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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Filtro de energia para HDD. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / informática A capacidade de informação dos HDDs modernos está crescendo rapidamente, o que exige que seus fabricantes forneçam a mais alta precisão e qualidade na fabricação de componentes mecânicos e melhorem os componentes eletrônicos dos HDDs. Hoje, os HDDs tornaram-se muito sensíveis à qualidade da tensão que os fornece. Ao mesmo tempo, a amplitude das pulsações periódicas ou aleatórias, por exemplo, no circuito de +12 V de um computador, por vários motivos, pode atingir centenas de milivolts e até unidades de volts. Muito provavelmente, isso pode levar não apenas a erros na escrita e leitura de informações, mas também a danos aos componentes eletrônicos. Embora os HDDs sejam relativamente baratos, sua falha pode levar à perda não apenas de tempo, mas também de informações valiosas que, por algum motivo, não possuem uma cópia de backup. Se de acordo com o esquema simples mostrado na Fig. 1, faça um filtro de energia para o HDD, então a probabilidade de danos totais ou parciais à unidade conectada através deste filtro à fonte de alimentação do computador é significativamente reduzida.
A tensão de +5 V da saída da fonte de alimentação é fornecida ao conector XS1 conectado ao HDD através do filtro LC C1L1C4C7. A tensão de + 12 V é fornecida ao mesmo conector através do filtro LC C2L2C5C8C9. O LED HL1 brilha em vermelho quando há tensão de +5 V na entrada do filtro, e HL2 brilha em amarelo quando há tensão de +12 V. As cores dos LEDs não foram escolhidas aleatoriamente, elas correspondem às cores padrão da conexão fios que fornecem +5 V a vários componentes do computador e +12 V da fonte de alimentação. Os poderosos diodos zener VD2 e VD4 limitam a tensão na saída do filtro em caso de falha na fonte de alimentação, o que reduz a probabilidade de danos ao HDD. Embora muitas placas-mãe de computadores modernos possam controlar a velocidade de rotação das ventoinhas conectadas a elas, dependendo da temperatura ambiente e da carga do processador e da placa de vídeo, pode não haver conectores suficientes na placa-mãe necessários para conectar todas as ventoinhas instaladas no computador. Portanto, juntamente com os filtros, o dispositivo proposto possui uma unidade adicional de controle do ventilador. No momento em que a energia é ligada, o capacitor C3 é descarregado, portanto, na saída do seguidor de tensão montado nos transistores VT1 e VT2, é definida uma tensão de cerca de 11,2...11,5 V. O ventilador conectado a esta saída começa a funcionar para operar com potência quase total. À medida que o capacitor C3 é carregado, a tensão na saída do repetidor diminui gradualmente para aproximadamente 7,5 V. A velocidade do ventilador e o ruído acústico que ele cria são reduzidos. O valor de estado estacionário da tensão fornecida ao ventilador depende da relação entre a resistência do termistor RK1 (com TCR negativo) e a resistência do resistor R3. À medida que aumenta a temperatura do ambiente onde o termistor RK1 está localizado, a tensão de alimentação do ventilador e sua velocidade de rotação aumentam. Alimentar o ventilador no momento de ligar com uma tensão aumentada em relação à tensão operacional reduzida garante uma partida mais confiável. O diodo VD1 garante descarga rápida do capacitor C3 após desligar a energia. O resistor R5 assume uma parte significativa da corrente de carga que de outra forma fluiria através do transistor VT2, o que facilita a operação deste transistor. Todas as partes do dispositivo (exceto os LEDs) são instaladas na placa de circuito mostrada na Fig. 2. A fiação é feita no verso. A placa é colocada em uma caixa de poliestireno de alarme de carro. Você também pode usar um invólucro retangular de uma tomada telefônica suspensa RJ11.
