現(xiàn)在計算機主板上都提供了幾個USB接口，P3的主板上有兩個后置的USB接口，另外還提供了兩個擴展的USB接口，P4主板上提供的USB接口有的比P3主板還要多。一般來說，主板上不會少于兩個擴展的USB接口。我們可以將主板上的擴展USB接口連接到機箱前面板上，使其成為前置的USB接口，這樣使用起來就方便多了。
在使用中，人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用小功率USB設(shè)備，如閃存盤，前后USB接口沒有太大的區(qū)別，可是當(dāng)你在前置的USB的接口上使用功率稍大的設(shè)備時，比如USB外接硬盤，就會發(fā)現(xiàn)找不到設(shè)備或設(shè)備不能正常運行。如果你把USB硬盤接到后置的USB接口上，就能夠正常使用了，這是為什么呢？
USB接口有四個觸點，分別是電源+5V、數(shù)據(jù)－、數(shù)據(jù)+、電源地，USB設(shè)備與計算機通過“數(shù)據(jù)+”和“數(shù)據(jù)－”通道進行數(shù)據(jù)傳輸，“+5V”、“電源地”具有為外部設(shè)備供電的能力。
根據(jù)目前通行的USB1.1規(guī)范，USB接口可以提供5V±5%的電壓為外部設(shè)備供電，每個端口最大輸出電流為500mA，因此其輸出功率不能超過2.25W，超過了這個功率的外部設(shè)備就需要配備外置電源。另外，USB規(guī)范對外設(shè)電源電路的某些相關(guān)參數(shù)亦有具體規(guī)定，例如，為了防止外設(shè)接入USB口時的浪涌電流造成主機電源的“毛刺”，外設(shè)在接通瞬間從主機抽取的電量不得超過50mA，其電源輸入端的旁路電容器容量應(yīng)在10μF以下。又如，外設(shè)電源剛接通時，主機將外設(shè)一律作為低功耗裝置看待，此時USB口的輸出電流上限僅為100mA；須待外設(shè)向主機發(fā)出請求并經(jīng)主機確認外設(shè)為高功耗裝置之后，輸出電流上限才會提升至其最大值500mA。再如，USB規(guī)范允許外設(shè)處于“待機”狀態(tài)并支持“遠程喚醒”功能，不過此時外設(shè)的靜態(tài)電流必須小于0.5mA(低功耗裝置)或2.5mA(高功耗裝置)。
當(dāng)USB外設(shè)功率較大時，主板的USB接口不能提供足夠的功率，特別是前置的USB接口，其實際上的供電功率小于后置的USB接口。解決USB接口供電不足有多種辦法，有的USB外設(shè)多提供了一個PS/2插頭或USB插頭連線，用雙插頭取電，如移動硬盤，以增加供給外設(shè)的電源功率。如果功率還嫌小，最好的辦法是使用外接的USB外設(shè)電源。這種外接的USB外設(shè)電源，就是在符合USB規(guī)范的前提下，根據(jù)不同外部設(shè)備的要求設(shè)計出來的。
還有一種另類的辦法，就是直接取用計算機機箱電源的辦法。這種辦法需要自己動手，因此需要有點電子、電氣方面的知識和動手焊接的能力，適合DIY一族。這種方法既不需要使用另外一個插頭去連接PS/2口或USB口，也不需要外接USB電源，一般情況下，足可以應(yīng)付諸如移動硬盤、USB打印機、掃描儀及其它使用USB接口供電的數(shù)碼設(shè)備的需要。
1.直接使用機箱電源給USB設(shè)備供電的可行性
標(biāo)準的ATX電源盒可以輸出+12V、－12V、+5V、－5V、+3.3V、+5VSB幾組電壓，從電路結(jié)構(gòu)上看，是采用“共地”的接法，把“電路地”作為參考點。也就是說，凡是輸出的正電壓組，都把電路中的“地”作為負極，凡是輸出負電壓組，都把電路中的“地”作為正極。不管是正電壓組還是負電壓組，都是以電路中的“地”作為參考電位，所以叫“共地”。既然供電電源是“共地”接法，那么主板上電路的設(shè)計也應(yīng)該是按照“共地”的接法設(shè)計的，否則電路就不能正常運行。那么連接在主板上的設(shè)備當(dāng)然也要按照“共地”的接法來連接了。這一點對直接引用主機電源盒中的電源供USB接口使用是很重要的。我們可以按照“共地”的接法將主機電源盒中的+5V主電源的地線與前置USB接口的“電源地”線相連，電源盒的+5V主電源的正端可直接連接到前置的USB接口上，而把主板上USB擴展插針的+5V電源端斷開，就可以正常使用USB設(shè)備了。
