Stromfilter für Festplatte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Die Informationskapazität moderner Festplatten wächst rasant, was von ihren Herstellern höchste Präzision und Qualität bei der Herstellung mechanischer Komponenten sowie eine Verbesserung der elektronischen Komponenten von Festplatten erfordert. Heutzutage reagieren Festplatten sehr empfindlich auf die Qualität der sie versorgenden Spannung. Gleichzeitig kann die Amplitude periodischer oder zufälliger Pulsationen, beispielsweise im +12-V-Stromkreis eines Computers, aus verschiedenen Gründen Hunderte von Millivolt und sogar Einheiten von Volt erreichen. Dies kann höchstwahrscheinlich nicht nur zu Fehlern beim Schreiben und Lesen von Informationen, sondern auch zu Schäden an elektronischen Bauteilen führen. Obwohl Festplatten relativ kostengünstig sind, kann ihr Ausfall nicht nur zum Verlust von Zeit, sondern auch zum Verlust wertvoller Informationen führen, für die es aus irgendeinem Grund keine Sicherungskopie gibt.

Wenn nach dem einfachen Schema in Abb. 1. Erstellen Sie einen Stromfilter für die Festplatte. Dann wird die Wahrscheinlichkeit einer vollständigen oder teilweisen Beschädigung des Laufwerks, das über diesen Filter an die Stromversorgung des Computers angeschlossen ist, erheblich verringert.

Reis. 1. HDD-Stromfilterschaltung

Die +5-V-Spannung vom Netzteilausgang wird über den LC-Filter C1L1C1C4 an den XS7-Anschluss geliefert, der mit der Festplatte verbunden ist. Die +12-V-Spannung wird über den LC-Filter C2L2C5C8C9 an denselben Anschluss geliefert. Die LED HL1 leuchtet rot, wenn am Filtereingang eine Spannung von +5 V anliegt, und HL2 leuchtet gelb, wenn eine Spannung von +12 V anliegt. Die Farben der LEDs wurden nicht zufällig ausgewählt, sie entsprechen den Standardfarben des Anschlusses Kabel, die verschiedene Komponenten des Computers mit +5 V und das Netzteil mit +12 V versorgen. Leistungsstarke Zenerdioden VD2 und VD4 begrenzen die Spannung am Filterausgang bei einem Ausfall der Stromversorgung, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Festplatte verringert wird.

Obwohl viele moderne Computer-Motherboards die Drehzahl der angeschlossenen Lüfter abhängig von der Umgebungstemperatur und der Auslastung des Prozessors und der Grafikkarte selbst steuern können, sind möglicherweise nicht genügend Anschlüsse auf dem Motherboard vorhanden, um alle darin installierten Lüfter anzuschließen Computer. Daher verfügt das vorgeschlagene Gerät zusammen mit den Filtern über eine zusätzliche Lüftersteuerung.

Im Moment des Einschaltens wird der Kondensator C3 entladen, daher stellt sich am Ausgang des auf den Transistoren VT1 und VT2 aufgebauten Spannungsfolgers eine Spannung von ca. 11,2...11,5 V ein. Der an diesen Ausgang angeschlossene Lüfter startet mit nahezu voller Leistung zu arbeiten. Während sich der Kondensator C3 auflädt, sinkt die Spannung am Repeater-Ausgang allmählich auf etwa 7,5 V. Die Lüftergeschwindigkeit und die dadurch verursachten akustischen Geräusche werden reduziert.

Der stationäre Wert der dem Lüfter zugeführten Spannung hängt vom Verhältnis des Widerstands des Thermistors RK1 (mit negativem TCR) und dem Widerstand des Widerstands R3 ab. Wenn die Temperatur der Umgebung, in der sich der Thermistor RK1 befindet, steigt, erhöhen sich die Versorgungsspannung des Lüfters und seine Drehzahl. Die Speisung des Lüfters im Moment des Einschaltens mit einer gegenüber der reduzierten Betriebsspannung erhöhten Spannung gewährleistet einen zuverlässigeren Start.

Die Diode VD1 sorgt für eine schnelle Entladung des Kondensators C3 nach dem Ausschalten der Stromversorgung. Der Widerstand R5 übernimmt einen erheblichen Teil des Laststroms, der sonst durch den Transistor VT2 fließen würde, was den Betrieb dieses Transistors erleichtert.

Alle Teile des Gerätes (außer LEDs) sind auf der in Abb. gezeigten Platine verbaut. 2. Die Verkabelung erfolgt auf der Rückseite. Die Platine wird in eine Styroporhülle einer Autoalarmanlage gelegt. Sie können auch ein rechteckiges Gehäuse aus einer RJ11-Telefonsteckdose verwenden.

Reis. 2. Geräteplatine

Die Drosseln L1 und L2 sind auf Ringe der Größe 16x10x5 aus 2000NM Ferrit gewickelt. Ihre Wicklungen bestehen aus 21 Windungen isolierter Installationslitze mit einem Kupferquerschnitt von 0,85 mm². Sie können auch andere Drosseln mit einer Induktivität von 100...1000 μH und einem Wicklungswiderstand von maximal 0,03 Ohm verwenden, die für einen Gleichstrom von mindestens 2 A ausgelegt sind. Geeignet sind beispielsweise Ringdrosseln von Autoradio-Netzfiltern . Die Drosseln werden mit Heißkleber auf die Platine geklebt.

Festwiderstände – kleine Größen jeder Art. Der Autor fand einen Thermistor mit negativem TCS im Netzteil eines defekten LCD-Fernsehers. Ein anderer kleiner mit einem Widerstand von 8...12 kOhm bei Raumtemperatur funktioniert auch.

Das Gerät wurde mit Computerlüftern mit einer Betriebsspannung von 12 V und einem bei dieser Spannung aufgenommenen Strom von 0,09...0,6 A getestet. Wird daran ein Lüfter zur Kühlung der Festplatte angeschlossen, kann der Thermistor RK1 am Aluminium angebracht werden Gehäuse durch eine isolierende Dichtung HDD, wenn die Temperatur steigt, erhöht der Lüfter die Kühlluftzufuhr. Achten Sie beim Befestigen des Thermistors darauf, keinen Druck auf die obere Abdeckung des Festplattengehäuses auszuüben und nicht versehentlich das Loch des Luftfilterventils darauf abzudichten.

Die Kondensatoren C1, C2, C7 sind aus Keramik, C3 – C6 sind Aluminiumoxid oder Tantal, C8 und C9 sind Tantaloxid zur Oberflächenmontage.

Anstelle der schützenden Zenerdiode P6KE12A können Sie 1SMA12AT3, 1SMA13AT3, P6KE13A oder den heimischen D815D verwenden. Die Diode VD3 dient dazu, die Gesamtbetriebsspannung der Schutzschaltung auf 13...13,5 V bei einem Strom von 1...10 mA zu erhöhen. Anstelle der Diode 1N4001 können Sie jede der Serien 1N4001 - 1 N4007, UF4001 - UF4007, 1 N5401 - 1 N5408, KD243, KD247, KD226 einbauen. Bei Schutzzenerdioden für eine Spannung von 13 V ist diese Diode nicht erforderlich.

Die Zenerdiode 1SMA5.0AT3 wird durch 1N5339 oder den heimischen D815A ersetzt. Der Spannungsabfall an der Zenerdiode VD2 sollte bei einem Strom von 1...20 mA 5,4...5,8 V betragen. Bei Bedarf kann er durch Reihenschaltung einer Gleichrichterdiode um 0,4...0,6 V erhöht werden Zenerdiode, wie es im +12-V-Stromkreis der Fall ist.

Die Diode 1N4148 kann durch jede der Serien KD510, KD521, KD522, 1N914, 1SS244 ersetzt werden. LEDs sind für jeden Typ geeignet, vorzugsweise in den gleichen Farben wie im Diagramm angegeben.

Der KT816B-Transistor kann durch jeden der Serien KT816, KT9170, 2SA928, 2SA931 ersetzt werden. Anstelle von KT3102E eignet sich ein Transistor der Serien KT3102, KT342, KT6111, KT6113, KT645, BC547, SS9014, 2SC1815. Es empfiehlt sich, Transistoren mit einem möglichst hohen Basisstromübertragungskoeffizienten auszuwählen.

Der MOLEX-8981 (XP1)-Stecker zum Anschluss des Filters an die Stromversorgung des Computers wurde vom MOLEX-SATA-Adapter entfernt. An die Kontakte dieses Steckverbinders sind Anschlussdrähte mit einem Kupferquerschnitt von 0,75 mm angelötet.². Adapter zur Stromversorgung von Festplatten mit Aluminiumlitzen sollten nicht verwendet werden [1]. Wenn in Ihrem Computer mehrere Festplatten installiert sind, ist es ratsam, für jede davon einen separaten Filter zu erstellen, anstatt Splitter zu verwenden.

Eine zusätzliche Filterung der Festplattenstromversorgung ist nur eine der Maßnahmen, um die Zuverlässigkeit und Stabilität des Computers zu erhöhen. Es kann ratsam sein, Filter ähnlich dem beschriebenen im +12-V-Stromkreis der zusätzlichen Stromversorgung der Grafikkarte und im +12-V-Versorgungsstromkreis der Schaltspannungsregler des Prozessors zu installieren. Es ist auch sinnvoll, zusätzliche Glättungskondensatoren parallel zu den Stromversorgungsausgängen +3,3 V, +5 V und +12 V (orange, rote und gelbe Drähte) zu installieren oder die bereits in diesen Stromkreisen installierten Kondensatoren durch größere Kapazitäten zu ersetzen.

Alle Oxidkondensatoren mit den geringsten Anzeichen einer Schwellung der oberen Abdeckung oder spürbarer Erwärmung bei Berührung [2] müssen unbedingt ausgetauscht werden.

Literatur

1. Butov A. Verfeinerung von Steckverbindern für Computer-Netzteile. – Radio, 2009, Nr. 8, S. 24.
2. Grishin A. Reduzierung der Erwärmung von Filterteilen in Prozessorstromkreisen. - Radio, 2004, Nr. 1, S. 23, 24.

Autor: A. Butow

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