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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружены 5 копий Земли 17.10.2013 Космический телескоп Kepler обнаружил экзопланеты, похожие по условиям обитания на Землю. Их всего 5 штук из 18 000 с лишним кандидатов. Новый анализ наблюдений Kepler-а дал астрономам надежду на то, что удалось обнаружить первые планеты, схожие по массе, температуре и типу родительской звезды с нашей родной Землей. До сих пор почти непрерывные наблюдения за 150 000 звезд достоверно не подтвердили существование планет размером с Землю. До сих пор удавалось находить в основном горячие гиганты, непригодные для жизни или более привлекательные с точки зрения потенциальной обитаемости суперземли с диаметром от 1,5 раз большим, чем Земля. Кроме того, планеты земного типа были найдены в обитаемой зоне небольших холодных красных карликов, которые хоть и могут поддерживать жизнь, но отнюдь не комфортную и безопасную, как на нашей планете. Kepler обнаружил множество вероятных экзопланет. Но сколько из них существуют на самом деле? На рисунке варианты ложных показаний (b и с), когда за искомую планету воспринимается другое явление. Возможно, и среди сигнатур 5 наиболее вероятных копий Земли есть ошибочные измерения Поиск двойников Земли был одной из основных целей телескопа Kepler, ведь именно на таких планетах может развиться жизнь, похожая на земную. Также, изучение такой планеты важно для понимания эволюции Земли. К сожалению, найти землеподобную планету у звезды похожей на Солнце очень трудно, поскольку планета размером с Землю блокирует во время транзита (прохождения на фоне диска звезды) только 0,01 % света родительского светила. В декабре прошлого года, команда Kepler-а опубликовала список возможных 18 406 планет-кандидатов и разработала особый алгоритм поиска, согласно которому из тысяч транзитных событий определили 87 вероятных копий Земли. К сожалению, особенности работы телескопа и неполадки с его фотоматрицей поставили под сомнение полученные ранее наблюдения транзитов. Обычно, телескоп Kepler около 3 месяцев неподвижно "смотрел" на определенный участок звездного неба. В конце каждого квартала, телескоп поворачивался на 90 градусов, сканируя все тот же участок неба, только другой частью CCD-матрицы. После очередного квартала телескоп вновь поворачивался, и таким образом в течение 4 лет каждую конкретную звезду наблюдали четыре разные участка матрицы. Проблема заключается в том, что конкретные участки CCD-матрицы оказались немного нестабильными. Данные, которые они собрали, бесспорно полезны для науки, но небольшой случайный шум можно ошибочно принять за транзит экзопланеты. Проще говоря, небольшие помехи могут создавать ложный сигнал о наличии экзопланеты. Хуже всего, что ложные сигналы появляются через строго определенные интервалы (как и настоящие планеты), да к тому же кажутся свидетельствами присутствия планет именно земного типа. В общем, из 87 землеподобных планет подавляющее большинство, судя по всему, - ложные сигналы. Используя особый алгоритм отсеивания ложных сигналов, ученые обнаружили 5 особых транзитных событий, которые регулярно повторялись на протяжении 4 лет. Скорее всего, это и есть экзопланеты земного типа - всего пять возможных копий Земли из тысяч планет-кандидатов. Тем не менее, это тоже успех. Хоть найденные планеты находятся на расстоянии порядка 2000 световых лет и изучить их прямым наблюдением не представляется возможным, астрономы хотя бы имеют шанс исследовать статистические данные.

Другие интересные новости:

▪ Прозрачный и растягивающийся литий-ионный аккумулятор

▪ Внешний аккумулятор ZMI 20 Power Bank с зарядкой 120 Вт

▪ Монитор Philips 284E5QHAD

▪ Открыто новое экзотическое состояние материи

▪ Умная система освещения для офисных зданий от Philips

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочник электрика. Подборка статей

▪ статья Оперативная хирургия. Шпаргалка

▪ статья Почему в одном американском городе висит светофор, у которого зеленый сигнал вверху? Подробный ответ

▪ статья Вездеход-пневмоход. Личный транспорт

▪ статья Радиаторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Одна против восьми. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026