2.一種改造電路
為了解決前置USB接口的供電功率問題，不少DIY高手們都在發(fā)揮自己的智慧，進行有限的改造。如前所述，有使用雙USB接口以增加供電功率的，有使用一個USB接口加上一個PS/2（鼠標(biāo)或鍵盤口）增加USB供電功率的，當(dāng)然也有人想到了使用主機電源盒電源來提高USB接口的電源功率的，如圖1。
這個電路是把機箱電源直接并聯(lián)在前置USB接口的正負電源線上來增加前置USB接口的電源功率。為了避免機箱電源對主板電路電源產(chǎn)生不正常的影響，在通往主板的正電源線的中間串了一個二極管，將主機箱的電源與主板電源電路進行隔離。這個想法是很好的，二極管使用得很巧妙，如果不是出現(xiàn)了下面的情況，確實是一個很好的方案。
筆者曾根據(jù)這個電路進行了試驗，幾乎已經(jīng)成功了。我說“幾乎”成功了，是因為我改造后曾使用過，當(dāng)時是正常的。但當(dāng)我再次啟動電腦時，電腦卻不能啟動了。我打開機箱，看到主板上的指示燈在亮，有電，可就是啟動不了。我用萬用表測量了USB的接線，在沒有啟動計算機時，電源盒的+5V主電源應(yīng)該是沒有電壓的，但現(xiàn)在卻有接近5V的電壓，此電壓是哪來的？斷開電源盒的+5V電源，測量電源盒的+5V主電源無電壓，再測量主板上USB連線上卻有+5V電壓?？磥碇靼宕龣C時USB擴展頭上有+5V待機電壓，該電壓通過串聯(lián)的二極管傳到了主電源的+5V線路上，然后又傳到了硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等設(shè)備上，至于是哪個設(shè)備有了+5V電源，是功率不足，還是其它什么原因造成主機不能啟動，我不得而知。但當(dāng)我斷開了主板上的USB擴展插針+5V電源后，再將電源盒上的+5V主電源連接到前置USB接口上，主機就能正常啟動了。
⒊新的改造電路
新的改造電路很簡單，就是去掉添加的二極管，斷開主板上USB擴展插針的+5V電源連線，把電源盒的+5V主電源的地線（黑色）連接到主板USB擴展插針到前置USB接口的地線上，電源盒+5V主電源的正端直接連到前置USB接口+5V的正端上就行了。
4.具體制作
器材準備：
①電源盒上用的插頭1個，見圖4；
②用于P3主板USB擴展插座的帶后擋板的連線一套，見圖5；
③焊接用導(dǎo)線數(shù)根，最好是紅色、黑色、白色、綠色，見圖6。
剪刀、烙鐵、焊錫絲、塑料膠布、萬用表等、錐子、什錦銼等。
USB接口的識別
見圖7，這是USB插口（母口），用來接插USB設(shè)備的。圖示的四個金屬觸片是向上的，所有的USB插口的金屬觸片的功能定義是一樣的，每個觸片所連接的導(dǎo)線顏色如圖所示。
主板USB擴展插針的識別
不同廠家的主板上的USB擴展插針的排列各不相同，大致有以下幾種（參見圖8）：
先查看主板說明書，看主板上的USB插針是哪種排列，然后在開機狀態(tài)下用萬用表測量電源正極和地，有沒有+5V電壓，若有則正確。若無，或表針反打，則錯誤，重新核對針腳，直到無誤。
常見表示USB擴展鍤插針的字母說明:
USB電源正極———VCC、Power、5V、5VSB
USB地線———GND、Ground、
USB數(shù)據(jù)線（正）———DATA+、USBD+、PD+、USBDT+、USBPort+
USB數(shù)據(jù)線（負）DATA———、USBD-、PD-、USBDT-、USB Port-
空腳———NC、Void
根據(jù)所配主板上的插針排列選擇USB插頭，插在USB擴展插針上插頭有兩種，一種是單個的，這種的比較方便使用，只要按主板USB擴展插針的功能一一對應(yīng)插上就行了。另一種是合在一起的插排，如圖9。有時插針排列不同時，需要調(diào)整插排里的導(dǎo)線的位置。
