Brevemente

Un artículo para que los fanáticos solden esquemas simples y descubran por qué están hechos de esa manera.

Y también para aquellos que realmente necesitan ese servidor.

Aquí no hay super-logros, pero hay una solución económica, compacta y económica, que en algunos casos reemplaza a un equipo voluminoso:

• hizo un servidor doméstico desde una vieja computadora portátil y un dispositivo de alimentación de enrutador,
• explicó el esquema de energía del enrutador de la carga y la batería del portátil,
• Se explica el esquema para encender la computadora portátil cuando se enciende la alimentación.

Idea

Necesitaba un pequeño servidor de archivos, que también tenía que soportar cortes de energía de hasta 15 minutos.

Decidí hacerlo desde una vieja computadora portátil.

Se compró una computadora portátil (Asus A8J) especialmente para el experimento con una matriz rota, pero con una batería y un ventilador en vivo.

(Nota: si ya tiene una computadora portátil, entonces, como en la conocida tarea sobre el hervidor de agua, no es necesario romper la matriz. Sin embargo, si su enrutador, como el mío, funciona con un módem 4G, entonces es mejor desactivar la matriz, entonces explicaré por qué.

Trabajar sin una matriz no crea ninguna molestia, primero usó un monitor externo y luego SSH).

En el proceso, llamé la atención sobre el hecho de que el enrutador Mikrotik (tengo RB-951G) se puede alimentar de 9 a 30 V, y surgió la idea de alimentarlo desde una computadora portátil.

Resultó ser una combinación muy exitosa: en presencia de voltaje de red, el enrutador se alimenta del cargador de la computadora portátil (19-20 V) y, en caso de falla de la red, de la batería de la misma computadora portátil (de 12 a 9 V cuando está descargada), es decir. Todo está dentro de los límites normales.

Más precisamente, el voltaje en el enrutador será 0.2-0.4 V más bajo debido a una caída en los diodos, pero aún dentro del rango aceptable (excepto por el límite inferior de descarga de la batería, que no sabemos con certeza, pero en mi caso es poco probable que lo alcance .

Y si lo hace, entonces nada terrible le sucederá al enrutador).

Esquema de energía del enrutador

Dado que aquí prevalece un voltaje más alto (20 V), el circuito de conmutación es muy simple, de dos diodos.

También es conveniente que no se necesite protección contra el voltaje.

En el caso de una larga ausencia de la red, la batería se descargará hasta el límite en el que su controlador incorporado desconectará la carga y, por lo tanto, no se producirá una descarga excesiva.

Luego, cuando se aplica la alimentación principal, la batería comenzará a cargarse y el enrutador será alimentado por el cargador.

Teóricamente, en un caso fallido, podemos exceder la corriente permisible del cargador y / o batería (ya que llevamos el extra 0.4-0.8A al enrutador a 20V), pero en la práctica el exceso de corriente no sucederá, y esta es la razón: quité la unidad de DVD de la computadora portátil, el controlador WIFI, así como la matriz. En consecuencia, el consumo actual disminuyó.

Para reducir las pérdidas de voltaje, seleccionamos diodos Schottky y, específicamente, tomé un conjunto de dos diodos (no recuerdo el tipo), que se encuentra en las fuentes de alimentación de la computadora y parece un transistor potente.

El consumo de corriente del enrutador junto con el módem 4G incluido puede ser de hasta 1.7 A en el peor de los casos, cuando se alimenta desde 9V.

(La fuente de alimentación conmutada dentro del enrutador consume energía constante, por lo que cuanto menor es el voltaje de entrada, mayor es el consumo de corriente).

Los diodos de montaje soportan una corriente continua de 20 A, y esto también es conveniente.

No tiene que protegerse contra cortocircuitos de salida. Este papel, en todo caso, será desempeñado por la carga interna y los circuitos de protección de la batería.

Si alguien quiere usar diodos Schottky separados, debe tomarlos para una corriente de al menos 5A y al menos enfriarlos un poco, por ejemplo, a través de las pistas en el tablero.

