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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Восстановление зрения с помощью беспроводных имплантов 26.07.2020 Сочетание защитных видео-очков и фотоэлектрических сетчаточных имплантов делает восстановление зрения более практичным. С момента появления в 1968 году первого имплантируемого стимулятора для восстановления зрения разработка сетчаточных имплантов неотступно сопровождалась проблемами громоздкости. Попытки втиснуть в зрительную систему человека массу электроники с проводами, кабелями и индукционными катушками всегда представлялись нелегким делом. Джеймс Лудин (James Loudin) и его коллеги по Стэнфордскому университету в Калифорнии отыскали выход, который благодаря использованию особых очков, направляющих инфракрасные сигналы с глаз и проецирующих их на имплантированную сетку силиконовых фотодиодов, позволяет разрешить многие из этих проблем. Система упрощает имплантацию и при этом передает зрительные данные и питание непосредственно имплантам, исключая необходимость в каком-либо массивном внешнем источнике питания. Лудин и его коллеги продемонстрировали работоспособность своей системы, используя инфракрасные лучи для раздражения сетчатки глаз у крыс, которым были имплантированы фотодиоды. Карманный компьютер обрабатывает изображения, зафиксированные миниатюрной камерой, и передает их на пару очков, подобных существующим видео-очкам, а действующая в непосредственной близости от глаза проекционная система передает эти изображения глазу и на фотодиодную сетку импульсными вспышками в ближнем инфракрасном диапазоне. В свою очередь, сетка раздражает внутренние нейроны сетчатки. Система Лудина частично решает проблемы прежних методов с использованием имплантов, поскольку фотоэлектрические импланты гораздо тоньше и являются беспроводными, а импульсы одновременно доставляют фотоэлектрической сетке визуальную информацию и питают ее, сокращая число составляющих, которые необходимо имплантировать. Фотоэлектрическая система также дает пациентам возможность в пределах визуального поля обозрения очков разглядывать визуальную сцену собственными глазами.

Другие интересные новости:

▪ Сверхминиатюрная цифровая фотокамера CardCam

▪ Виртуальная реальность как успокаивающее во время операции

▪ Инновационная концепция орбитального жилья от Airbus

▪ Приливная электростанция MeyGen установила мировой рекорд

▪ IT-писсуар

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Страхование. Шпаргалка

▪ статья Как получают воск? Подробный ответ

▪ статья Гусеничник посевной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Охранная сигнализация для фермера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Два простых УМЗЧ для компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026