As bobinas L1 e L2 são enroladas em anéis de tamanho 16x10x5 feitos de ferrite 2000NM. Seus enrolamentos contêm 21 voltas de fio de instalação trançado isolado com seção transversal de cobre de 0,85 mm.2. Você também pode usar outras bobinas com uma indutância de 100...1000 μH com uma resistência de enrolamento não superior a 0,03 Ohm, projetada para uma corrente contínua de pelo menos 2 A. Por exemplo, bobinas de anel de filtros de energia de rádio de carro são adequadas . As bobinas são coladas na placa de circuito com cola quente. Resistores fixos - de pequeno porte de qualquer tipo. O autor encontrou um termistor com TCS negativo na fonte de alimentação de uma TV LCD com defeito. Outro pequeno com resistência de 8...12 kOhm em temperatura ambiente também funcionará. O dispositivo foi testado com ventiladores de computador com tensão operacional de 12 V e corrente consumida nesta tensão de 0,09...0,6 A. Se um ventilador de refrigeração do HDD estiver conectado a ele, o termistor RK1 pode ser conectado ao alumínio caso através de uma junta isolante HDD, quando a temperatura aumenta, o ventilador aumentará o fornecimento de ar de resfriamento. Ao fixar o termistor, tente não pressionar a tampa superior da caixa do HDD e não vede acidentalmente o orifício da válvula do filtro de ar. Os capacitores C1, C2, C7 são cerâmicos, C3 - C6 são óxido de alumínio ou tântalo, C8 e C9 são óxido de tântalo para montagem em superfície. Em vez do diodo zener de proteção P6KE12A, você pode usar 1SMA12AT3, 1SMA13AT3, P6KE13A ou o D815D doméstico. O diodo VD3 é projetado para aumentar a tensão operacional total do circuito de proteção para 13...13,5 V a uma corrente de 1...10 mA. Em vez do diodo 1N4001, você pode instalar qualquer uma das séries 1N4001 - 1 N4007, UF4001 - UF4007, 1 N5401 - 1 N5408, KD243, KD247, KD226. Com diodos zener de proteção para tensão de 13 V, este diodo não é necessário. O diodo zener 1SMA5.0AT3 foi substituído por 1N5339 ou D815A doméstico. A queda de tensão no diodo zener VD2 em uma corrente de 1...20 mA deve ser de 5,4...5,8 V. Se necessário, ela pode ser aumentada em 0,4...0,6 V conectando um diodo retificador em série com este diodo zener, como é feito no circuito de +12 V. O diodo 1N4148 pode ser substituído por qualquer uma das séries KD510, KD521, KD522, 1N914, 1SS244. Os LEDs são adequados para qualquer tipo, de preferência nas mesmas cores indicadas no diagrama. O transistor KT816B pode ser substituído por qualquer uma das séries KT816, KT9170, 2SA928, 2SA931. Em vez de KT3102E, um transistor das séries KT3102, KT342, KT6111, KT6113, KT645, BC547, SS9014, 2SC1815 é adequado. É aconselhável selecionar transistores com o maior coeficiente de transferência de corrente de base possível. O conector MOLEX-8981 (XP1) para conexão do filtro à fonte de alimentação do computador foi removido do adaptador MOLEX-SATA. Fios de conexão com seção transversal de cobre de 0,75 mm são soldados aos contatos deste conector.2. Adaptadores para alimentar HDDs com fios trançados de alumínio não devem ser usados [1]. Se o seu computador tiver vários HDDs instalados, é aconselhável fazer um filtro separado para cada um deles, em vez de usar divisores. A filtragem adicional da fonte de alimentação do HDD é apenas uma das medidas para aumentar a confiabilidade e estabilidade do computador. Pode ser aconselhável instalar filtros semelhantes ao descrito no circuito de +12 V da fonte de alimentação adicional da placa de vídeo, no circuito de alimentação de +12 V dos reguladores de tensão de chaveamento do processador. Também é útil instalar capacitores de suavização adicionais em paralelo com as saídas da fonte de alimentação +3,3 V, +5 V e +12 V (fios laranja, vermelho e amarelo) ou substituir os capacitores já instalados nestes circuitos por capacitâncias maiores. Todos os capacitores de óxido com os menores sinais de inchaço da tampa superior ou com aquecimento perceptível ao toque [2] devem ser substituídos sem falhas. Literatura
Autor: A. Butov
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