日常用一套modt的平臺(tái),主板是micro-ATX的,電源接口為24+4針ATX電源口。所用的大水牛機(jī)箱帶了一個(gè)長(zhǎng)條型的小電源,標(biāo)稱額定輸出功率50W。雖然用著沒(méi)有問(wèn)題,但是原配電源的缺點(diǎn)有:一、風(fēng)扇直徑小風(fēng)聲大,不能靜音。二、電源自身開(kāi)啟后即便沒(méi)有負(fù)載,也要消耗9W的電力(功率表測(cè)),也就是給機(jī)箱內(nèi)徒增9W的發(fā)熱。
使用原配的電源,我這個(gè)主機(jī)啟動(dòng)后空閑狀態(tài)下功率約32W。因?yàn)?/font>modt功耗不大,我考慮用DC-ATX方案取代原有電源,而淘寶上賣的模塊價(jià)格都貴,我也不需要那么多輸出功率。于是DIY吧。

ATX電源接口如上圖所示,有12V, 5V, 3.3V, -12V, 5V-standby 一共5組電源輸入。-12V不是必須的,如果確信用不上可以省略。因此至少需要有4路輸出共給,3種不同電壓。如果輸入直流電源是12V的話,最少需要制作12V-3.3V, 12V-5V兩個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器。

首先備料:購(gòu)買改裝用的線材

這是20針轉(zhuǎn)24針ATX電源轉(zhuǎn)接線,和大4Pin轉(zhuǎn)P4電源插頭線,插頭的那端利用上。
這些才是電源的主角:3R33S電源模塊——去年從礦壇上得知的白菜價(jià)同步整流模塊。
3R33S模塊有6個(gè)引腳,除了地和輸入輸出外,還有一個(gè)使能端(開(kāi)關(guān)控制)和輸出調(diào)整端。默認(rèn)輸出電壓是3.3V, 輸入最高可到22V, 用在這里完全沒(méi)有問(wèn)題。
我的想法是用兩只3R33S分別輸出3.3V和5V, 再加一只輸出5V-SB(待機(jī)電源)。12V直接從電源來(lái),只加一個(gè)MOS管開(kāi)關(guān)就夠了。-12V嘛以后再弄。首先要做的是把3.3V輸出的模塊改成5V輸出?纯3R33S模塊的內(nèi)部:

3R33S的核心是MP2307芯片
3R33S的核心是MP2307芯片,根據(jù)手冊(cè),用于比較輸出的參考電壓是0.925V。也就是說(shuō),輸出電壓經(jīng)過(guò)電阻分壓以后接到反饋端時(shí),應(yīng)該等于0.925V。模塊內(nèi)部的連線可以看清楚了:反饋端與輸出端之間是兩個(gè)51k并聯(lián),反饋端與地之間是10k。因此,默認(rèn)的輸出電壓是: 0.925*((51/2+10)/10)=3.28V。需要改輸出,就在這幾個(gè)電阻上作文章。我的辦法是在10k對(duì)地的電阻上并聯(lián)一個(gè)13.3k得到5.7k, 輸出變?yōu)?0.925*((51/2+5.7)/5.7)=5.06V。13.3k哪里來(lái)?板子上已經(jīng)有一只3.3k了,所以焊上一只10k 0805貼片電阻完事。還有就是模塊上面輸出有一只穩(wěn)壓管,不知為何設(shè)計(jì)。輸出電壓改高以后把穩(wěn)壓管一并拆除,利用其焊盤位焊?jìng)(gè)1uF貼片電容。改后是這個(gè)樣子:
12V電源的開(kāi)啟關(guān)閉用一只PMOS管FDS4435A控制,將G極接地則VGS=-12V, 溝道電阻RDS<20毫歐。ATX電源的POWER_ON是邏輯電平輸出,直接接到MOS管的G極顯得不合適(不確定主板上是否是開(kāi)漏輸出)。因此需要附加電路。而3R33S的開(kāi)啟端是高電壓有效,不能直接用ATX控制。這樣我設(shè)計(jì)了如下電路:
當(dāng)ATX電源開(kāi)啟允許時(shí),PNP管導(dǎo)通,兩個(gè)受控的3R33S模塊就開(kāi)啟。后面的NPN管也導(dǎo)通,MOS管開(kāi)啟。這樣3.3V, 5V, 12V三個(gè)輸出都開(kāi)啟。還要留意的是:3R33S控制端接有上拉電阻,因此懸空的時(shí)候電源是開(kāi)啟的。在這個(gè)設(shè)計(jì)中為了受控,除了待機(jī)電源外的兩個(gè)模塊,需要將上拉電阻拆除,如圖:
按照ATX電源的要求,所有輸出都達(dá)到預(yù)定電壓后,輸出一個(gè)POWER_OK指示,這樣主機(jī)才工作。這兒就簡(jiǎn)單加一個(gè)“延時(shí)通知”了,如下的電路。沒(méi)有儀器測(cè)試延時(shí)了多少
一切準(zhǔn)備就緒,下面要做板子了。畫(huà)PCB太麻煩了,刀刻!先裁一塊板子,寬度就是兩個(gè)模塊的寬度。
然后就開(kāi)始刻吧,布線在草稿紙上和頭腦里。因?yàn)槟K要焊在銅箔面,就所有元件都在一面好了,盡量使用貼片的縮小面積。這樣刻起來(lái)要小心了。。。
刻的時(shí)候就用模塊作位置參照比劃了,邊刻邊規(guī)劃,刻完了是這個(gè)樣子:
焊接比起刀刻來(lái),就輕松多了,不費(fèi)力。用了一個(gè)直插的8550
,是不得以,因?yàn)闆](méi)有的合適的貼片管了。
還有一件手工活:改線:
一把線太多了。因?yàn)楣β市,不用?dān)心線太細(xì)走不了大電流的問(wèn)題?梢越氐粢徊糠止δ苤貜(fù)的線,在主板上同樣顏色的線焊點(diǎn)是連在一起的。先把地、5V、3.3V這幾根重要的供電線整理合并出來(lái)。而12V主要是給CPU供電,有單獨(dú)的插頭,先不管。5V待機(jī)也稍后再連。
把5V和3.3V接好。地分成兩根線連接,是因?yàn)榫數(shù)比較多。
最后焊接上POWER_OK, POWER_ON, 5VStandBy, 12V——臨時(shí)接的,測(cè)試以后重新整理吧。再把4pin插頭的12V和地也焊好。這樣電源的基本功能就有了。
上機(jī)測(cè)試!忘了焊SATA電源線了,臨時(shí)處理……窘
12V接通!OK, 確認(rèn)待機(jī)電路工作。因?yàn)榫W(wǎng)卡工作了,看到指示燈亮起來(lái)。待機(jī)時(shí)輸入功率1瓦多。
開(kāi)機(jī)運(yùn)行,一切正常。太靜音了,以致于一按電源開(kāi)關(guān)以后沒(méi)有動(dòng)靜,我還以為出問(wèn)題了,直到聽(tīng)到嘟的一聲。系統(tǒng)啟動(dòng)完成以后沒(méi)有運(yùn)行計(jì)算任務(wù)時(shí),電流穩(wěn)定在1.42A左右。DC-ATX低功耗改造成功!
目前運(yùn)行了十多個(gè)小時(shí)了表現(xiàn)正常。 用功率表測(cè)得市電輸入DC12V適配器的功率在20W~22W之間。主機(jī)滿負(fù)載運(yùn)行時(shí)輸入功率也不到30W。
與原來(lái)的大水牛ATX電源相比,整體節(jié)能30%以上
剩下的工作是利用板子上剩余面積,搭一塊MC34063的-12V電路;完了再想辦法把電源裝到機(jī)箱內(nèi)固定。
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