Фильтр питания для НЖМД. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

 Комментарии к статье

Информационная емкость современных НЖМД стремительно растет, что требует от их изготовителей высочайшей точности и качества изготовления механических узлов и совершенствования электронных узлов НЖМД. Сегодня НЖМД стали очень чувствительны к качеству питающего их напряжения. В то же время амплитуда периодических или случайных пульсаций, например, в цепи +12 В компьютера по ряду причин может достигать сотен милливольт и даже единиц вольт. Это с большой вероятностью может привести не только к ошибкам записи и считывания информации, но и к повреждению электронных узлов. Хотя НЖМД сравнительно недороги, но их выход из строя может повлечь за собой потерю не только времени, но и ценной информации, по каким-либо причинам не имеющей резервной копии.

Если по несложной схеме, показанной на рис. 1, изготовить фильтр питания НЖМД, то вероятность полного или частичного повреждения накопителя, подключенного через этот фильтр к БП компьютера, значительно снижается.

Рис. 1. Схема фильтра питания НЖМД

Напряжение +5 В с выхода БП поступает на подключаемый к НЖМД разъем XS1 через LC-фильтр C1L1C4C7. Напряжение + 12 В поступает на этот же разъем через LC-фильтр C2L2C5C8C9. Светодиод HL1 светится красным цветом при наличии на входе фильтра напряжения +5 В, а HL2 - желтым при наличии напряжения +12 В. Цвета светодиодов выбраны не случайно, они соответствуют стандартным цветам соединительных проводов, по которым на различные узлы компьютера поступает напряжение +5 В и +12 В от БП. Мощные стабилитроны VD2 и VD4 ограничивают напряжение на выходе фильтра в случае неисправности БП, что уменьшает вероятность повреждения НЖМД.

Хотя многие современные компьютерные системные платы могут сами управлять частотой вращения подключенных к ним вентиляторов в зависимости от окружающей температуры и нагрузки на процессор и видеокарту, но разъемов на системной плате, необходимых для подключения всех установленных в компьютере вентиляторов, может и не хватить. Поэтому вместе с фильтрами в предлагаемом устройстве имеется дополнительный узел управления вентилятором.

В момент включения питания конденсатор C3 разряжен, поэтому на выходе повторителя напряжения, собранного на транзисторах VT1 и VT2, устанавливается напряжение около 11,2...11,5 В. Подключенный к этому выходу вентилятор начинает работать практически на полную мощность. В процессе зарядки конденсатора C3 напряжение на выходе повторителя постепенно снижается приблизительно до 7,5 В. Частота вращения вентилятора и создаваемый им акустический шум уменьшаются.

Установившееся значение напряжения, подаваемого на вентилятор, зависит от соотношения сопротивления терморезистора RK1 (с отрицательным ТКС) и сопротивления резистора R3. С повышением температуры среды, в которой находится терморезистор RK1, напряжение питания вентилятора и частота его вращения увеличиваются. Питание вентилятора в момент включения напряжением, повышенным относительно уменьшенного рабочего, обеспечивает более уверенный его запуск.

Диод VD1 обеспечивает быструю разрядку конденсатора C3 после выключения питания. Резистор R5 берет на себя значительную часть тока нагрузки, который иначе протекал бы через транзистор VT2, что облегчает режим работы этого транзистора.

Все детали устройства (кроме светодиодов) установлены на монтажной плате, изображенной на рис. 2. Проводной монтаж выполнен с ее обратной стороны. Плата помещена в корпус из полистирола от автомобильной сигнализации. Можно использовать и прямоугольный корпус от накладной настенной телефонной розетки RJ11.

Рис. 2. Монтажная плата устройства

Дроссели L1 и L2 намотаны на кольцах типоразмера 16x10x5 из феррита 2000НМ. Их обмотки содержат по 21 витку изолированного многожильного монтажного провода с сечением по меди 0,85 мм². Можно применить и другие дроссели индуктивностью 100...1000 мкГн с сопротивлением обмотки не более 0,03 Ом, рассчитанные на постоянный ток не менее 2 А. Подойдут, например, кольцевые дроссели из фильтров питания автомагнитол. Дроссели приклеены к монтажной плате термоклеем.

Постоянные резисторы - малогабаритные любого типа. Терморезистор с отрицательным ТКС автор нашел в блоке питания неисправного ЖК-телевизора. Подойдет и другой малогабаритный с сопротивлением 8...12 кОм при комнатной температуре.

Устройство испытывалось с компьютерными вентиляторами с рабочим напряжением 12 В и током, потребляемым при таком напряжении, 0,09...0,6 А. Если к нему будет подключен вентилятор, охлаждающий НЖМД, то терморезистор RK1 можно через изолирующую прокладку прикрепить к алюминиевому корпусу НЖМД, при повышении температуры которого вентилятор увеличит подачу охлаждающего воздуха. Закрепляя терморезистор, старайтесь не давить на верхнюю крышку корпуса НЖМД и случайно не заклейте на нем отверстие воздушного клапана-фильтра.

