用光驱外壳DIY一个精致的高颜值电子负载

jerrylau1103

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。

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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

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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。

——————————END

用户名被使用

楼主牛人，DIY的不错

shj117

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

是不是要去淘光驱壳子的节奏啊

                               
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农村小伙负二代

同意三楼，顺便支持一下

jerrylau1103

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

jerrylau1103

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

jerrylau1103

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

jerrylau1103

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

jerrylau1103 发表于 2018-12-1 11:52

                               
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谢谢超版鼓励

如果加入能量或者容量就更完美了

PBX2

真心佩服！思路清晰，动手能力强！

rafish

做的很漂亮啊

2975

支持，不错!

liuxuxiong

不错不错不错

txws65001

太漂亮了

ftmssun

这种帖子必须顶

luye_hd

楼主都牛逼到这种程度了，我却几乎看不懂，差距啊

                               
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xinjihua

楼主牛人，DIY的不错

icfree

楼主牛人，DIY的不错