【参赛作品】刀刻版DC-ATX电源
我日常用一套modt的平台,主板是micro-ATX的,电源接口为24+4针ATX电源口。所用的大水牛机箱带了一个长条型的小电源,标称额定输出功率50W。虽然用着没有问题,但是原配电源的缺点有:一、风扇直径小风声大,不能静音。二、电源自身开启后即便没有负载,也要消耗9W的电力(功率表测),也就是给机箱内徒增9W的发热。使用原配的电源,我这个主机启动后空闲状态下功率约32W。因为modt功耗不大,我考虑用DC-ATX方案取代原有电源,而淘宝上卖的模块价格都贵,我也不需要那么多输出功率。于是DIY吧。
ATX电源接口如上图所示,有12V, 5V, 3.3V, -12V, 5V-standby 一共5组电源输入。-12V不是必须的,如果确信用不上可以省略。因此至少需要有4路输出共给,3种不同电压。如果输入直流电源是12V的话,最少需要制作12V-3.3V, 12V-5V两个DC-DC转换器。
首先备料:购买改装用的线材
这是20针转24针ATX电源转接线,和大4Pin转P4电源插头线,插头的那端利用上。
这些才是电源的主角:3R33S电源模块——去年从矿坛上得知的白菜价同步整流模块。
3R33S模块有6个引脚,除了地和输入输出外,还有一个使能端(开关控制)和输出调整端。默认输出电压是3.3V, 输入最高可到22V, 用在这里完全没有问题。
我的想法是用两只3R33S分别输出3.3V和5V, 再加一只输出5V-SB(待机电源)。12V直接从电源来,只加一个MOS管开关就够了。-12V嘛以后再弄。首先要做的是把3.3V输出的模块改成5V输出。看看3R33S模块的内部:
3R33S的核心是MP2307芯片,根据手册,用于比较输出的参考电压是0.925V。也就是说,输出电压经过电阻分压以后接到反馈端时,应该等于0.925V。模块内部的连线可以看清楚了:反馈端与输出端之间是两个51k并联,反馈端与地之间是10k。因此,默认的输出电压是: 0.925*((51/2+10)/10)=3.28V。需要改输出,就在这几个电阻上作文章。我的办法是在10k对地的电阻上并联一个13.3k得到5.7k, 输出变为 0.925*((51/2+5.7)/5.7)=5.06V。13.3k哪里来?板子上已经有一只3.3k了,所以焊上一只10k 0805贴片电阻完事。还有就是模块上面输出有一只稳压管,不知为何设计。输出电压改高以后把稳压管一并拆除,利用其焊盘位焊个1uF贴片电容。改后是这个样子:
12V电源的开启关闭用一只PMOS管FDS4435A控制,将G极接地则VGS=-12V, 沟道电阻RDS<20毫欧。ATX电源的POWER_ON是逻辑电平输出,直接接到MOS管的G极显得不合适(不确定主板上是否是开漏输出)。因此需要附加电路。而3R33S的开启端是高电压有效,不能直接用ATX控制。这样我设计了如下电路:
当ATX电源开启允许时,PNP管导通,两个受控的3R33S模块就开启。后面的NPN管也导通,MOS管开启。这样3.3V, 5V, 12V三个输出都开启。还要留意的是:3R33S控制端接有上拉电阻,因此悬空的时候电源是开启的。在这个设计中为了受控,除了待机电源外的两个模块,需要将上拉电阻拆除,如图:
按照ATX电源的要求,所有输出都达到预定电压后,输出一个POWER_OK指示,这样主机才工作。这儿就简单加一个“延时通知”了,如下的电路。没有仪器测试延时了多少:loveliness:
一切准备就绪,下面要做板子了。画PCB太麻烦了,刀刻!先裁一块板子,宽度就是两个模块的宽度。
然后就开始刻吧,布线在草稿纸上和头脑里。因为模块要焊在铜箔面,就所有元件都在一面好了,尽量使用贴片的缩小面积。这样刻起来要小心了。。。
刻的时候就用模块作位置参照比划了,边刻边规划,刻完了是这个样子:
焊接比起刀刻来,就轻松多了,不费力。用了一个直插的8550:L ,是不得以,因为没有的合适的贴片管了。
还有一件手工活:改线:
一把线太多了。因为功率小,不用担心线太细走不了大电流的问题。可以截掉一部分功能重复的线,在主板上同样颜色的线焊点是连在一起的。先把地、5V、3.3V这几根重要的供电线整理合并出来。而12V主要是给CPU供电,有单独的插头,先不管。5V待机也稍后再连。
把5V和3.3V接好。地分成两根线连接,是因为线数比较多。
最后焊接上POWER_OK, POWER_ON, 5VStandBy, 12V——临时接的,测试以后重新整理吧。再把4pin插头的12V和地也焊好。这样电源的基本功能就有了。
上机测试!忘了焊SATA电源线了,临时处理……窘
12V接通!OK, 确认待机电路工作。因为网卡工作了,看到指示灯亮起来。待机时输入功率1瓦多。
开机运行,一切正常。太静音了,以致于一按电源开关以后没有动静,我还以为出问题了,直到听到嘟的一声。系统启动完成以后没有运行计算任务时,电流稳定在1.42A左右。DC-ATX低功耗改造成功!
[ 本帖最后由 d3b7 于 2011-2-17 15:53 编辑 ] 目前运行了十多个小时了表现正常。 用功率表测得市电输入DC12V适配器的功率在20W~22W之间。主机满负载运行时输入功率也不到30W。
与原来的大水牛ATX电源相比,整体节能30%以上:lol
剩下的工作是利用板子上剩余面积,搭一块MC34063的-12V电路;完了再想办法把电源装到机箱内固定。 原来“刀刻”是这个意思啊 这个支持,顶一下。原来还有人和我一样的想法啊,只是我没动手。佩服DIY精神,向楼主学习。 楼主挺有创意 你那电脑是啥U啊阿童木? 刻得真不错啊 请教楼主现在这个12v的主电源用的是什么电源啊?普通的电脑能不能这样改呢? 贴片电路刻得不错,就是那把刀的刀尖都没了,破了点。玩这个眼神儿得好,我们不仅不懂,而且老眼昏花玩不了这个。
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