В одной из предыдущих статей я рассказывал о своей версии линейной нагрузки до 4,5 ампер, реализованной на LM358, TL431 и КТ829А.
Главным недостатком той реализации было отсутствие нормального охлаждения: примененные маленькие радиаторы способны рассеять от силы пару ватт. На тот момент у меня просто не оказалось подходящих деталей, а варианты в магазинах радиодеталей показались слишком дорогими.
В конечном итоге я решил использовать систему охлаждения микропроцессора персонального компьютера, которая состоит из радиатора и вентилятора. Стоит она доступно, есть в большинстве компьютерных магазинов и на маркетплейсах. Свой экземпляр я приобрел на Ozon. Также можно найти б/у вариант на Avito или взять кулер, завалявшийся от старого ПК.
DIGMA заявляет о 95 Вт, но я в это, конечно, не верю: скорее всего, ватт 50 он реально рассеет.
Итак, на задней площадке спокойно умещаются два транзистора в корпусе TO-220, нужно только просверлить крепежные отверстия.
Отверстия сверлятся достаточно легко. Однако с внутренней стороны площадки находятся ребра, которые могут вызвать определенные затруднения, но всё решается сверлом и кусачками. На время слесарных работ вентилятор от радиатора лучше открутить. В данной модели он крепится на четырех саморезах, заодно стоит выкинуть и штатную защелку крепления. Можно также нарезать резьбу М3, но я не стал заморачиваться — обошелся винтами М3×20 и гайками.
Транзисторы, разумеется, пришлось выпаять из платы и нарастить выводы проводами. Перед установкой транзисторов я нанес термопасту, которая шла в комплекте с кулером.
У транзисторов КТ829 металлическое ушко, прикручиваемое к радиатору, соединено с коллектором. Поскольку в моей схеме коллекторы обоих транзисторов и так соединяются между собой, никаких дополнительных мер не требуется. В противном случае пришлось бы изолировать их друг от друга.
Вентилятор подключается достаточно просто, у меня трехпиновая модификация. Имеется шлейф из трех проводов с разъемом. Если повернуть этот разъем отверстиями к себе, а направляющими вверх, то слева направо будут идти: «земля», +12 Вольт, контроль скорости (выдаются импульсы, пропорциональные оборотам). Я использую первые два контакта. Разъем откусываю, а нужные провода подключаю к DC/DC-повышающему преобразователю, как на фото ниже.
Можно было бы и всю схему запитать напряжением 12 Вольт от этой повышайки, но я побоялся проникновения помех от двигателя и оставил питание основной части, как и раньше, от 5 Вольт через USB-зарядку.
Провел несколько тестов с использованием самодельного лабораторного блока питания для режимов 5 Вольт / 4,5 Ампера (22,5 Вт) и 12 Вольт / 1 Ампер (12 Вт).
Держал в каждом режиме пару минут: ток стабилен, транзисторы со стороны пластика горячие, но палец не обжигают, а радиатор рядом с ними — чуть теплый. Вентилятор работает почти беззвучно. Можно задавать и большую мощность, но тут я уже опасаюсь за лабораторник — думаю, он накроется раньше. Тестировать на автомобильном аккумуляторе поленился, так как там пришлось бы подключать внешние вольтметр и амперметр. Однако я и так почти уверен, что 54 Вт нагрузка потянет (12 В × 4,5 А для автомобильного АКБ).
Корпус пока намеренно не делаю, так как продолжаю думать о внедрении цифрового управления. Но в целом устройство можно использовать и так, желательно доукомплектовав китайским вольтамперметром.
Продолжение проекта: