【一个有点意思的小改造，T430S增加主硬盘开关功能】

rfeng

大概一两周之前，我发了一个帖子想求助高手如何给T430S的主硬盘位置增加一个硬开关，这是因为我有这个需求。

我的T430S用Msata的SSD做系统盘，而默认的主硬盘位置安装的是一个希捷2T的7mm笔记本机械硬盘作为辅助数据存储和备份用，实际上平时常用的数据都是在SSD上，机械硬盘只作为仓库盘。T430S还有一个光驱位，我也放置了一块2T的硬盘作为仓库盘的备份（并改造了2个USB接口在硬盘托架内），所以我的T430S平时是处于3硬盘工作模式下的。

作为笔记本难免要临时移动工作的，电池的续航也挺关键，T430S原装的6芯电池容量并不大，也就40WH左右，所以通常我遇到需要脱离电源工作的时候，我就会去掉光驱位硬盘，换上光驱位电池，光驱位电池大概有25WH，这样总共有大约65WH的电力，还算将就。此时，内置在主硬盘位置的2T仓库盘其实就成为了耗电的一个累赘，于是我就萌发了这个想法，若是可以方便地临时关闭这个硬盘，节省一点电力，增加一点续航，岂不美哉？（并不想外置它，因为用电源的时候我还是希望挂载仓库盘用的，不想让主硬盘位置空闲）

四处查找资料无果的情况下，我决定自己试验试验，看看能否解决这个问题，这个改造的难点主要是：
【1】弄清T430S主硬盘的供电和工作情况；
【2】设计可靠又便捷的方式来开关主硬盘。

下面汇报整个改造过程，有图有文，各位慢看。

首先我花了一定的时间来研究T430S主硬盘的供电和工作情况。

下面放一张网络搜到的SATA硬盘引脚的电路图，很能说明情况。


我检测了主硬盘接口的5V供电（对应上图红色框内第14、15、16针脚），发现不管主硬盘位置是否安装了硬盘，5V供电始终存在，看来主硬盘的供电级别还是蛮高的。接着我用高温绝缘胶带覆盖住硬盘的5V供电引脚，插入笔记本中再开机，看看直接断开5V供电会发生什么情况，结果发现笔记本提示检测到硬盘错误“2100: Detection error on HDD0 (Main HDD)”，看来Thinkpad还设计有硬盘检测机制。


接下来我要确定T430S的硬盘检测机制，于是继续用绝缘胶带覆盖硬盘的针脚，逐一查找，终于发现对于T430S而言，它使用了其中一个针脚作为检测脚（上图橙色框内的针脚12），硬盘对应的这个针脚是和附近的引脚一起接地的，但T430S主板上这一针脚作为了检测脚，一旦插入硬盘，这个脚势必会连接到地线，于是T430S会认为插入了主硬盘，而此时硬盘若没有通电，T430S就会报2100错。当我将这个针脚也用胶带覆盖之后，T430S认为没有接主硬盘，开机不会报任何错误。有趣的是，如果我只是屏蔽检测脚，但是并不屏蔽5V供电的话，T430S会检测到硬盘，系统也能看到硬盘，但无法读取数据，看起来硬盘像是被保护起来了一样。

至此，我明白了若要安全关闭主硬盘，至少需要2个开关，一个开关断开主硬盘的5V供电，一个开关用于断开检测脚的接地，令T430S不会报错。

下一步是设计可靠又便捷的方式来开关主硬盘，这里是略微麻烦的，因为我想做到可靠又方便。如果直接用一个开关串在主硬盘的5V供电线路上，开关要稳定通过接近1A的电流的话，这个开关不能太小，T430S可以放置开关又方便操作的位置很少，所以，用一个大的开关串接在硬盘供电电路上直接控制的办法不妥。

我想起可以稳定通过大电流的锂电池的保护电路，是利用了MOSFET管的开关特性来控制的，我能不能也如是利用呢？在网上查询了相关知识，得知如果要控制+5V的电源的话，我需要P沟道的MOSFET，于是我选择了内阻约为50毫欧的SI2305，这是我手头常见的P沟道MOSFET中内阻最低的，很适合用在此处。它的控制端接入高电平便会截止，于是我用两个22K的电阻组成分压器，中间接控制端，控制端平时分一半5V的电压也就是2.5V，开关管导通，硬盘工作。需要关闭硬盘的时候，用个小开关将一个电阻短路，让控制端拉高到5V的高电位，开关管截止，硬盘便停止工作。