Circuitería portátil

Pero había otro problema: la computadora portátil en sí no se enciende cuando aparece la tensión de red. No existe tal opción en el BIOS. (Por alguna razón, muchas computadoras portátiles no tienen una serie de funciones útiles, por ejemplo, todavía no tienen arranque desde la tarjeta de memoria).

Aunque tales interrupciones para descargar completamente la batería, prácticamente no suceden, pero ya quería terminar esta pregunta.

En mi computadora portátil, el botón de encendido cierra la entrada del circuito a menos energía (la suya, muy probablemente también).

En la misma entrada, solde el cable del conector de mi dispositivo.

En el dispositivo, esta entrada está cerrada por un transistor negativo, la computadora portátil se enciende.

Para proteger el transistor en caso de conexión incorrecta, se ha agregado una resistencia R8 al circuito colector.

Se verifica que la computadora portátil se enciende de manera estable incluso con un aumento de 3 veces en esta resistencia. (También es mejor que verifique su computadora portátil, porque los parámetros de entrada del botón pueden variar).

Para controlar el transistor, se hizo un generador de pulso RC en un chip CD4093 con disparadores Schmitt y elementos R4, R5, C3. La duración del pulso y la pausa durante aproximadamente 1 s, la precisión no es importante.

Es importante que la operación del generador comience con una pausa.

Y he aquí por qué hice un generador de impulsos: mi computadora portátil a veces no se encendió cuando presioné el botón por primera vez, pero se encendió cuando presioné el segundo, no sé por qué. En cualquier caso, resultó una solución universal y confiable.

Cuando la computadora portátil se enciende, ya no necesita "presionar" el botón, y detenemos el generador.

El circuito aprende acerca de encender la computadora portátil usando otro cable soldado a + 5V de cualquier conector USB.

Mi computadora portátil solo suministra + 5V a USB cuando está encendida.

(Si su voltaje USB siempre está presente cuando se alimenta desde la red, debe desactivar la opción correspondiente en el BIOS o buscar otro punto de conexión para esta señal).
El microcircuito se alimenta desde la entrada de + 20V a través del estabilizador más simple de R1 y VD3, y C2 por si acaso para proteger contra impulsos de energía.

La potencia de este circuito desde + 5V USB también se hizo de modo que cuando falla la alimentación de la red, la potencia del generador no baja y se forman pulsos falsos que pueden apagar la computadora portátil.

Ambas fuentes de alimentación se suministran al microcircuito a través del circuito más simple en dos diodos VD1, VD2, lo mismo que en el enrutador, pero de muy baja potencia.

Construcción

El conector es de 10 pines: PLD-10 + PBD-10, se usan 2 cables en paralelo en los cables de alimentación.

De los 4 restantes, dos están ocupados por la entrada del botón y USB + 5V, no se utilizan 2 más.

La ubicación de los contactos se elige de modo que si enciende el conector en la posición invertida, no se quemará nada, el enrutador se encenderá y la función para encender la computadora portátil no funcionará.

El dispositivo se ensambla en una placa de pruebas y se coloca en un tubo termocontraíble.

No se requiere enfriamiento adicional.
Puede colocarlo en el compartimiento donde estaba la unidad de DVD.
Las piezas se pueden reemplazar por análogos en un rango muy amplio.
No doy una foto general, porque laptops rotas y todos lo vieron.

Que paso

Ha estado trabajando por un mes.

El consumo de al menos 13 vatios (medido por un medidor eléctrico), con trabajo activo aumenta a 25 vatios.

Se detectaron 2 problemas de hardware:

Glitch No. 1: si apaga el conector de carga de la computadora portátil, a veces la computadora portátil se apaga instantáneamente.

Lo más probable es que esto se deba al hecho de que pasé el cable de la carga al dispositivo directamente en la placa, e incluso con + 5V USB y el cable del botón.

Cuando desconecta el conector de carga en el cable, una serie de pulsos bastante "empinados" cae de +19 a + 12V y viceversa, e incluso con un "rebote", y esto a través de la capacitancia de los cables puede interferir con otros circuitos de la computadora portátil.

