USB設(shè)備不工作？
增加接口保證供電
王旭
你的USB接口接移動(dòng)硬盤(pán)不能啟動(dòng)嗎？你的PC容易丟失USB設(shè)備嗎？你的USB外置刻錄機(jī)容易刻飛盤(pán)嗎？這些都是由于USB接口兼容性造成的，而根本原因則是供電能力不足。這不但影響了USB設(shè)備的使用，即插即用連接多個(gè)設(shè)備也成為一紙空談。
造成USB接口供電不足的原因很簡(jiǎn)單，主要是主板對(duì)USB接口所需要的5V電源供電能力不足（和主板采用的元器件以及電路設(shè)計(jì)有關(guān)），而造成對(duì)電流消耗較大的外設(shè)不穩(wěn)定或者不能工作。所以，關(guān)鍵在于改變電流。
如何“擴(kuò)流”
在準(zhǔn)備動(dòng)手之前，我們要了解主板USB接口的供電概況。USB接口的數(shù)據(jù)傳輸由“南橋”芯片直接負(fù)責(zé)。電源供給是由主板上集成電源模塊來(lái)完成的。模塊內(nèi)部除提供+5V電子濾波功能外，還內(nèi)置有“過(guò)流保護(hù)”電路，而在一些較新型號(hào)主板上的相應(yīng)集成模塊中，甚至還采取了“輸出端短路保護(hù)”等措施。一旦USB外設(shè)的需求過(guò)高，或者超過(guò)主板供電能力時(shí)，過(guò)流保護(hù)器就會(huì)發(fā)生作用，將USB接口的供電切斷，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作（比如筆者主板USB接口。經(jīng)筆者實(shí)測(cè)每一路接口的電流供給能力只有0.2A左右。只要外設(shè)消耗的電流稍微超過(guò)這一數(shù)值，其過(guò)流保護(hù)電路會(huì)立即啟動(dòng)工作，此時(shí)，系統(tǒng)將無(wú)法找到這個(gè)USB設(shè)備了。）為了解決這樣的問(wèn)題，我們只要設(shè)法在這部分電路的輸出端，改由電流供給能力較高的+5V端來(lái)供電，就可以大大地提高USB接口的電流輸出能力了。
為了使普通的讀者也能夠成功改造，采用的方法應(yīng)該不需要對(duì)主板“大動(dòng)干戈”，而且花費(fèi)低廉、效果明顯。本次改造的方法是：增加一個(gè)4接口的USB集線器，并將其內(nèi)置控制芯片的+5V電源輸出端與USB接口的電源輸出端徹底地切斷，改由電腦電源引出的4芯插頭中+5V與接地端來(lái)提供。因電源所提供+5V電源端的輸出電流，普遍都在十幾或二十幾個(gè)安培以上。考慮到USB插頭、插座本身的電流承受能力有限。所以，它的最大輸出電流最好控制在2A以下為佳。為此，可以增加一個(gè)由1.5A保險(xiǎn)管組成的簡(jiǎn)單電流限制措施，以策安全。
元件的選擇
首先，我們需要到電腦市場(chǎng)去購(gòu)買(mǎi)一套4口的USB HUB（大約需要20元錢(qián)）和一套4口電源延長(zhǎng)插頭總成、一個(gè)1.5A保險(xiǎn)管和一小段電工使用的“黃臘管”，還要準(zhǔn)備兩個(gè)互成90直角且在兩平面上各有一個(gè)M3螺孔的鐵片和3M螺絲、螺母若干，以備將來(lái)將集線器固定于機(jī)箱前面板之用（這些配件大約需要6元錢(qián)左右，所有元件實(shí)物請(qǐng)見(jiàn)圖釋）。至于選擇幾個(gè)接口的集線器，讀者朋友則可根據(jù)自己的實(shí)際需求來(lái)具體決定。
改造及安裝
