有eSATA接口的本本的绝配－USB带不动移动硬盘者的福音－带电池的硬盘盒

tgqnet

曾几何时，经常带移动硬盘出差，到目的地后，直接插上USB线就可以工作，比背着本本方便多了。
但是，这也让我困惑不断，USB线有时候忘记带了，就得用客户的，可是那线也太山寨了，根本带不动移动硬盘，或者，我带了USB线，可是客户的电脑的USB供电实在不够，最严重的是，有一次我把“Y”线都用上了，硬盘还是不能工作。再后来，我只好连5V 2A的电源也带上了。

忽一日，朋友看我的移动硬盘够大（500G，刚出来时就买了），丫就说，有一大堆AV，送我看了。然后就抱上硬盘插上USB线往里面塞了。
嘿嘿，400多G，可真够受的，USB折腾了近5个小时才搞定。后来拿着硬盘盒看看，嘿嘿，那上面不是有个eSATA接口嘛。
迅速到电子城整了条eSATA线，硬盘盒一边插上eSATA，一边插上电源线，连到HTPC主机后面的eSATA接口，这家伙果然够快，看着win7显示60多MB每秒，心里爽快多了。

然而，经常使用才发现，这样用太不方便了，用eSATA的时候，非得再找个电源插座给硬盘盒供电不可，可是有时候还真找不着。后来买了条USB线3.5电源线，却发现一个USB根本带不动硬盘，崩溃。

这时候，心里想着，这家伙要是里面带个电池该多好啊。

在网上查了下，有一个品牌有这样的一个产品，然后就买了个回来研究了下，人家做的成本真够低，不到400mAh的电池，不支持eSATA接口，无电池保护电路，无充电保护电路，全部电路是由一个4路比较器来控制的。它的工作原理是：USB连上硬盘整机就工作，电池用来补充USB不够的那部分电源，当硬盘处于空闲状态时，USB给电池充电。这个设计思路非常好，而且成本低，但是用料实在不可靠，我把我的硬盘拆下来装进去，插在台机（ThinkCentre）上，根本连不上，其实我那条USB线是有点儿长，1.2m，不过那也是品牌线，“USB 2.0 Hi-Speed”标签都有。后来仔细分析了一下它的电路，它判断USB供电不足的条件是4.7V，4.7V以下就由电池经过升压后补充电力给USB，但是电池实在太小，而且升压电路太差，根本不能满足硬盘工作时的电流。另外，电池没有单独的保护电路，非常不保险，虽然它也用了锂聚合物电池，不担心爆炸，可是这种电池一旦放到0V就会报废。其实，这个产品让我不能用主要问题在于，还是得用好线，**USB线根本不能用，手头的几条伸缩USB线更就别想了。

看着不能用，还干生气，想着想着，干脆自己做个得了。自己画了个板子，搞些元件焊起来，再找个单片机做个控制，最初的产品就形成了。

那时候，没有外壳，反正自己用，也不觉得难看。

再后来就是做产品了。当时想想，既然有这个创意了，做出来大家都用用，反正个人觉得非常方便。

当时的思路是，肯定不能用电池来给补充USB电源，这不能解决根本问题，那就只能让电池去驱动硬盘了，USB再给电池充电。这样处理有问题在于，USB充的电不够硬盘消耗的，还差一、两百个mA的电流，就由电池来提供了。不过，当硬盘在空闲状态时，消耗的电力比较小，这时候电池还能获得USB充过来的200mA左右的电流。

要让电池完全驱动硬盘，可以在使用eSATA不再需要电源线，这又需要个容量比较大的电池。后来第一片电路板出来后，根据剩下来的空间计算，电池差不多能做到4000mAh，这样硬盘差不多可以连续工作5小时以上。可惜当时没有电池厂有这么合适的，后来千辛万苦找到了现在的这个电池，2800mAh，eSATA下也能连续3.5小时以上了，呵呵，够满足了。

经过几次改板，最终确定了现在这个版本，所有控制电路完全独立，各司其职。

信号转换芯片：几经选择，最后确定了INIC-1611这个芯片，当时是在网上很多地方看到这个的口碑不错，虽然比起Oxford（牛津）、NEC还有差距，但是性价比很好。而且程序已经固化在芯片中，不用担心掉程序问题。

电池保护电路：过放、过充、过流、短路保护。设计时用东芝2017 MOS做开关管，这个内阻小，实测仅20mR，在2A电流时压降仅40mV，比起市场上使用最多的8205芯片的50mR的内阻，即省电又能少发点儿热。
电池充电电路：最大1.2A、带温度保护、1%电压精度、完善的CC－CV控制系统。在充电电路前面还有TVS保护，防止充电器插拔时发生的脉冲损坏充电控制芯片。在使用USB充电时，充电电流设置到最大500mA，符合USB 2.0的规范。另外电路中还加入了充电时过热保护电路，当温度过高时，充电会暂停，等温度降下来后再重新开始。

电压转换电路：锂电池电压一般在3.3－4.2V范围内，而硬盘需要5V，SATA转USB的芯片需要3.3V和1.8V。本来，INIC1611内部是有3.3V转1.8V的电路的，但是效率实在太低，而1.8V工作时的电流达160mA，这样1611本身的发热也会比较高，而且对于电池供电的产品来说太浪费。所以1.8V这一路就使用了成本高昂的降压DC－DC芯片解决。在输出160mA时，输入端不到80mA，省电多了。硬盘需要的5V电压由升压型DC－DC来处理，这种芯片，国内非常多，可是效率太低，超过90%根本没有。效率低，就会非常费电，这对于电池供电的产品不是个好消息。后来，选中了台湾电源芯片厂商的一个经典产品，实测效率高达92%。二极管更是用到了高达5A的，这种二极管压降低、反向漏电小、可靠性高。后来多次测试，这个电路的5V驱动2.5A的电流完全没问题，但是考虑到电池的容量，我在产品规格中只标了5V 2A。
电池：锂聚合物电池，这种电池不会爆炸的，但是在电池完全无电时（0V），会膨胀，但是锂电池保护电路是低于2.7V就会自动切断负载的。

所以只要不是很长很长时间的闲置，是不会有问题的。很长很长时间的闲置，到底是多长时间呢？经过半年测试后发现，在电量不足而自动关机后，半年以上电池电压在2.5V，看来还能再放很久，不能再这么测试下去了，说不定我老了它还有电呢，呵呵。
电池的品牌：优科；供应商：优科能源。
下面会有图片证明我们的电池确实是他们提供的。
电池内部已经配有2.6A的电流保险。实测保护值在4.5A。
下面是电路板的全图：


产品外观：目前只有黑色一款，因为量不够，做的颜色太多不好弄。铝合金外壳，两端CNC处理，外表无螺丝，表面

johann

现在本本上基本都带了

yungsky

动手能力强哦

tgqnet

顶一下。。。。。。。

七十码

帮顶，这不是还要带个玩意儿啊

ramiel

现在的本都是复合接口，不需要外接取电……除非3.5的

葱头

会不会一个不小心把笔记本的USB口烧掉呢

hanya

这个产品好象在交易区看到过.
USB3.0普及前,应该是不错的替代品.

zgc8004

呵呵，有风险