jerrylau1103 发表于 2018-12-1 09:20

用光驱外壳DIY一个精致的高颜值电子负载

先来一张完工图:


1、散热及调速
台式机光驱尺寸一般都是146mm(W) x 42mm(H) x 197mm(D),厂家不同长度会有微小变化,但是宽和高都是固定的,以适应标准化安装。手头上有一块散热片,尺寸是138mm x30mm x38mm,刚好适合放进光驱外壳里,无论宽度还是高度简直就是专门为光驱量身定做的,基板非常厚达到了4.2mm,沉甸甸的:四线风扇是服务器上的,由两个40mm的暴力风扇组成,接12V电源电流轻松冲过2A,非常暴力,当然声音也非常刺激,我用引擎轰油门的声音来形容大家就能想像到了。有点不太完美的是这两个风扇厚度不一样,一个是40mm x40mm x20mm,另一个是40mm x40mmx28mm,一拆为二后放进光驱里也很吻合:始终这么大的声音当然不行,必须采用NTC电阻来温控调速,很自然地想到了555调速,一种是用PWM电路通过555的3脚直接控制风扇的调速线,另一种是通过555的占空比来控制mos管的导通时间,从而控制风扇电流。于是在画完电子负载的pcb后顺便画了一块555的板子,大小只有3cm x4cm,电路图都是网上广为流传的 :焊好板子后开始实验,结果两种方法都让人大失所望,怎么调整电容电阻的参数效果都不好。根本原因就是NTC电阻无法做到和电位器接法一样的占空比,调速范围太小。板子只好留着做它用吧。于是搁置调速,先做电子负载的pcb,等主要工作做完了,想来想去还是要解决风扇调速的问题,期间查看了坛友用494来调速的方法,但是对风扇调速已经没有完美要求了,只要大致能调就行。查手头上的mos管参数时,发现SOT-23封装的AP9452( 2N7002)ID/VGS曲线非常平滑,VGS在10V以内很适合用来调速,遗憾的是我只有SOT-89封装的,它的曲线斜率太大,已经没法看了,比较一下:     还有一只IRF830,TO-220封装的:    它的ID/VGS曲线是这样的, VDS=12V的红色曲线是我估算的,在小电流范围内误差影响不大, VGS在3~7V以内勉强能用上:    这样的话电路就很简单,上图右边的就可以了,用一只2K电阻和10K的NTC电阻来分压提供给mos管G极,通过计算,NTC电阻在各温度情况下的mos管VGS,对比曲线来估算ID大概值:       实验结果和预想的差不多,mos管的特性决定了这种方式效果一般,只能说是差强人意。    于是风扇调速问题总算可以告一段落了,散热片搭配风扇后轻松满足200W的负载。--------------------------------------分割线———----------------------------2、pcb制作、元件焊接及调试Lm324方案,4mos管,mos管我用的是150W的80n70,国产管子:看一下主要参数,其中有一项降额因素Derating factor,管子温度每升高1度耗散功率会降1W,有些厂家的datasheet上是1.3,各不一样。国产管子性能是真不行,耗散功率肯定达不到150W,Derating factor我怀疑都超过1.5W/℃了,甚至更高:好了,开始用AD画原理图和PCB:PCB:丝印层:都打印到不干胶背纸上,热转印,蚀刻,完成后板子是这样的:丝印层:元件焊的差不多时发现一个问题,绿色端子的外形尺寸我记错了,结果和水泥电阻“顶牛”,丝印也被盖住了:最后只能拆掉一个端子,变成2+1这样安装。所以一定不要太相信自己的记忆力,多么痛的领悟!安装后是这个样子:4个3P白色XH2.54端子分别是辅助电源,风扇和调速电源,调流电位器,表头供电;mos管D极通过散热片连在一起,这么大块的铝阻值非常低了,然后经一根18AWG的导线接到电源正极端子上;左下角是风扇的调速电路,用一小块洞洞板焊的,暂时固定在板子上,最后要移走:板子背面用4个铜柱支撑,因为光驱外壳高度限制,又不想在散热片上重新攻丝,所以mos管脚就折成90度了,散热片基板上的3个小螺丝孔是固定在光驱外壳底座上的:10K的小火柴头NTC电阻用金属片包上,注满导热硅脂,然后固定在mos管上,和铝散热片中间的缝隙也要填上导热硅脂:然后就开始接线,插上各种端子,用12V10A的铁壳电源来调试,将电压先降到10V以下,越低越好,原理图中的22K电阻换成18K时最大电流到不了10A,又通过并联多圈电位器试验,最后结果是阻值为16K时,电位器打满最大电流刚好控制到10A:到此电路部分基本结束--------------------------------------分割线———----------------------------3、光驱外壳加工、总装和测试先是面板,这是一个光驱位档板,两边各带一个挂钩,按设计的布置比划好各种距离,打印出开孔的尺寸图,辅助电源的5.5DC插座和电位器错开中心线分布,调节时距离不至于紧张:开好孔之后的样子:贴上不干胶打印纸后:乱七八糟的东西都安装上之后:面板后面,各焊接点都套热缩管:待测电源进线还是用18AWG的导线,压接好端子:光驱底座打孔用来固定散热片:风扇固定到光驱外壳上,开始孔都打好了,没找到合适的螺丝,只好用卡夫特AB胶粘上,这种胶号称堪比焊接,非常牢固:来看一下上下盖的合影,调速部分套热缩管后用双面胶固定:把面板上的各种线都接好:然后扣上盖,上好螺丝:面板侧面的挂钩要打孔上自攻螺丝:这样就全部完工了,看一下全貌,这是后面:这是前面:上下左右和光驱一毛一样的就不上图了,开机试一下“接上12V5A开关电源:电流调到1A:电流升到2A时风扇开始启动,转得很慢,5A时风扇加速,待测电源也降到11.2V了:6A时电压11V:再上一张24V5A的图:总装前用一个管子调试过极限值,24V时电流到2.1A,也就是50W,这样4管能达到200W。考虑到国产mos管的性能,24V最高只敢调到7A,这时的功率达到168W,每个管子分担42W,风扇几乎全速。
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用户名被使用 发表于 2018-12-1 09:31