Конденсаторы C1, C2, C7 - керамические, C3 - C6 - оксидные алюминиевые или танталовые, C8 и C9 - оксидные танталовые для поверхностного монтажа.

Вместо защитного стабилитрона P6KE12A можно применить 1SMA12AT3, 1SMA13AT3, P6KE13A или отечественный Д815Д. Диод VD3 предназначен для повышения суммарного напряжения срабатывания защитной цепи до 13...13,5 В при токе 1...10 мА. Вместо диода 1N4001 можно установить любой из серий 1N4001 - 1 N4007, UF4001 - UF4007,    1 N5401 - 1 N5408,    КД243, КД247, КД226. С защитными стабилитронами на напряжение 13 В этот диод не потребуется.

Стабилитрон 1SMA5.0AT3 заменяется на 1N5339 или отечественный Д815А. Падение напряжения на стабилитроне VD2 при токе 1...20 мА должно быть 5,4...5,8 В. При необходимости его можно увеличить на 0,4...0,6 В, включив последовательно с этим стабилитроном выпрямительный диод, как это сделано в цепи +12 В.

Диод 1N4148 можно заменить любым из серий КД510, КД521, КД522, 1N914, 1SS244. Светодиоды подойдут любых типов, желательно тех же цветов свечения, что и указанные на схеме.

Транзистор КТ816Б заменяется любым из серий КТ816, КТ9170, 2SA928, 2SA931. Вместо КТ3102Е пригоден транзистор из серий КТ3102, КТ342, КТ6111, КТ6113, КТ645, ВС547, SS9014, 2SC1815. Транзисторы желательно подбирать с возможно большим значением коэффициента передачи тока базы.

Разъем MOLEX-8981 (XP1) для подключения фильтра к компьютерному БП был извлечен из переходника MOLEX-SATA. К контактам этого разъема припаяны соединительные провода сечением по меди 0,75 мм². Переходники для питания НЖМД с алюминиевыми многожильными проводами использовать не следует [1]. Если в компьютере установлено несколько НЖМД, то для каждого из них желательно изготовить отдельный фильтр, а не пользоваться разветвителями.

Дополнительная фильтрация питания НЖМД - это лишь одна из мер по повышению надежности и стабильности работы компьютера. Может оказаться целесообразным установить фильтры, аналогичные описанному, в цепь +12 В дополнительного питания видеокарты, в цепь +12 В питания импульсных стабилизаторов напряжения питания процессора. Полезно также установить дополнительные сглаживающие конденсаторы параллельно выходам БП +3,3 В, +5 В и +12 В (оранжевые, красные и желтые провода) или заменить уже установленные в этих цепях конденсаторы, имеющими большую емкость.

Все оксидные конденсаторы с малейшими признаками вздутия верхней крышки или с заметным на ощупь нагревом [2] должны быть в обязательном порядке заменены.

Литература

1. Бутов А. Доработка разъемов компьютерных блоков питания. - Радио, 2009, № 8, с. 24.
2. Гришин А. Уменьшение нагрева деталей фильтров в цепях питания процессора. - Радио, 2004, № 1, с. 23, 24.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Внешние твердотельные накопители до 2 Тбайт Samsung T5 16.08.2017 Компания Samsung выпустила портативные твердотельные накопители серии T5, рассчитанные на требовательных пользователей и профессионалов, занимающихся обработкой больших массивов данных. Устройства хранения информации выполнены с применением 64-слойных микрочипов флеш-памяти 3D V-NAND. Для подключения к компьютеру служит интерфейс USB 3.1 Gen 2; заявленная скорость передачи информации достигает 540 Мбайт/с. Семейство Samsung T5 включает накопители вместимостью 250 и 500 Гбайт, выполненные в корпусе синего цвета, а также модели емкостью 1 и 2 Тбайт в черном исполнении. Габариты устройств составляют 74 х 57,3 х 10,5 мм, вес - 51 грамм. Изделия способны выдерживать падения с высоты до 1,8 метра. Говорится также о поддержке шифрования информации по алгоритму AES с ключом длиной 256 бит. Комплект поставки включает соединительные кабели USB-C - USB-C и USB-C - USB-A. Что касается цен, то младшая версия накопителя, рассчитанная на хранение 250 Гбайт информации, обойдется в $130, а за вариант на 500 Гбайт придется отдать $200. Устройства вместимостью 1 и 2 Тбайт оценены в $400 и $800 соответственно.

Другие интересные новости:

▪ Пересоленная пища вредит сосудам подростков

▪ Попутный газ будет гореть с пользой

▪ Фотодатчики на квантовых точках превосходят CMOS-сенсоры

▪ Нейроинтерфейс для управления работами силой мысли

▪ Пластырь из дуриана

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Отложить в долгий ящик. Крылатое выражение

▪ статья Как пилот сверхзвукового истребителя подстрелил самого себя? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по эксплуатации и ремонту подземных газопроводов. Должностная инструкция

▪ статья Простой высококачественный УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сетевой импульсный источник питания, 50 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026