硬盤背板設計

硬盤背板是一種電子設備的機械部件,它提供了一個固定硬盤的位置,并將硬盤與主板上的接口連接起來。下面是一些我在設計硬盤背板時的基本步驟和經(jīng)驗:

接口兼容
在設計一款硬盤背板時,首先應該明確盤位和硬盤尺寸。目前主流硬盤有3種,SATA3、SAS3、U2.在家用NAS上主要是SATA盤。SAS3可以向下兼容SATA3,但SATA3背板無法使用SAS3硬盤。U2是單獨的一種規(guī)格,主要用于企業(yè)級U2固態(tài)硬盤。


電源系統(tǒng)
常見硬盤分為2.5寸盤和3.5寸盤,不同尺寸的硬盤涉及的電源電壓不同。2.5寸盤只需要5VDC電源,而3.5寸盤同時需要12VDC和5VDC,對電源功率的需求比2.5寸盤高很多。原因在于3.5寸電機負載大、帶的磁盤片多。
2.5寸SATA3背板:標準SATA3座,設計電源?5V10W/盤,一般采用12VDC轉5VDC模塊,紋波50mV~100mV。4盤以內一個ZXDN10 5V10A模塊就足夠了。
3.5寸SATA3背板:標準SATA3座,設計電源?12V/5V 25W/盤,一般采用12VDC直供/12VDC轉5VDC兩路供電,紋波50mV~100mV。2盤以用ZXDN10 5V10A,兩盤以上每4盤增加一個PWASAB 20A模塊(無順序啟動);兩盤以上每3盤增加一個ZXDN10 10A模塊(有順序啟動)。開關電源的功率應大于所有電源模塊的功率總和。
2.5寸SAS3背板:標準SAS3座,設計電源?5V10W/盤,一般采用12VDC轉5VDC模塊,12VDC轉3.3VDC兩路電壓供電。紋波50mV~100mV。4盤以內一個ZXDN10 5V10A模塊就足夠了。
3.5寸SAS3背板:標準SAS3座,設計電源?12V/5V 25W/盤,一般采用12VDC直供/12VDC轉5VDC/12VDC轉3.3VDC三路供電,紋波50mV~100mV。2盤以用ZXDN10 5V10A,兩盤以上每4盤增加一個PWASAB 20A模塊(無順序啟動);兩盤以上每3盤增加一個ZXDN10 10A模塊(有順序啟動)。開關電源的功率應大于所有電源模塊的功率總和。
U2硬盤背板:同2.5寸SAS背板。


背板尺寸
背板尺寸主要由幾個因素決定。
硬盤尺寸。硬盤尺寸決定背板的長度。
硬盤固定方式。硬盤是采用螺絲固定還是硬盤籠+硬盤托固定。這里接口底座的位置需要根據(jù)實際硬盤間距來設計。我采用硬盤籠的方式固定,托盤為2.5寸華為2288H V3。這里就需要考慮托盤間隙問題。在實際設計中,我購買了一個華為的后置硬盤籠測繪尺寸,量取底座間距,對硬盤托、硬盤底座等部件進行1:1建模,然后再根據(jù)模型推導出底座位置。






設計機械結構
硬盤散熱風道的設計。想要硬盤風道,就需要在PCB上開槽。利用元器件的合理騰挪和選型,以及兩面端子座部分位置重疊,開了兩個40mm長的通風槽。
背板固定的設計。我采用貼片螺母把PCB從背后4點固定到硬盤籠的方式安裝。這樣的好處是PCB可以提高螺母間空間的利用率。螺母可以把PCB從固定面抬高,這樣就可以放下一些貼片元件。一點小新得:M3的貼片螺母和M2.5的外形尺寸一樣大,優(yōu)先選M3,螺絲大固定得牢。


配套附件
DIY硬盤背板可以根據(jù)自己實際需要增加接口。這塊背板總電源接口我采用XT30接口,DIY首選電源接口,接口牢固,載流能力強,還挺小巧。另外我增加了兩個4PIN風扇電源口,兼容3PIN風扇,這樣可以靈活配置風扇。兩個風扇是并聯(lián)設計,由一個4PIN調速口控制。所以風扇應該選兩個一樣的,帶主板3PIN/4PIN風扇接口的。同時還有一個XH2.54-4PIN的小4D接口,可以從這里取用電源。這些端子需要自行壓接。有一把壓線鉗還是很有必要的。材料我推薦在立創(chuàng)商城買。


成品展示

