Загадки

SAK: в канале 12В последовательно с транзистором стоит нагрузка (резистор) сопротивлением 1 Ом.

Зачем тогда греть транзистор, если на этом резисторе будет 100 Вт Добить до 120 Вт ещё одним резистором, и транзистор как ключ для ШИМ. Беда в том, что такие резисторы стоят как самолёт.

Так это же не серийное производство, а для разовой конструкции можно и из кусков нихромовой спирали соорудить.
Берём спираль на 1 кВт, отрезаем кусок 1/3 длины, выпрямляем и делим на 4 равные части, затем соединяем полученные куски параллельно. Резистор на 1 Ом 300 Вт готов

boo2: Два транзистора на штатном охладителе Pentium 4 при Tкристалла = 135°C, Tсреды = 40°C позволят рассеивать примерно Pmax = (135°C - 40°C)/((1.25°C/Вт + 0.5°C/Вт)/2 + 0.4°C/Вт) = 74 Вт. Три транзистора - 96 Вт. Четыре транзистора - 113 Вт.

Вы ещё не учли тепловое сопротивление термопасты (КПТ-8, толщина слоя 0,1мм) - примерно 0,95°C/Вт на каждый транзистор.
В результате получается Pmax = 54Вт для 2-х транзисторов, 73Вт для 3-х и 88Вт для 4-х.

Выходит, что для канала на 3,3В*20А=66Вт нужно минимум 3 транзистора, а для канала 5В*20А=100Вт и 4-х штук будет мало. Нужно 5 штук. Не говоря уже о канале 12В*10А=120Вт, для которого потребуется 7штук.
Итого транзисторов будет 3+5+7=15 штук.

boo2: Из-за не очень хороших тепловых характеристик TO-220 может оказаться выгодней взять больше дешевых полевиков. С TO-247 уже может выйти иначе, но есть ощущение, что по стоимость/эффективность TO-220 всё равно победят.

Именно. Сейчас не знаю, давно уже не сравнивал, но раньше получалось, что один корпус TO-247 по цене равен двум корпусам TO-220.

Что касается радиатора, то нужен либо ну очень большой, либо с принудителным охлаждением. Из комповых старых самый большой, который я видел имел прощадь поверхности,примерно, 522см^2, что даёт тепловое сопротивление около 1°C/Вт.

В общем, с учётом наличия необходимых деталей (полевиков хватает, трансформаторы тоже найду, а вот радиаторы и вентиляторы нужно покупать), получается, что мне выгоднее делать вариант на преобразователях.

К тому же, получше просчитав потери на транзисторах, получил чуть более ватта на транзистор. Так что паять их можно прямо на плату без радиатора.

DWD: Вы ещё не учли тепловое сопротивление термопасты (КПТ-8, толщина слоя 0,1мм) - примерно 0,95°C/Вт на каждый транзистор.

По идее, уже учтено в 0.5°C/Вт. Имею в виду параметр из даташита
Case-to-Sink, Flat, Greased Surface RthCS typ. 0.50
(например тут: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf540n.pdf , оно для всех ТО-220 одинаковое )
"Greased" означает нанесённый слой термопасты ( https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_grease ), но, очевидно, поменьше 0.1 мм.

C "Flat" у процессорных радиаторов всё хорошо.

Согласен.

А может все же намотать на "кирпич" или стеклотекстолитовый каркас (как в фене) нихромовую проволоку на каждый канал и ШИМить? "Нагреватель" по габаритам будет примерно тот-же, установить его в "металлический ящик с ручкой для переноски". Можно 120 мм вентилятор на малых оборотах добавить для выдува тепла. Все же силовая схемотехника упрощается до одного (нескольких) силовых полевиков работающих в ключевом режиме.

Ниже просто мысли в слух
Про последовательное соединение - в голове все никак не укладывается
Допустим, мы на одном канале дали полную нагрузку, на остальных минимальную. В результате на выходе одного канала появится высокое напряжение (для снижения потерь на нагрузку будем подавать не 12В а, к примеру, 50). Тогда соответствующий (большой) ток потечет через два остальных преобразователя, которые работают на малой мощности (малый ток).
Что будет с импульсным трансформатором? Если использовать диодный мост после каждого трансформатора - через него потечет постоянный ток и он войдет в насыщение.
Если переменный (диодный мост вовсе не использовать), хм... может и заработает... Два других трансформатора будут работать в обратную сторону, но тогда они станут понижающими и к силовой части будет прикладываться пониженное напряжение...
...
Теперь идея начала укладываться в голове. Тоже вариант, если есть желание использовать одну нагрузку.

Сергей К: нихромовую проволоку на каждый канал и ШИМить

В общественном электротранспорте советского образца применяются пусковые сопротивления. Для больших токов и маленьких напряжений шины этих сопротивлений самое оно.

А не получится ли по итогу нагрузка, сложней испытуемого ? )

Найти Котэ. Монитор д.б. правильно отрегулирован - яркость, контрастность, гамма коррекция