超简单纯硬件IGBT单管150W电子负载，使用CPU散热器

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半年前弄过一个简版的电子负载，也发布在论坛上了，见这里https://www.mydigit.cn/thread-255571-1-1.html。有个电子负载确实方便多了，折腾时帮了不少忙，就是功率小了点（指简版电子负载），就寻思着再弄个功率大点的电子负载。翻看了下自己的百宝箱，发现几个淘汰的775CPU散热器，冇打算商品化，就废物利用下这几个CPU散热器吧。使用IGBT呢是因为IGBT已在电磁炉电焊机大量使用，更容易找到比MOS管功率更大价格更低廉的管。电路是简版的改版加补充，支持多个电源接口和温控散热风扇功能。下面是完整功能电路图。


支持3个电源接口:1.DC12V  2.microusb  3.type-c
散热风扇支持3种驱动方式：1.直接驱动（JP4短接） 2.温控开关控制 3.温控电路控制，图中参数设定在40度开启风扇。
因IGBT都有一个VCE饱和压降（普遍在2.5V一下），除IGBT主通道外另加入一个辅助通道（Q3通道），用于补偿2.5V以下电压的负载。用不到2.5V一下电压此通道可以不用焊接。当然IGBT管也可以直接用MOS管代用的，自己安排了。
此电路图的PCB其实两三个月前就已打板回来了，实在懒动烙铁，一直拖到这两天才抽空焊接了个样品验证下。

先来个PCB的3D模拟图：


验证发布前先看看此电子负载的大概模样：





原理图中功能模块都是验证过的，还是因为懒吧，这里只焊接负载部分，测试下功率就好。下面是最简版的电路图：

先焊上贴片原件


接着是IGBT管，用FGA20N120这个管是因为手上有好几个，用签到红包几分钱一个撸回来的，先用它做下功率测试，暴掉了就暴掉了是不是，反正便宜嘛。





焊接前要对IGBT得管脚做下弯曲处理


在管的正面涂满导热硅脂


散热面朝上把管焊好。切记，是散热面朝上，Q3管也一样处理。


还差几个插接件



电压电流表头也是少不了的。涨价前6，7元一个买回来的电压电流表：



把表头的电路板拆下，把引线重新处理下，直接用插座会太突出的，做下矮化处理






焊上电压电流表的模样：



若觉得电压电流表太过松动，可以打点点胶水固定下


再拧好支撑铜柱就差不多了




插上电源看看有无问题


把电位器旋至最左边，万用表量下U1的1脚电压，电压为2.5V就对了


把电位器旋至最右边，再用万用表量下U1的1脚电压，电压在2.4V左右就可以了


散热风扇的电源接口稍稍lay进了点，要做下以下处理


先看看接着要安装的散热器，就一个普通的全铝775CPU散热器



装上散热器前好把IGBT管的散热面涂满硅脂


终于组张好了，看下成品的模样





接上我手上的能找到的最大功率的电源，把负载调到最大，就这个样子了，100W


冇温度计，只能用手触摸了，一点温温的感觉（100W负载下）


到此了，无高压大功率电源，无条件再做专业测试了。基础在此，能折腾到多大功率就看个人的本事了。

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alangxl 发表于 2021-11-29 13:08
有个铜芯的那种CPU散热器，之前做了一个都不知道丢哪去了

我有铜芯的775散热器，就想看看用普通全铝的散热器能承受多大的功率。

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zzy_85569381 发表于 2021-11-29 13:54
这板子不便宜吧，面积超了

冇花钱，感谢JP，3个月前在JP打样的，在免费尺寸内。

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kyd12345 发表于 2021-11-29 14:42
这个够简单 够用了  没花里胡哨的功能

此电子负载不敢称全网最简单，本论坛应该还是可以排上号的，我是够用了。

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听雨亭 发表于 2021-11-29 16:03
有PCB文件下载吗？建议上传分享造福坛友

暂时舍不得呢。可以出让几片空白PCB。46楼也更新了初版PCB的下载。

PCB有个小BUG，温控电路部分红圈内红线处漏连一根铜线了。启用温控电路的话要将红线处短接，用温控开关或直驱风扇的话就不用理会它了。


PCB就收点邮费钱，我要送下县城去发货，所以要凑够几单或隔几天才能发一次货，不是专业卖家，见谅。

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云海听涛 发表于 2021-11-29 20:16
这个测试LED显示屏那个5v200瓦的电源和12v400瓦的那个防雨电源盒吗

我不玩LED电源哦

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邓穿石 发表于 2021-11-30 00:12
对于用IGBT，开启栅压一般比较高，大约3.5V以上吧，这个电路还是有保障的
如果是用NMOS管，就要挑选栅压高 ...

有用处的。不用驱动级把JP3短接就可以。高压的mos管开启电压都不会低，不会关不断。

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玫瑰余香 发表于 2021-11-30 00:18
这学的是啥专业啊！将来孩子学这个专业，前途如何，明天就要高考了。还不知给孩子报啥专业。 ...

冇睡醒吧，明天就12月份了那来的高考？

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qq24917555 发表于 2021-11-30 12:08
一个字~~~牛！！！

不是牛...是爱好

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miaoamiao 发表于 2021-12-1 08:35
这表面处理时沉金吗

JP 免费给你打板表面处理 还想要沉金？

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轻烟 发表于 2021-12-1 14:20
纯分立件，除开升压部分主电路比较简单，收藏了

电路非常简单，要对自己的手工还满意的话就无需免费打板，绿色环保。

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zwl1875 发表于 2021-12-3 08:38
既然是表头和主板固定安装，电流线直接用硬铜线。一般起码有1.5平方

用原表头配的电源线在大电流下显示的电压会低点点，影响不大

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wlhcq 发表于 2021-12-3 11:01
做得很漂亮，实用！

谢谢支持...

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kpj001 发表于 2021-12-3 14:58
USB升压后进表，不考虑到升压电路效率？

见大神的测试

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轻烟 发表于 2021-12-4 16:54
那么问题来了——用IGBT和MOS管有没有什么明显差异？

我没有大功率的mosfet，你可以弄个测试下。那个有条件的坛友也可以测试对比下。

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佳维 发表于 2021-12-4 13:37
很实用的电子负载，最高电圧可以多少伏？

跟你使用的具体IGBT型号有关系吧。
找到一个弃用的电动车充电器，这是能调到的最大输出了

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ycc0821 发表于 2021-12-4 21:33
楼主太有才了，感谢提供分享！

简简单单一个电子负载仪，不敢称有才。就分享一个原理图，不用客气。

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把初版不合理的几个地方都优化了下，初版的PCB免费分享，这是初版的PCB，已补上少连的铜线

初版打样gerber文件，仅供个人DIY

这个是优化的版本，收一点点￥





BOM

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yijinyexing 发表于 2021-12-10 17:34
太厉害了！

一般般吧

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zycxjl 发表于 2021-12-12 11:59
自己做，不惜成本，哈。赞一个，好手艺！

你这话过了吧？自己做些小工具用很正常啊，亢且就10来元的零配件成本，何来不惜成本？要都于省事为本，这个论坛存在的意义何在？你混论坛不为自己做难道就因为吃饱撑的？