抛砖引玉：改造电源

luoht

这个虽然跟笔记本无关，但可以给喜欢折腾的朋友提供借鉴。

楼主有台 QNAP 8 盘 NAS。前不久手痒，装了黑群晖，同时把希捷硬盘换成西数企业盘。不知是否巧合，之后发觉 NAS 风扇非常吵。开始以为是机箱大风扇，因为黑群晖驱动不太完善，不能控制风扇转速。折腾了半天，才发觉是电源(PSU)小风扇。电源风扇不受软件控制，只受电源控制。各家电源和自己的控制方法，有的是温度触发，有的是负载触发。西数硬盘虽然比原来的希捷电流稍大，但也是毫安级，负载差别可以忽略。楼主采用排除法，把硬盘都缷了，又停机冷却一整晚，开机电源风扇仍然全速运转，房间成了“呼啸山庄”。显然，电源风扇的速控出现了问题。

开始想换风扇，但想了想，转速不由风扇控制，而是由电源电路板控制，应该是电路板上的感应器出了问题。QNAP 的电源里头灌了胶，比较难拆。就算可以拆，也未必能修复感应器，看来是要换电源了。



QNAP 这个电源官网卖 $90 美刀左右。本想花钱省事算了，但由于型号太旧，QNAP 官网没货。eBay 上非原厂产品，$80 美刀，尺寸较小，螺丝孔不对位，估计要自己加工一下才能固定。既然找不到 100% 平替，那就把格局打开，干脆找个 PC 电源替换。QNAP 这个电源有两个接头：一个是24针的标准 ATX 主板接头，另外一个是20针的 QNAP 专用 SATA 背板接头。如果找 PC 电源平替，要搞定20针接头才行。



网上搜了一下，QNAP 20 针接头的针脚如下，5个针 +5V，5个针 +12V，其余是地线。应该不难做。


接下来找 PC 电源。已经没有组装机器 20 多年了，发觉自己已经落伍。原来现在 PC 电源按外形已尺寸，分 ATX、FTX、TFX、Flex ATX 等等。按线缆的连接方式，又分模块化和非模块化。我这个 QNAP 电源，就是 Flex ATX，非模块化。我对新电源的要求是“安静”。要做到安静，就要负载低和温度低。

要“负载低”，电源功率要够大。一般来说，如果电源负载在 50% 以下，风扇基本不转。根据官网资料，我的 NAS 工作功率是 59.9W，官方电源额定功率是 350W，余量是足够的。如果找平替，找 350W 或以上会比较保险。



要温度底，电源的效能比要高。譬如说：效能比为 70% 的电源，可以理解为有 30% 的能源转化为热量（浪费）了。效能比为 80% 的，就只有 20% 的能源转化为热量。我倒不在乎电费，但如果转化的热量太多，电源温度高，又会触发风扇，所以效能比越高越好。PC 电源根据效能比，分铜、金、白金不同等级。等级越高自然越贵。

找了一通，发现体积小(Flex ATX)、功率高、效能高的品牌电源，很贵——比原厂 QNAP 电源贵（当然效能比原厂的好）。如果选三无产品，指标不可信（虚标的太多）。在寻宝过程中，发现一个氮化镓产品 HDPlex。氮化镓一般用在USB充电器中，可以在同样功率的情况下，减少体积和发热。但在 PC 电源中使用较晚，在 Flex ATX 电源中就更少见。也是机缘巧合，在同城交易中找到一个全新的 500W，$100成交（官网价 $175）。HDPlex 电源长这个样子，尺寸比 Flex ATX 小得多。


所有线缆模块化设计，包括交流电输入。


直流输出部分除了主板24针接头，有 SATA、CPU 和 PCI 接头。理论上，只要电压吻合，无论那个输出都可以用。但强迫症患者总觉得 SATA 背板就应该用 SATA 输出。


原本打算买针脚、接头套自己做。后来发现这些东西单价便宜，但如果想免运费，得买一定数量（万恶美帝）。左算右算，始终不划算。于是改变策略，买现成的接线改装。电源的 SATA 输出是4针，QNAP 的 SATA 输入是20针，所以买了根4针线和一根20针线。




根据 QNAP 的针脚图，4针线接到20针线，1:5的关系。考虑过多种连接方案：压线钳、电焊......