步驟一：首先將一根4口電源線“插孔”端的電線齊根剪斷。然后，把其中的黃色和任意一根黑色地線包好，只留下+5V的紅色電線和另一根黑色地線。接著將紅色電線在靠近“插針”座附近的地方剪斷，并用電烙鐵將保險(xiǎn)管焊接，使其串聯(lián)于導(dǎo)線斷口的兩邊。最后，用“黃臘管”將其“包套”起來(lái)，以防短路。
步驟二：拆開(kāi)集線器（用一只小型平口螺絲刀，逐一撬動(dòng)集線器塑料外殼左、右兩側(cè)面分置的4個(gè)鎖扣），取出電路板。再用剪刀將集線器連接電纜中的那根紅色導(dǎo)線，在靠近連接插座的根部處剪斷。這樣主板的USB控制模塊的電源輸出端，與集線器內(nèi)置芯片之間的電源供給關(guān)系，就被徹底地切斷了，但主板的南橋芯片與集線器內(nèi)置芯片間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系仍然被保留著。
步驟三：用電鉆在集線器塑殼上蓋的左、右和后部，分別打上四個(gè)直徑在3mm左右的孔。接著將兩個(gè)直角鐵片用兩枚螺絲，固定在左、右兩面新打的孔上。然后，將改造好的4口電源“插針”座中的紅、黑兩根導(dǎo)線，分別從后部打出的兩個(gè)孔中穿入。
找到集線器內(nèi)+5V電源輸出端起濾波、過(guò)流保護(hù)雙重作用的電阻。通常這只貼片電阻的體積與其它貼片元件相比，明顯要大出許多。用電烙鐵將穿過(guò)集線器塑殼的兩根導(dǎo)線中的紅色導(dǎo)線，焊接于這個(gè)體積較大貼片元件靠近USB插座的那個(gè)焊點(diǎn)上。
最后，將黑色導(dǎo)線焊接在印刷板上，大面積敷銅箔接地端的任意一個(gè)焊點(diǎn)上（見(jiàn)圖十），假如讀者需找接地焊接點(diǎn)有困難的話，可以將集線器電纜連接插座上的任意一根黑色導(dǎo)線，用打火機(jī)在任意位置燒一下，以去掉一小部分塑料絕緣層。然后，再把那根黑色導(dǎo)線與其直接連接，就大功告成了。隨后再將印刷板裝回到塑料外殼中，將外殼復(fù)原。
與機(jī)箱的組裝方法
將集線器安裝在機(jī)箱前端。測(cè)量集線器接口部分的長(zhǎng)、寬度尺寸。用鉛筆定位，用電鉆打孔，銼刀修正，并與集線器做實(shí)物對(duì)比，直到USB外設(shè)能夠方便地從前方插拔時(shí)為止。用鉛筆標(biāo)記集線器兩面固定孔位，并用電鉆在標(biāo)記處打出相應(yīng)的孔，再用兩枚螺絲配合螺母，將集線器固定。
最后，拔掉電腦的電源接頭，打開(kāi)機(jī)箱，將集線器的電纜和電源插頭，從機(jī)箱前面板的“大四方孔”中穿入機(jī)箱內(nèi)部并和制作好的4芯電源插座接好，再將集線器的數(shù)據(jù)傳輸電纜，從機(jī)箱中穿出與主板USB接口連接。如果你的主板自帶擴(kuò)展USB跳線，可以和其直接連接，這樣最為方便。最后，裝好機(jī)箱，制作完畢。
購(gòu)買(mǎi)集線器
撬開(kāi)集線器
取出電源線
和集線器連接
改造完畢
總結(jié)
經(jīng)過(guò)如此處理之后，筆者的電腦就具備了4個(gè)前置、一個(gè)機(jī)箱后置共5個(gè)USB輸出接口。并且，前置的4個(gè)接口電源的電流輸出能力，也達(dá)到了前所未有的1．5A左右。經(jīng)一段時(shí)間的實(shí)際試用后筆者發(fā)現(xiàn)，它不但能夠綽綽有余地應(yīng)付那些消耗功率較大的USB外設(shè)。就是筆者自制的一些消耗功率很大的“另類”USB外設(shè)，它也同樣可以應(yīng)付自如。
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