失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 10:56

【原创】X220 EXPRESS USB3.0转接卡发热的终极改造

友情提醒:改造有风险,动手须谨慎!

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 11:02

不太懂论坛发帖格式,补充下图片的文字说明:
1:直奔重点,USB3.0需要5V供电输出,EXPRESS仅有3.3V电源,所以转接卡内部需要有升压电路,发热的罪魁祸首就是图中红色框图内所示部分。
3:通过坛上热心网友提供的X220原理图,得知EXPRESS插座的5、6脚(白色箭头为1脚)为空接,于是利用这两脚从主板上取5V电源,而且很方便可以就近取5V电源,上图导线右侧焊点连接大面积铜皮即5V电源。

peacefeeling 发表于 2017-4-26 11:06

就是放弃升压电路,直接接5V,对吧……

21cnsound 发表于 2017-4-26 11:08

效果呢?

ivex 发表于 2017-4-26 11:28

这个牛,不过x220直接上i7就可以了,倒是x200/201很需要。没技术改不了,只能学习一下了。
另外,一根线的话,只焊一个脚就可以吧?是不是没必要把56脚都焊上啊

aa218 发表于 2017-4-26 11:36

这样改的话会不会和其他的卡有兼容性问题或者烧卡呢?

rfeng 发表于 2017-4-26 11:57

这个思路很赞,应该可以解决发热的问题,而且改造容易,非常不错!

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 11:59

ivex 发表于 2017-4-26 11:28
这个牛,不过x220直接上i7就可以了,倒是x200/201很需要。没技术改不了,只能学习一下了。
另外,一根线的 ...

针脚比较细,既然有两个空脚,全用上总是没坏处,电流传输更可靠。

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:01

aa218 发表于 2017-4-26 11:36
这样改的话会不会和其他的卡有兼容性问题或者烧卡呢?

如果EXPRESS接口规范里这俩脚都是未有功能定义的话,应该都没问题。我不清楚express的规范,所以以上只是个人经验分析

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:02

21cnsound 发表于 2017-4-26 11:08
效果呢?

效果就是掌托部分几乎不增加发热。

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:04

peacefeeling 发表于 2017-4-26 11:06
就是放弃升压电路,直接接5V,对吧……

是的,转接卡的升压电路效率很低,如果带机械移动硬盘,发热更明显。

lzlml168 发表于 2017-4-26 12:08

X200呢?

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:22

lzlml168 发表于 2017-4-26 12:08
X200呢?

没详细研究,不清楚。基本原则是尽量不经过额外的升压电路给USB提供5V电源。

iwaitiwait 发表于 2017-4-26 12:31

狠好!贴一个express card接口定义
Pin #         Signal name         Pin Function
1         GND         Ground, Return current path
2         USB D-         Data line
3         USB D+         Data line
4         CP USB         Card inserted
5         RSVD0         Reserved
6         RSVD0         Reserved
7         SMB CLK         SMB Interface Clock
8         SMB DATA         SMB Interface Data
9         1.5V         Power
10         1.5V         Power
11         WAKE #         Request the host interface return to full operation
12         +3.3VAUX         Power, Auxiliary voltage source
13         PERST#         PCIe Reset
14         +3.3V         Power
15         +3.3V         Power
16         CLKREQ#         Request that REFCLK be enabled
17         GND         Ground, Return current path
18         REFCLK-         PCI Express reference clock
19         REFCLK+         PCI Express reference clock
20         GND         Ground, Return current path
21         PER0-         PCI Express x1 interface, Input/Output
22         PER0+         PCI Express x1 interface, Input/Output
23         GND         Ground, Return current path
24         PET0-         PCI Express x1 interface, Input/Output
25         PET0+         PCI Express x1 interface, Input/Output
26         GND         Ground, Return current path

iwaitiwait 发表于 2017-4-26 12:50

查到了一个更新的定义,6脚还是保留,5脚有用途了。有兴趣的自己看吧
http://www.usb.org/developers/expresscard/EC_specifications/ExpressCard_2_0_FINAL.pdf

lzlml168 发表于 2017-4-26 13:45

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:22 static/image/common/back.gif
没详细研究,不清楚。基本原则是尽量不经过额外的升压电路给USB提供5V电源。


失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 14:14

iwaitiwait 发表于 2017-4-26 12:50
查到了一个更新的定义,6脚还是保留,5脚有用途了。有兴趣的自己看吧
http://www.usb.org/developers/expr ...

