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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Похудение и склонность к рисковому поведению 22.07.2024 Исследования, проведенные учеными из Немецкого института питания человека Потсдам-Ребрюке, выявили, что процесс похудения благоприятно сказывается на психическом здоровье и снижает склонность к рискованному поведению. Поведением человека управляет множество факторов, включая не только внешние обстоятельства, но и биохимические реакции, такие как изменения в метаболизме глюкозы. Нарушения углеводного обмена, характерные для серьезного ожирения, могут способствовать развитию импульсивности и повышенной готовности к рисковому поведению. Рискованное поведение включает действия, которые могут быть опасными для самого человека или окружающих, такие как употребление алкоголя, курение, наркомания, беспорядочные половые связи, правонарушения и агрессия. Чтобы проверить эти предположения, ученые провели исследование с участием 62 человек в возрасте от 18 до 75 лет, страдающих тяжелым ожирением (индекс массы тела более 35 кг/м?). Участники соблюдали строгую низкокалорийную диету в течение 10 недель. В начале и в конце исследования каждый участник был взвешен, измерен процент жира в теле, а также оценена их склонность к рисковому поведению с помощью специальных тестов. Результаты исследования показали, что снижение веса значительно улучшило настроение участников. Помимо этого, после похудения добровольцы были менее склонны принимать рискованные решения. Ведущим показателем склонности к рисковому поведению после похудения оказался уровень HbA1c, который отражает среднюю концентрацию глюкозы в крови за последние три месяца. Снижение уровня HbA1c коррелировало с улучшением эмоционального состояния участников. Результаты научной работы демонстрируют, что похудение не только улучшает физическое здоровье, но и оказывает положительное влияние на психическое состояние, снижая склонность к рискованному поведению. Это подчеркивает важность управления весом и поддержания здорового образа жизни для общего благополучия человека.

Другие интересные новости:

▪ Самый долговечный сплав

▪ Искусственные кристаллы для охлаждения электроники

▪ Монитор Acer XR341CKbmijpphz 3440 х 1440 пикселей

▪ Углеродные нанотрубки против загрязнения воды микропластиком

▪ Ультразвуковая медицина

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Логика. Конспект лекций

▪ статья Умирает ли пчела, укусив? Подробный ответ

▪ статья Шандра обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Назначение, устройство, область применения устройства защитного отключения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Удивительное перемещение монет. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025