Verwenden von Spannungsreglern für eine Computerfestplatte

Ich habe einen Intel NUC ( NUC8I3BEH3 ), der ein eigenes 19-V-90-W-Netzteil verwendet ( Bilder ).

Nach einigen Problemen mit 2,5-Zoll-Festplatten mit 4 TB und externen USB-Festplatten möchte ich ein 3,5-Zoll-Laufwerk verwenden, aber der interne SATA-Stromanschluss des NUC unterstützt dies nicht (liefert keine 12 V).

Ich erwäge ein Aluminiumgehäuse (Hammond-Druckgussgehäuse, 1590DBK , 187 x 119 x 56 mm), das an die 2 Befestigungslöcher des Intel NUC geschraubt wird, mit einem größeren Loch in der Basis, um die Strom- und Datenkabel zu verlegen und möglicherweise einen gewissen Luftstrom zu ermöglichen.

Könnte ich für die Stromversorgung ein Kabel von der 19-V-Stromversorgung (intern) auf sichere Weise verlegen, um eine 4-TB-Western Digital Red-Festplatte ( WD40EFRX ) mit Strom zu versorgen, die eine 5-V- und 12-V-Versorgung benötigt, 1,75 Ampere (Spitze) bei 4,5 Watt.

Vielleicht zwei lineare Spannungsregler verwenden, um 5 V und 12 V bereitzustellen (z. B. L78S05CV und L78S12CV )?

Diese können einen Eingang von bis zu 35 V, einen Strom von bis zu 2 Ampere und einen thermischen Widerstand von 5 °C/W Sperrschichtgehäuse oder 50 °C/W Sperrschicht-Umgebung aufnehmen.

Oder, wie von @bimpelrekkie vorgeschlagen, ein fester Schaltregler (zB LM2596T-12 und LM2596T-5.0 .

Aber ich bin mir nicht sicher:

  1. Wäre das für eine Festplatte geeignet? Kann es eine ausreichend saubere Stromversorgung bieten und über einen langen Zeitraum (4+ Jahre) laufen?

  2. Würde es zu viel Wärme erzeugen? Ich erwäge, einige 20 x 15 x 10 mm Kühlkörper mit 3M-Schrauben für das 3,75-mm-Loch zu besorgen.

  3. Gibt es eine gute Möglichkeit, sie mit dem Aluminiumgehäuse zu verbinden, vorausgesetzt, es handelt sich um einen Kühlkörper? Ich glaube nicht, dass Lötarbeiten funktionieren oder Thermoband gut genug halten würde, also vielleicht ein Epoxidharz, das auch mit hohen Temperaturen umgehen kann (nur um sicherzugehen).

  4. Wird das 90W-Netzteil mit der Mehrbelastung zufrieden sein? Der Computer verbraucht derzeit 25 W, während beide CPU-Kerne mit 100 % laufen.

  5. Wo ich zuerst die 19-V-Versorgung an den 12-V-Regler anschließen würde, sollte der 5-V-Regler an die 12 V angeschlossen werden (damit der Abfall von 12 V auf 5 V geringer ist, was möglicherweise bei der Erwärmung / Lebensdauer hilft) oder sollte ich ihn direkt anschließen an 19 V (es wird also weniger Strom durch den 12-V-Regler gezogen?), dh in Reihe oder parallel?

Gibt es eine andere Möglichkeit, dies zu tun? Vielleicht zwei DC-DC-Abwärtswandler? Ich habe diese noch nie benutzt, sie sehen interessant aus, aber ich weiß nicht, wie zuverlässig sie sind.

Und muss ich bei diesem Setup noch etwas beachten?

Früher habe ich ein separates Netzteil mit einer externen USB-Festplatte verwendet, aber dadurch wurden 2 zusätzliche Kabel eingeführt, und wenn dieser Computer in einem Büro steht, das mehr als 4 Stunden entfernt ist, möchte ich diese Reise nicht machen, weil eine der Kabel sind "herausgefallen" (zumindest wenn der Computer nur 1 Kabel hat, kann ich jemanden fragen, der keine Techniker ist, um es zu überprüfen).