有心。有本帖内容以外应用计划的个人改造要特别注意下。

aa218 发表于 2017-4-26 15:14

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 14:14
有心。有本帖内容以外应用计划的个人改造要特别注意下。

有时设计者为减少干扰会将保留脚接地或接正电源,搞不好会烧板,所以这种方法还是要慎重些。

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 15:17

aa218 发表于 2017-4-26 15:14
有时设计者为减少干扰会将保留脚接地或接正电源,搞不好会烧板,所以这种方法还是要慎重些。

已经实际验证功能正常。本例仅针对X220+EXPRESS USB3.0转接卡的改造

beckhome 发表于 2017-4-26 21:31

好歹加个保险,这要是短路不就烧机器了

fxwdl 发表于 2017-4-26 21:47

这个有点牛B啊。

nmd 发表于 2017-4-27 09:33

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 12:04
是的,转接卡的升压电路效率很低,如果带机械移动硬盘,发热更明显。

发热可能是功率不够的原因,图片中的SS14最大电流是1A,那小电感能到1A不错了。

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-27 10:06

nmd 发表于 2017-4-27 09:33
发热可能是功率不够的原因,图片中的SS14最大电流是1A,那小电感能到1A不错了。

换了SS34也没什么卵用,非同步整流,工作效率不高是必然的。

diqing1111 发表于 2017-4-27 10:54

X230就没这个问题了

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-27 11:06

beckhome 发表于 2017-4-26 21:31
好歹加个保险,这要是短路不就烧机器了

是应该有个独立自恢复保险,否则短路会导致整机关机保护

jenyunhuang 发表于 2017-4-27 11:15

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 10:56
友情提醒:改造有风险,动手须谨慎!

X220用PCI Express NEC USB3會發熱的問題是
因為要解決當插入PCI Express卡時,休眠後會有問題
所以一般都是建議把Bios內的 PCI Express Power management Disable
系統無法做電源管理,這樣這張卡就會持續發熱
所以一定要把PCI Express Power management Enable
所以要解決的是如何在PCI Express Power management Enable狀況下
休眠後喚醒系統不會有問題
這只要去改這張NEC USB3卡的Firmware內的一個參數既可
就是要刷firmware

jenyunhuang 发表于 2017-4-27 11:15

本帖最后由 jenyunhuang 于 2017-4-27 11:22 编辑

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-26 10:56
友情提醒:改造有风险,动手须谨慎!
X220用PCI Express NEC USB3會發熱的問題是
因為要解決當插入PCI Express卡時,休眠後會有問題
所以一般都是建議把Bios內的 PCI Express Power management Disable
這樣系統無法對這張卡做電源管理,這張卡就會持續發熱所以一定要把PCI Express Power management Enable


要解決的是如何在PCI Express Power management Enable狀況下
休眠後喚醒系統不會有問題
這只要去改這張NEC USB3卡的Firmware內的一個參數既可
就是要刷firmware

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-27 11:25

jenyunhuang 发表于 2017-4-27 11:15
X220用PCI Express NEC USB3會發熱的問題是
因為要解決當插入PCI Express卡時,休眠後會有問題
所以一 ...

你这方法最多解决待机状态时的发热问题,解决不了USB带载状态的发热以及带载能力差得问题,对外接机械移动硬盘的应用场景体验极不友好。

xnxd 发表于 2017-4-27 15:41

改造之后,假如插其他Express 卡,应该不会影响吧

失忆的刘刘牛牛 发表于 2017-4-27 15:45

xnxd 发表于 2017-4-27 15:41
改造之后,假如插其他Express 卡,应该不会影响吧

我只有条件验证X220+EXPRESS USB3.0转接卡,其它应用没有条件实际测试无法提供参考,免得给别人造成不必要的麻烦。
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