所示的简单方案1、制作一个硬盘电源滤波器，那么通过这个滤波器连接到电脑电源上的驱动器全部或部分损坏的概率就显着降低。

米。 1、硬盘电源滤波电路

PSU 输出的 +5 V 电压通过 LC 滤波器 C1L1C1C4 提供给连接到 HDD 的 XS7 连接器。 + 12 V 电压通过 LC 滤波器 C2L2C5C8C9 提供至同一连接器。当滤波器输入端有 +1 V 电压时，HL5 LED 呈红色发光，而当滤波器输入端有 +2 V 电压时，HL12 LED 呈黄色发光。 LED 的颜色不是偶然选择的，它们与标准颜色相对应连接线的组成，通过这些连接线向计算机的各个组件提供 +5 V 电压，并从 PSU 提供 +12 V 电压。强大的齐纳二极管 VD2 和 VD4 可在电源出现故障时限制滤波器输出端的电压，从而降低 HDD 损坏的可能性。

尽管许多现代计算机主板可以独立控制与其连接的风扇的速度，但根据环境温度以及处理器和显卡上的负载，主板上可能没有足够的连接器来连接安装在主板上的所有风扇。电脑。因此，与过滤器一起，所提出的设备还具有附加的风扇控制单元。

电源接通的瞬间，电容C3放电，因此晶体管VT1和VT2上组装的电压跟随器的输出端设置约11,2…11,5V的电压，连接到该输出端的风扇启动几乎全功率工作。当电容器C3充电时，跟随器输出端的电压逐渐降低至约7,5V。风扇速度及其产生的噪声降低。

提供给风扇的电压的稳定值取决于热敏电阻RK1（具有负TCR）的阻值与电阻器R3的阻值之比。随着热敏电阻RK1所在环境温度的升高，风扇的供电电压和转速增大。风扇开机时的供电电压相对于降低的工作电压有所提高，确保其启动更加自信。

断电后，二极管VD1为电容器C3提供快速放电。电阻器 R5 承担负载电流的很大一部分，否则负载电流将流经晶体管 VT2，这有利于该晶体管的操作。

该装置的所有部件（LED 除外）均安装在图 2 所示的电路板上。 11. 从背面接线。该板被放置在汽车警报器的聚苯乙烯盒中。您还可以使用表面安装 RJXNUMX 电话插座的矩形外壳。

硬盘电源滤波器
米。 2.设备电路板

电感器 L1 和 L2 缠绕在由 16NM 铁氧体制成的尺寸为 10x5x2000 的环上。其绕组包含 21 匝绝缘绞合安装线，铜截面为 0,85 毫米²。您还可以使用其他电感为 100 ... 1000 µH、绕组电阻不超过 0,03 Ohm、设计用于至少 2 A 直流电的扼流圈。例如，汽车收音机电源滤波器的环形扼流圈就适合使用。扼流圈用热胶粘在电路板上。

固定电阻器 - 小尺寸任何类型。笔者在一台故障液晶电视的电源中发现了一个NTC热敏电阻。另一种室温下电阻为 8 ... 12 kOhm 的小电阻也适用。

该设备使用工作电压为 12 V 的计算机风扇进行测试，在此电压下消耗的电流为 0,09 ... 0,6 A。如果连接了冷却 HDD 的风扇，则可以将 RK1 热敏电阻连接到铝制设备上。硬盘外壳内有绝缘垫片，当硬盘温度升高时，风扇会增加冷却空气的供应。固定热敏电阻时，尽量不要对硬盘盒顶盖施压，也不要不小心将空气过滤网的孔粘在上面。

电容器 C1、C2、C7 - 陶瓷，C3 - C6 - 氧化铝或氧化钽，C8 和 C9 - 用于表面安装的氧化钽。

可以使用6SMA12AT1、12SMA3AT1、P13KE3A或国产D6D代替保护齐纳二极管P13KE815A。二极管 VD3 旨在将保护电路的总工作电压在 13...13,5 mA 电流下提高至 1...10 V。您可以安装 1N4001 - 1 N4001、UF1 - UF4007、4001 N4007 - 1 N5401、KD1、KD5408、KD243 系列中的任何一个来代替 247N226 二极管。对于 13 V 电压的保护齐纳二极管，不需要该二极管。

稳压二极管1SMA5.0AT3更换为1N5339或国产D815A。电流为 2 ... 1 mA 时，齐纳二极管 VD20 上的压降应为 5,4 ... 5,8 V。如有必要，可通过串联整流二极管将其增加 0,4 ... 0,6 V齐纳二极管，就像在 +12 V 电路中所做的那样。

二极管1N4148可以用KD510、KD521、KD522、1N914、1SS244系列中的任何一个代替。 LED 适用于任何类型，最好具有与图中所示相同的发光颜色。

KT816B晶体管被KT816、KT9170、2SA928、2SA931系列中的任何一个所取代。除了 KT3102E，还可以使用 KT3102、KT342、KT6111、KT6113、KT645、BC547、SS9014、2SC1815 系列晶体管。期望选择基极电流传输系数具有最大可能值的晶体管。

用于将滤波器连接到计算机 PSU 的 MOLEX-8981 (XP1) 连接器已从 MOLEX-SATA 适配器上移除。铜截面为 0,75 mm 的连接线焊接到该连接器的触点上。²。不应使用通过铝绞线为 HDD 供电的适配器 [1]。如果计算机中安装了多个硬盘驱动器，那么建议为每个硬盘驱动器制作单独的过滤器，而不是使用分离器。

附加硬盘电源滤波只是提高计算机可靠性和稳定性的措施之一。建议在处理器电源的开关稳压器的 +12 V 电路中安装类似于显卡附加电源的 +12 V 电路中所述的滤波器。与 PSU 输出 +3,3 V、+5 V 和 +12 V（橙色、红色和黄色线）并联安装额外的平滑电容器或用更大的电容替换这些电路中已安装的电容器也很有用。

所有顶盖有最轻微膨胀迹象或触摸时明显发热的氧化物电容器 [2] 都必须更换。

文学

Butov A. 完成计算机电源连接器。 - 广播，2009 年，第 8 期，第 24 页XNUMX.
Grishin A. 减少处理器电源电路中滤波器部件的发热。 - 广播，2004 年，第 1 期，第 23 页24、XNUMX。

作者：A. Butov

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