Lineare Spannungsregler NEIN, Festplatten verbrauchen zu viel Strom für Linearregler, die Regler werden sehr heiß . Vergiss Linearregler, nimm einen Schaltregler und bau dir nichts selber, sondern ein Modul . Suchen Sie nach "LM2596"-basierten Modulen, diese können das tun, was Sie brauchen.
Danke @Bimpelrekkie; Beim Betrachten der Abwärtsregler ist mir aufgefallen, dass Sie ihre Ausgangsspannung eingestellt haben, und ich habe mich gefragt, ob dies das Setup möglicherweise zu kompliziert macht, und war mir nicht sicher, ob sie für den langfristigen Gebrauch geeignet sind ... und dieselben Fragen anwenden (in Reihe/parallel betreiben? Brauchen Sie einen Kühlkörper? usw.).
Feste Ausgangsspannungen werden mit einem Potmeter eingestellt: nicht komplizierter und auch nicht weniger zuverlässig (es sei denn, Sie stimmen das Poti jeden Tag neu ab). Sie können die Ausgänge der Regler nicht parallel schalten . Also einfach nicht. Kühlkörper sollten nicht benötigt werden. Bei all Ihren Fragen: Hier laufen Sie Gefahr, dass etwas schief geht. Die sichere Variante ist die, die man nicht will: ein separates Gehäuse und Netzteil für die 3,5-Zoll-Festplatte. Wie wäre es mit Schmelzkleber, um die Anschlüsse semipermanent zu fixieren. Bringen Sie dazu farbige Aufkleber auf den Anschlüssen an klar, wohin sie gehen.
@Bimpelrekkie: Das Bit "seriell oder parallel" bezieht sich auf die Speisung beider Buck-Regler von der 19-V-Quelle (parallel) oder auf die Verbindung des 12-V-Bucks mit 19 V und des 5-V-Bucks mit dem 12-V-Ausgang (seriell).
@Bimpelrekkie, nochmals vielen Dank, ich schaue mir nur feste Schaltregler an, und nur um zu überprüfen, ob ich auf derselben Seite bin, wäre der LM2596T-12 eine 12-V-Version, an die Sie denken ... und ja, habe ich farbige Aufkleber ausprobiert, hat nicht funktioniert (Kleber könnte sein), wo der Ort, an den es geht, ein Chaos ist (zum Glück habe ich dort nur einen Server und möchte ihn so eigenständig wie möglich halten).

Antworten (1)

Lassen Sie uns die aktuelle Auslosung aus der HDD-Dokumentation überprüfen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es verbraucht also 1,75 A Spitze auf der 12-V-Leitung und verwendet anscheinend nicht einmal 5 V, da es keine Spezifikation gibt. Das ist hoch für einen Linearregler. Der Linearregler wird (19-12) * 1,75 = 12 W Spitze abführen. Da wir nicht wissen, wie lange die Spitzen dauern und was „durchschnittlich“ bedeutet, ist es sicherer, den Kühlkörper für Spitzenleistung auszulegen. Dann ist die 5 ° C / W-Spezifikation auf dem Regler RthJC ein Problem, da der Chip 5 * 12 = 60 ° C heißer als der Kühlkörper ist, also ein No-Go. Du brauchst einen Abwärtswandler.

19 V 90 W Versorgung bedeutet 4,7 Ampere. Es wird wahrscheinlich ausreichend sein, obwohl Sie die vom Nuc aufgenommene Leistung auch bei maximaler GPU messen sollten.

Wenn Sie online mit den üblichen Verdächtigen einkaufen, werden Sie leider höchstwahrscheinlich Module finden, die billige gefälschte Komponenten von geringer Qualität wie "LM2596" verwenden; Anführungszeichen sind ein Muss, da viele dieser Module keinen tatsächlichen LM2596 haben, sondern stattdessen einen unbekannten Chip mit der Aufschrift "LM2596". Auch der letzte, den ich getestet habe, hatte den richtigen Induktorwert für einen LM2596, der für den gefälschten Chip zu niedrig war, sodass er bei jedem Zyklus gesättigt war. Außerdem erhalten Sie Allzweckkondensatoren der Müllklasse, die den Welligkeitsstrom nicht bewältigen können und brennend heiß werden. Erwarten Sie von diesen Abscheulichkeiten keinerlei Zuverlässigkeit. Ein wahrscheinliches Ende dieser Geschichte ist ein Kondensatorausfall, gefolgt von einer Überspannung am Ausgang und dem Tod von allem, was daran angeschlossen ist.

Da fallen mir mehrere Möglichkeiten ein:

1) Wenn die Festplatte keine 5V benötigt.

Prüfen Sie, ob der Nuc ab 12V zuverlässig laufen kann. Ersetzen Sie in diesem Fall die 19-V-Versorgung durch eine 12-V-Versorgung. Erledigt.

2) Verwenden Sie einen Buck, um von 19 V auf 12 V (und 5 V) herunterzusteigen. Hier ist einer, der zuverlässig sein sollte .

Dieser Computer wird in einem Büro sein, das mehr als 4 Stunden entfernt ist. Ich möchte diese Reise nicht machen, weil eines der Kabel "herausgefallen" ist.

3)

In diesem Fall ist es viel besser, nur handelsübliche Teile zu kaufen, die im Falle eines Defekts problemlos geliefert und vom Endverbraucher ersetzt werden können. Da eine 12-V-Stromversorgung für ein externes Festplattengehäuse weniger als eine 4-stündige Reise kostet, empfehle ich, dem Kunden ein Ersatznetzteil zu geben. Wenn Sie befürchten, dass sich Stecker lösen, bringen Sie Klebeband an.

Danke @peufeu, ich werde die Details gleich überprüfen, aber um die 5-V-Frage zu beantworten, glaube ich, dass sie für die kleine Logikplatine darauf verwendet wird (12 V gehen zum Motor) ... und nur um zu überprüfen, für die 5V, würdest du das am 19V oder am 12V Ausgang machen?
Guter Anruf beim "PicoPSU-80-WI-32V", wusste nicht, dass es die gibt, habe mir gerade eins zugelegt, mal sehen wie es läuft... aus Interesse der Festschaltregler-Vorschlag von Bimpelrekkie (I gefunden LM2596T-12 und LM2596T-5.0), könnten sie auch funktioniert haben?
Ja, sie würden funktionieren, aber Sie müssen einen Schaltplan und eine Leiterplatte entwerfen, die richtigen Komponenten auswählen ... für eine einmalige Sache, die viel mehr Zeit in Anspruch nimmt, als das, was die fertige Lösung wert ist.
Sie können auch solche gekapselten DC-DC-Wandler verwenden, die die komplette Schaltung enthalten. Sie müssen jedoch ein paar Kondensatoren hinzufügen, und wenn sie auf einer Leiterplatte montiert sind, müssen Sie sie montieren.
Darf ich fragen, was diese DC-DC-Wandler zusätzlich zum Festschaltregler leisten? wie in, wenn ich einen "LM2596T-12" nehmen würde, was müsste die Platine zusätzlich leisten? Ich vermute, ein Kondensator könnte die Ausgangsspannung glätten? Ich muss gestehen, ich habe mir einfach die Komponentenbeschreibung angesehen, und obwohl es alles tun würde, was ich brauchte.
LM2596 ist ein Abwärtswandler- Chip, aber es ist nur der Chip , daher sind eine Induktivität, Eingangs- und Ausgangskappen, ein EMI-Filter am Eingang wahrscheinlich, ein paar Widerstände zum Einstellen der Spannung sowie ein angemessenes Leiterplattenlayout und eine geeignete Komponentenauswahl erforderlich. Die DC-DC-Dosen, die ich verlinkt habe, sind fertig, also ist alles Erforderliche drin, sie brauchen wahrscheinlich immer noch einen LC am Eingang für die EMI-Filterung und eine Leiterplatte, auf der sie montiert werden können, und vielleicht Kondensatoren, wenn das Datenblatt dies sagt, aber es ist a viel weniger Arbeit. Das PicoPSU ist Plug'n Play.
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