如果針腳與插排上的導(dǎo)線不對應(yīng)，可這樣處理。從圖9我們可以看出，在插頭的前部有一排方孔，露出了里面的金屬部分，在方孔朝向?qū)Ь€的方向有個塑料小舌頭，就是這個小舌頭把插腳的金屬部分擋在插排里，使插腳不會掉出來。你可用刀尖輕輕將塑料小舌頭向上挑起一點點，讓插腳的金屬部分能出去就行了。不能挑的太高，挑高了會把小舌頭弄斷了，所以動作要輕、要仔細。另一只手慢慢將導(dǎo)線從插排中抽出，然后按正確的排列再將導(dǎo)線插入插排中。
塑料小舌比較脆，容易折斷，如果斷了，插排里面的金屬部分不能固定，干脆去掉塑料外殼，把金屬插頭全取出來，用合適的空心塑料套管把金屬部分套起來，要是有細的熱縮管更好了，這樣就可以單根單根地往主板的擴展USB插針上插了，因為有了套管，所以也不會發(fā)生碰撞在一起引起短路的情況。
焊接
如果你用的P4機箱，機箱里已留有USB接口和連線插頭，不用再費事，直接將插頭插到主板的USB擴展插針上就行了。但P3及以前的機箱上沒有預(yù)留USB插口，當(dāng)然也就沒有連線和插頭了。這就要我們自己動手了。我們把預(yù)先準備好的用于P3主板的USB擴展插座取來（見圖5），這種USB擴展插座一頭帶個金屬擋板，上有兩個USB插口，另一頭是兩個插排，本來是用于連接到機箱的后面的，所以連線很短。我們需要延長連線，以便能從機箱的前面板連到主板的USB插針上。
在插排端我們可以看到四根導(dǎo)線，但有點短了，我們用剪刀把電纜線外皮剪開，注意不要剪斷封面的導(dǎo)線，讓導(dǎo)線露面出4厘米左右，在離插排約兩厘米處剪斷，然后用準備好的焊線連在中間，兩頭焊好，連起來，最好用相同顏色的導(dǎo)線焊接，各種顏色的導(dǎo)線一一對應(yīng)。先把靠近插排處的三個焊頭（+5V頭不焊）用塑料膠布裹起來。然后在中間的焊接處，把電源盒插頭的導(dǎo)線焊到外置USB接口的+5V和地線上，再用塑料膠布把中間處的三個焊點裹起來。如果是兩個前置USB接口，可把通往前置USB接口的兩根+5V線和兩根地線分別與電源盒插頭的+5V線和地線焊在一起。這里要注意的是，由于電源是采用“共地”方式，所以電源盒的地線一定要和主板插針的地線及前置USB接口地線連在一起（見圖10）。
固定前置USB接口
導(dǎo)線焊好后，檢查無誤，將插頭（或插排）插在主板的USB擴展插針上。另一頭的兩個USB接口是用螺絲固定在金屬擋板上的，擰下螺絲將兩個接口取下來，在機箱的前面板上，如放光驅(qū)或軟驅(qū)的塑料擋片，量好尺寸，用烙鐵頭燙兩個長孔，然后用什錦銼慢慢銼成長方形孔，要比USB接口大些，在方孔的兩邊鉆兩個圓孔，用螺絲穿過圓孔，把USB接口從里面固定在塑料板上（見圖11）。
如果經(jīng)常用小功率USB設(shè)備，可只改造一個USB插口，作為一號接口。另一個直接從主板的USB擴展插針上引到前置USB接口上，不用電源盒上的電源，作為二號接口。使用小功率USB設(shè)備插入二號接口，使用大功率USB設(shè)備插入一號接口（見圖12）。
5.該電路使用注意事項
由于直接使用微機電源盒的+5V主電源給USB設(shè)備供電，功率是強勁的。雖然供電功率大了，但不要同時接過多的大功率USB設(shè)備，因為大功率的設(shè)備接多了，加重了微機電源的負擔(dān)，會造成主機中的設(shè)備不能正常運行。另外，根據(jù)USB相關(guān)的規(guī)范，在USB輸出端都有對電源輸出的控制電路，但現(xiàn)在使用電源盒中的電源直接供電，失去了USB電路對電源的控制，因此要注意電流過大會損壞設(shè)備的問題。不過，小功率的USB設(shè)備應(yīng)該有限流措施，一般情況下不會有太大的問題。計算機內(nèi)部的硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等設(shè)備本來就是直接接在主機電源盒上的，所以使用USB外置硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等設(shè)備時也不會有什么問題的。
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