Dobre tranzystory MOSFET na 5V za darmo? Odzysk części ze starej płyty głównej PC

Co elektronik może odzyskać ze starej płyty głównej z komputera? Skąd wziąć dobre tranzystory MOSFET do wysterowania z 5V, z Arduino, najlepiej takie na większe prądy, o małej rezystancji w stanie otwarcia? Można je właśnie odzyskać z takiej płyty głównej - tutaj pokażę jak i przy okazji krótko przetestuję taki tranzystor w praktyce.
Przygodę zaczynamy w momencie gdy wpadnie nam w ręce stary PC, co pewnie nie jest rzadką sytuacją. U mnie co jakiś czas ktoś taki sprzęt wyrzuca. Tutaj mam już wymontowaną płytę główną:

GA-945GCM-S2L, dodatkowo martwa (nawet po wymianie bateryjki CMOS i resecie). Gdyby działała, to jeszcze można by próbować ją komuś podać dalej za symboliczną kwotę lub składać na niej zestaw retro, ale tak to złomujemy.
Najpierw zdjąłem radiatory:

Przy okazji zrobiłem zdjęcia co na tej płycie siedzi:

- Intel Pentium 4 2.80GHz
- QG82945GC SLA9C
- INTEL NH82801GB
Przy okazji ciekawostka, jak mój aparat złapał focus na odbicie przy robieniu jednego ze zdjęć:

A więc na płycie mamy nieco przetwornic i montowanych powierzchniowo tranzystorów:


Są one używane przede wszystkim w układach przetwornic step down, przykładowo na zdjęciu widzę jedną opartą o MAX8545. Generują one niższe napięcia dla CPU, pamięci, itd:

Temat jest o tranzystorach, ale trudno nie wspomnieć o pamięci Flash z interfejsem SPI - tylko 8 nóżek, też do wylutowania i użycia:

Siedzi w niej BIOS.
Zostaje kwestia wylutu.
Najlepiej użyć hot air, chociaż opalarką też można, o ile nie zależy nam na płycie. Wtedy praktycznie na pewno ją uszkodzimy i trzeba to wykonywać na dworze. Opary są toksyczne. Dodatkowo jest duże ryzyko, że wybuchną nam kondensatory, można usunąć je osobno wcześniej. Co do samego hot air, odsyłam do tematu/serii:
Stacja hot air 858 za 150 zł - jaki tani hot air do wylutu z płyt laptopa, komputera?
W ten sposób odzyskałem elementy:

Wylutowane tranzystory to praktycznie tylko K3919 i K3918. Dokładniej:
- 2SK3919 - 20V 64A 36W 5.6mΩ
- 2SK3918 - 20V 48A 29W 7.5mΩ
Otwieramy zatem notę katalogową 2SK3919:

Już na pierwszej stronie mamy ważne dla nas informacje:
- rezystancja w stanie otwarcia (RDS(on)) i prąd drenu
- informację o możliwości wysterowania go z 5V (czyli np. z Arduino)
- wyprowadzenia, byśmy nie musieli testować/sprawdzać multimetrem

Tyle, że informacje z pierwszej strony są podane dla konkretnych warunków (patrz. np Vgs w nawiasie) i jeśli naprawdę chcemy wiedzieć jakich parametrów spodziewać się np. przy sterowaniu bramką napięciem 5V, trzeba spojrzeć dalej, do wykresów, albo chociaż do tabelki:

Tu widać, że przy Vgs=10V RDS(on) będzie nieco mniejszy niż przy 5V, ale czy w warunkach amatorskich to ma dla nas aż takie znaczenie... nie projektujemy tu nowego produktu, tylko chcemy czymś posterować za darmo.
Tabelka to jednak za mało - zobaczmy na wykres, chociażby RDS(on) w funkcji prądu drenu - mamy tu osobne krzywe dla Vgs=5V i 10V:

Można też zobaczyć na wykres prądu drenu w funkcji Vgs, jeśli np. chcemy eksperymentować z jeszcze mniejszym Vgs:

Ale nie chcę tu się zagłębiać w teorię, więc uzbrojeni w wiedzę, że 5V nam wystarczy, uruchamiamy w celach demonstracyjnych prosty skecz Arduino i podłączamy MOSFET. Na próbę zrobimy prosty ściemniacz oparty o zmianę wypełnienia PWM:

Powyższy skecz zapętla wypełnienie PWM od 0 do 100% i od 100% do 0. Wgrywamy go na Arduino.
Oczywiście prosty ściemniacz lepiej jest zrobić chociażby na NE555 i nie potrzeba do tego mikrokontrolera, ale pod ręką miałem Arduino, a to tylko demonstracja... dodatkowo przy NE555 można by użyć wyższego napięcia a chciałem tu sprawdzić działanie konkretnie przy 5V.
MOSFET przylutowałem do kawałka laminatu pokrytego miedzią, by nieco lepiej dało się odprowadzać ciepło. Oprócz tego standardowo, tak jak w wielu schematach:
- źródło do masy
- bramka przez rezystor do PWM (też można dać rezystor do masy - pull down)
- dren do paska LED, który jest podłączony do zasilania
Wyszło mi tak:

Testujemy. Ściemnianie działa:

Ale to raptem przy prądzie do 30mA, więc to nie znaczy dużo... nas interesują większe prądy.

Dlatego potem na próbę puściłem przez MOSFET nieco większy prąd. Najpierw sterując go z Arduino, a potem po prostu z 5V. Przystałem na 3A przy 13V. W roli obciążenia użyłem zwykłych rezystorów dużej mocy na radiatorze. Moje kabelki były cieplejsze od samego tranzystora, a poczekałem trochę czasu... najmocniej grzały się rezystory od obciążenia. A MOSFET dalej działa.


Podsumowując, jak najbardziej początkującemu opłaca się odzyskać nieco elementów z płyty głównej i nie stanowią one tylko "ozdoby warsztatu" bądź "ekwiwalentu kolekcji znaczków dla elektronika", tylko naprawdę można je użyć w DIY i wysterować chociażby z Arduino. Dodatkowo w moim przypadku tych MOSFETów to były zasadniczo tylko dwa typy, a to też na plus, bo mając po kilka sztuk tego samego typu można zrobić więcej. Co do samego działania MOSFETu, to w to się tu nie zagłębiałem i w razie pytań odsyłam do dobrej książki, bo podstawowe parametry naprawdę warto znać i rozumieć.
Teraz pytanie tylko, co z tych tranzystorów jeszcze można zrobić? Może jakiś ściemniacz, ale tym razem zgodnie ze sztuką, czyli bez MCU? A może wylutować i uruchomić cała przetwornicę? A może sztuczne obciążenie? Jakie macie pomysły?