Pero luego, si no desconecta este conector y desconecta la carga de la red, no pasa nada malo. Aparentemente, el voltaje en el cable se asienta lentamente debido a los condensadores en la carga y no se produce interferencia.

No arreglé la instalación, pero en general, por supuesto, no vale la pena tender los cables en la placa de circuito como lo hice. De alguna manera deben estar protegidos o llevados fuera de la computadora portátil o al menos lejos del tablero. (Es un poco que el hecho de que todos mis cables tienen voltaje constante).
Se agregó el condensador C1 entre el menos y el más de la carga, parece que la falla número 1 desapareció.

Glitch No. 2: No se pudo apagar la computadora portátil con un botón.

Para apagar la computadora portátil correctamente, primero apague la fuente de alimentación (por si acaso, desconecte la carga de la red, no de la computadora portátil, como ya sabemos por experiencia previa).
Y luego presionamos el botón de encendido. El sistema operativo se apaga y apaga la computadora portátil.

PERO En este momento, todavía hay voltaje en los condensadores de alimentación USB (en ausencia de dispositivos de consumo) en la computadora portátil, se sienta lentamente, y en algún momento el circuito da un impulso falso al botón y la computadora portátil se enciende nuevamente.

Para evitar que esto suceda, se agregó una resistencia R2, que logra descargar los condensadores en un segundo, y todo se volvió normal. Si tiene tal problema, entonces la resistencia debe reducirse en un factor de 2. No vale la pena hacer la resistencia demasiado baja, porque él tomará el sol.

Esto prácticamente no agrega consumo de energía.

SO y programas

Instalé el servidor Ubuntu 14.04 y configuré samba, todo funciona y esto es suficiente por ahora.

Hubo las siguientes desventajas:

1) El ventilador del portátil era muy ruidoso independientemente de la carga del procesador.

Intenté el programa de control de ventilador, pero ella no pudo encontrar el acceso al control de ventilador.
En el proceso de excavar en Internet, se encontró otro programa: asusfan, que las personas amables alguna vez hicieron especialmente para mi modelo de computadora portátil. Funcionó inmediatamente después de la compilación e instalación, y ahora el ventilador se regula automáticamente y hace poco ruido, y el recurso se guarda.

2) Es imposible detener el disco duro por la noche con el comando hdparm -S 241 / dev / sda.

El programa de registro jbd2 lo "extrae" cada 5-10 minutos, incluso cuando no se ha realizado ninguna acción durante una hora.

Los foros escriben que este es un problema irrecuperable con el sistema de archivos ext4 o su implementación en Ubuntu.

Luego intentaré cambiar a xfs (o tal vez a SSD), pero por ahora - "¡Y así sigue!" (C).

Ideas adicionales (que permanecerán en esta etapa)

• Haga un circuito independiente en algún dispositivo como "GSM-relay" para reiniciar el sistema.
• Haga en el mismo dispositivo GSM un circuito para conectar de forma remota una unidad flash USB con un sistema de "copia de seguridad" para que pueda iniciar desde él y arreglar algo en la configuración si el sistema principal no se inicia.

¿Por qué a través de GSM, no Ethernet?

En primer lugar, debido a las posibles vulnerabilidades de los controladores Ethernet, de los que escuché en alguna parte.
En segundo lugar, es posible que deba reiniciar el enrutador, es decir Necesito un esquema independiente.

Pero los enrutadores Mikrotik a este respecto son bastante confiables y, por lo tanto, esto en realidad no es necesario, y el servidor también parece estar funcionando sin preguntas.

Agradecimientos

El enrutador me ayudó (en un 99%) a configurar el camarada @rifei, por lo que muchas gracias a él.

Y también a todos aquellos que escribieron instrucciones en Internet como "cómo ejecutar el programa en ubuntu 14.04", etc., ya que yo mismo soy una tetera completa en esto, pero al leer 100500 tales instrucciones logré configurar todo.

Y por separado, para aquellos que crearon y publicaron todo tipo de programas útiles, mencionados y no mencionados aquí.