楼主牛人,DIY的不错

shj117 发表于 2018-12-1 09:41

做的很漂亮,很工整细致,认真有心。下次做个单片机控制的、能测容量、功率的、四线放电电子负载

schame 发表于 2018-12-1 10:11

是不是要去淘光驱壳子的节奏啊http://www.shoudian.org//mobcent//app/data/phiz/default/01.png

农村小伙负二代 发表于 2018-12-1 10:33

同意三楼,顺便支持一下

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:52

农村小伙负二代 发表于 2018-12-1 10:33
同意三楼,顺便支持一下

谢谢超版鼓励{:5_643:}

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:53

用户名被使用 发表于 2018-12-1 09:31
楼主牛人,DIY的不错

谢谢鼓励,一定再接再厉{:5_641:}

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:55

shj117 发表于 2018-12-1 09:41
做的很漂亮,很工整细致,认真有心。下次做个单片机控制的、能测容量、功率的、四线放电电子负载
...

谢谢鼓励,单片机的确实高大尚,以后再考虑{:5_631:}

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:56

schame 发表于 2018-12-1 10:11
是不是要去淘光驱壳子的节奏啊

旧光驱应该很好找啊

农村小伙负二代 发表于 2018-12-1 12:25

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:52 static/image/common/back.gif
谢谢超版鼓励

如果加入能量或者容量就更完美了

PBX2 发表于 2018-12-1 13:12

真心佩服!思路清晰,动手能力强!{:5_639:}

rafish 发表于 2018-12-1 15:49

做的很漂亮啊

2975 发表于 2018-12-1 16:46

支持,不错!

liuxuxiong 发表于 2018-12-1 18:18

不错不错不错

txws65001 发表于 2018-12-1 19:01

太漂亮了

ftmssun 发表于 2018-12-2 11:19

这种帖子必须顶

luye_hd 发表于 2018-12-2 12:23

楼主都牛逼到这种程度了,我却几乎看不懂,差距啊http://www.shoudian.org//mobcent//app/data/phiz/default/03.png

xinjihua 发表于 2019-3-24 17:05


楼主牛人,DIY的不错

icfree 发表于 2021-1-22 18:06

楼主牛人,DIY的不错
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