但由于线芯较粗 (18AWG)，以上方案都不可行。最后决定用最原始简陋的方法——拧线。



电源的 +5V 输出，跟 QNAP针脚11-15拧在一起，电源的 +12V 输出，跟 QNAP 针脚 16-20 拧在一起，其余两根地线分别跟 1-5 和 6-10 拧在一起。





由于新电源比原来的小，电源线套头又是模块化，要固定在机箱上颇费脑筋（主要是强迫症者不想在机箱上钻孔，希望“无损改装”）。最后用水喉匝(hose clamp)固定。



原先机箱上有方孔和圆孔，分别是电源线和电源风扇开孔。如果把新的电源线套头放在方孔，其边翼会顶住机箱盖，如下图：



因此只能用圆孔。为了避免蟑螂从开孔爬进去做窝，用滤网把两个孔的空隙都封起来。



其实物理改造都不难。难点在于要把20根线跟5根线对接，总担心负载过大，会有熔断危险，曾经考虑把5根输入线的负载，分散到多个电源输出针上，但这样走线很乱。做事不能凭感觉，一切决策均基于数据。西数企业盘，5V 电流为 0.52安，12V 电流为 0.63安。8个硬盘，总电流为：5V：4.16安，12V：5.04安。如果只从电源上接一根 5V 线、一线 12V 线给8个硬盘供电，那单根线必须至少能承受 5.04 安。在网上查了一下，数据如下：

• 18AWG 粗的线，最大可承受电流为 16 安。
• Molex 针脚，最大可承受电流为 8 安。
  

根据这些数据，1对5的接法是安全的。用万用表测试过所有20根针，确保连通性。

最后开机测试，那感觉简直是从“呼啸山庄”到“寂静岭”，完全听不到声音。这就是折腾的乐趣。

3asayhi

是不是增加一个风扇热敏电阻也可以降低噪声？我一直没有改造，换风扇解决不了风扇全速的问题

thankdad

从风扇线串一个滑动变阻器出来当手动档就可以了！

chenxinyi

HDPlex这款是250w的吧，下次动动脑，有没有办法把普通65w充电器 改成电源带动NAS?

luoht

QUOTE:

chenxinyi 发表于 2024-1-27 15:21
HDPlex这款是250w的吧，下次动动脑，有没有办法把普通65w充电器 改成电源带动NAS? ...

仔细看图，上面写着 500W 呢。

为什么选 65W？人家 NAS 59W 的功耗，原厂为什么配 350W 电源？如果你硬说 65W 也没问题，那你赢。把风扇拆了也没问题，还不花钱呢。

chenxinyi

QUOTE:

luoht 发表于 2024-1-27 21:19
仔细看图，上面写着 500W 呢。

为什么选 65W？人家 NAS 59W 的功耗，原厂为什么配 350W 电源？如果你硬 ...

哦，是忽略了，你这文章太长啦。

我不太懂，59w功耗，额定100w的电源够了吧，65w有点极端，
楼主别多想，我只是感觉，你下一步有可能要做的更小巧...

luoht

QUOTE:

chenxinyi 发表于 2024-1-27 21:24
哦，是忽略了，你这文章太长啦。

我不太懂，59w功耗，额定100w的电源够了吧，65w有点极端，

59W 是运行功耗。估计是开机时峰值会超过 59W。所以许多服务器在开机的头几分钟风扇响彻天，过了几分钟才缓下来。电源的富余量没有固定标准，但一般建议负载不超过 50%。长时间高负载，电子元件老化较快（电流、发热等原因）。因此多倍富余并不罕见（价格相差不远）。

HDPlex 有 250W 跟 500W 两种型号。NAS 原厂电源 350W，如果换成 250W 总有点不安稳。刚好碰到同城有 500W，价格也实惠，就出手了。以后如果想换到其他电脑上，500W 也可以带稍高一点的显卡，250W 实在捉襟见肘。考虑过用外置的电源适配器（无风扇）改装。但接线比较麻烦，而且以后也不方便用在其他电脑上。

chenxinyi

QUOTE:

luoht 发表于 2024-1-27 21:37
59W 是运行功耗。估计是开机时峰值会超过 59W。所以许多服务器在开机的头几分钟风扇响彻天，过了几分钟才 ...

嗯，我觉得这么改挺好，最烦风扇了，也是一直没想玩NAS的主因之一。

ThinkpadCR7

技术贴！

tigeryeh - 老虎爷

个人意见，分别用一根线连接12V和5V还是薄弱了点，还是建议至少用两根线，这样可靠性略高一点。

luoht

QUOTE:

tigeryeh 发表于 2024-1-28 21:49
个人意见，分别用一根线连接12V和5V还是薄弱了点，还是建议至少用两根线，这样可靠性略高一点。 ...

是的，曾经考虑过。但从电源的针脚图可以看到，除了主板的 24 针接口，就只剩一个 5V 输出了(SATA 4 针接口），实在别无选择。如果真要分流，就要从主板 24 针接口上飞线出来，这样复杂度就大大提高了。

tigeryeh - 老虎爷

QUOTE:

luoht 发表于 2024-1-28 23:15
是的，曾经考虑过。但从电源的针脚图可以看到，除了主板的 24 针接口，就只剩一个 5V 输出了(SATA 4 针接 ...

哦，还真没注意。如果没其他富裕的，那还真不如一根线的好。

cyberin

货币单位用对了吗？$美刀代价不小。