这样就保证了硬盘工作电流是稳定可靠的，因为平时流经操作开关的电流很小，不到1个毫安。至于硬盘检测脚呢，本身没有多少电流流过，直接外接开关控制即可。

接下来是如何切断5V和控制端的问题，T430S有个硬盘小板，从主板连接到硬盘小板的插座提供了5V电源和控制信号的走线，我发现从插座根部切断最容易操作，一旦切坏了，买个硬盘小板就是，对主板没有影响。同时，我也制作了一块小电路板，将P沟道MOSFET管和电阻也都安置在这个硬盘小板上。




控制开关的位置设计在了离硬盘小板非常近的电池仓的一个角落，此处对应的机内刚好有空间可以安放两个贴片拨动开关，而开关凸出的拨杆又刚好位于电池外壳的一个小凹坑内，方便操作，简直不能更完美了！
挖个方孔，容纳开关的拨杆。


2个开关用个小电路板固定在一起


安装完成，仔细看。

经过几个小时的折腾，终于将电路完美组装进去，用热熔胶把开关固定在机壳内，焊接所有飞线，大功告成。

那么实际使用的情况如何呢？关闭硬盘可以节约多少电力呢？我进行了简单的测试。

T430S关机后，拆下电池，将两个开关拨杆都置于下方，硬盘断开，进入系统之后，等待一阵子，查看通过电池的电流，发现最低的时候约为0.70安；
T430S关机后，拆下电池，将两个开关拨杆都置于上方，硬盘开启，进入系统之后，等待一阵子，查看通过电池的电流，发现最低的时候约为0.82安；


（上图，无机械硬盘时耗电）


（上图 有机械硬盘时耗电）

毋庸置疑的，去掉一个机械硬盘，系统负担减轻，续航增加，变化的幅度，取决于硬盘型号和使用负担。现在这台T430S在双电池，单SSD硬盘模式下系统显示可以用6到7小时，实际上有4小时我就已经满足了。毕竟这是35W的三代标压CPU啊。

总体来说，这个改造达到了我的预期目的，增加一个开关，多一个控制，可以让我较为方便地开关内置硬盘，这让我这台T430S又变得有些独特了，完美收工！最后是完成以后的开关局部特写：

f23258

变态强！！！！

f23258

加分前得留名……

f23258

另，最终效果图给一张瞧瞧……

kingkonglue - K.K

QUOTE:

rfeng 发表于 2018-2-27 09:25
大概一两周之前，我发了一个帖子想求助高手如何给T430S的主硬盘位置增加一个硬开关，这是因为我有这个需求 ...

路过帮顶，支持如风的折腾！

f23258

QUOTE:

kingkonglue 发表于 2018-2-27 09:34
路过帮顶，支持如风的折腾！

KK大新年好啊！

弟大勿博

如风兄弟手艺真棒！

xkq - loong

变态到令人发指并五体投地跪拜膜拜的程度！

bigsbowen

支持折腾

慕容公子2

高手啊

wildcatlbx

有思想，有难度，能力强。

gghgeva

动手能力强就是好啊

zxq75

这种干货贴，一定要顶

hangen

牛，真能折腾啊。
不过其实机械硬盘的耗电量并不大，全速读取也就两三瓦，待机及其省电

wqnfs - 大王叫俺来巡山

支持折腾。

freeblood

动手能力真强。

bandys

牛人 请受在下一拜

ziyunhao

51 的  牛人   年年有

佩服佩服

ivex

6666666666666666666

风中之烛

如风老大v5，顶。。

zhangdelin68

高手！支持折腾！

不知道

顶高手, 佩服.
几年前我也有这个想法, 当时主要是考虑抗震, 机械硬盘在大巴车上不敢用. SATA硬盘其实是支持热插拔的, 就是开机状态下, 供电, 系统是可以识别的. 可以考虑热键控制摄像头作为控制信号, 摄像头很少用到.

wxch111

显得没事干 买新机器续航让你用到吐

f23258

QUOTE:

wxch111 发表于 2018-2-28 18:12

显得没事干 买新机器续航让你用到吐

折腾是种乐趣…

不知道

QUOTE:

wxch111 发表于 2018-2-28 18:12
显得没事干 买新机器续航让你用到吐

机械硬盘抗震能力很差, 大容量机械盘备份数据还是很有必要. 移动硬盘外接还是有点不方便.

翻过坳的人

太牛逼了

独孤决

太牛了，高手在论坛

wuyuwuti

我擦，太犀利了，佩服佩服，原来硬盘加个开关还这么复杂，开关加装的位置太风骚了！

1588848

这种机械开关效果不好，时间长了 接触不良 会坏硬盘， 改成电控的  mos管控制比较好。

johnsonkee

真厉害啊