/       /       /    Compact power supply with power factor correction and a claimed output of 400 W
Support the project on Patreon


Compact power supply with power factor correction and a claimed output of 400 W

$24.93
Go to store
Another power supply has landed in my hands. I didn't buy it—my friend did—but that doesn't matter here. What caught my attention first was its claimed 400 W output, fairly compact size, and power factor correction.


This power supply was originally intended for a DPS5012 converter board, but we'll see how that goes. The tests didn't produce the results I expected.
But let's take things in order. I'll try to show both the pros and cons in this review, and perhaps this PSU will find its target audience.

The power supply has an open-frame design, meaning it's intended to be installed inside an enclosure rather than used on its own. Its overall dimensions are approximately 128 × 82 × 43 mm, which is quite compact for the claimed power rating.


A label on the side of the case tells us that the PSU has:
Input voltage: 100–240 V
Output voltage: 48 V
Output current: up to 8.3 A
Power factor: over 0.95

The power supply is mounted on an aluminum chassis that also serves as a heatsink. A protective film is applied to prevent damage; it should be removed before installing the PSU in a device.


The store page also has a more detailed description. Since it's in Chinese, here's a rough Google translation, which is quite enough to understand the specifications.
Besides the power and voltage, I was also interested in the claimed ripple level of 150 mV, which is very low for a 48 V, 400 W PSU.


The power supply is assembled fairly tightly, though I wouldn't say it's extremely cramped. For example, the Mean Well PSUs I've reviewed before are often packed much more densely.


The input has a pretty decent filter—I was even surprised. It includes two common-mode chokes, two X capacitors, and three Y capacitors. The only thing missing is a varistor. There's a spot for one on the board, but they "forgot" to fit it. Add a varistor, and you could call this a textbook filter.
The common-mode chokes also have plastic bobbins, which is the right way to do it.


1. The input also has a thermistor to limit the capacitor charging current, as well as a fuse. There's only one fuse, installed in the live line (as marked on the terminal block), and it's rather small, which isn't ideal.
2. The three Y capacitors for suppressing interference are connected to the PSU case.
3. The bridge rectifier is pressed against the case through an insulating pad, even though its own case is insulated. I think the pad is simply being used instead of thermal paste here.
4. The input capacitor has a capacitance of just 100 µF. Active-PFC PSUs have less stringent requirements for input capacitance than conventional PSUs, but 100 µF is still too little for 400 W—roughly 2–2.5 times less than needed. The active PFC choke is visible to the right of the capacitor.


All the power components are pressed against the aluminum chassis through insulating pads.


The transformer in this PSU doesn't have the gap typical of ordinary flyback converters. That certainly increases its power capacity, but it still looks rather modest for 400 W of output power, especially given the claim that it can operate with passive cooling.


1. Two small electrolytic capacitors are installed between the PWM controller board and the transformer. This area will probably get quite hot, which could shorten their service life.
2. The feedback circuit uses a single optocoupler, and the interference-suppression capacitor is the proper Y type.
3. The PSU output is also connected to the case, but through a regular high-voltage capacitor. Given that Y capacitors are used in the primary circuit, this arrangement is perfectly acceptable and safe.
4. The output has a large storage choke and three 470 µF, 63 V capacitors. The filter's total capacitance is only about 1,500 µF for an output current of over 8 A, which is too little. There's also no output choke to reduce ripple.


Looking at the output section of the board, you get the impression that it's a universal design for different voltage/current configurations, simplified somewhat for this particular version. The trimmer for adjusting the output voltage is visible on the left.


The unit is very easy to disassemble: three screws hold the power components in place, and another four secure the board. Here I’d give it a plus. Despite its relatively compact layout, the unit is quite repairable.


Some component leads are covered with PTFE insulating sleeves. A small detail, but a very useful one.


The input bridge rectifier is a KBL406, the PFC transistor is a 20N50, and the PFC output diode is an SFF10006A.
The inverter transistor is an FHA9N90, and the output diode assembly is a MUR3060PT. At a glance, all the components are rated with plenty of headroom for current and voltage.

But I also found signs of some minor, though obvious, cost-cutting. The insulating pads were made by cutting a standard insulator in half.


Insulators like these usually cover the entire power component, as with the component mounted on the left side of this board. I think it’s now clear “how it’s done.”


The whole power supply is controlled by a PWM controller, the CM6800G, mounted on a small daughterboard.


The CM6800 is a combined PWM controller that can also control the power factor correction stage in addition to its main function. It’s made by a company called Champion, which I hadn’t heard of before.


I didn’t redraw the power supply schematic, but it’s very similar to the one in the controller’s datasheet, so it should be useful for repairs.


The board is double-sided and very well made.


The high-voltage section: the input EMI capacitors have a discharge circuit, and some of the traces are reinforced with solder.


The output section is also quite neat, but the solder “blob” between the negative output terminals is a little unusual. Apparently, there’s a PSU version where these points are separate.


I initially thought I’d explain how the PFC works with some pictures, but then remembered the video. I think that’ll make it easier to understand.
In a nutshell:
A conventional power supply draws power from the mains only when the (peak) voltage is higher than the voltage across the input bulk capacitor. As a result, there are large current spikes when the capacitor is being recharged.
A power supply with PFC essentially has a step-up converter at the input, but without a bulk capacitor (that’s placed after the PFC stage). It can draw current from the mains over a wide range of input voltages, making its load profile much closer to that of a resistive load.
After the PFC stage, there’s still a conventional PSU, but it runs from a regulated voltage. This means you can reduce the regulation headroom and thereby improve efficiency. However, the PFC stage itself is less than 100% efficient, so overall, “it all comes out about the same.”


This power supply uses a single-switch forward topology, whereas the more common low-power single-switch PSUs use a flyback topology.
The block diagram highlights the forward converter stages on the right that aren’t present in the flyback circuit on the left. The forward converter adds a diode and an inductor, and one of the transformer windings is connected with reversed polarity (this is important).
There’s another difference, too: in a forward converter, the transformer core has no air gap, which is essential in a flyback converter.


This topology is very similar to a classic step-down converter.
In both circuits, the input switch “pumps” the output inductor, which then delivers energy to the load through a diode during the off period. The difference is that in a forward PSU, both the transistor and the transformer, along with one of the output diodes, act as the switch.
The corresponding stages are shown below, highlighted in the same colors for clarity. I think it’s now clear why I said earlier that this PSU has no output filter inductor: the one that’s installed is an energy-storage inductor. Do not short this inductor under any circumstances!




There’s not much else to inspect, so let’s move on to the tests.
The PSU was initially set to 48.3 V, though that doesn’t really matter. The adjustment range is 41.8–54 V, which is quite wide. But if you need to set the output voltage precisely, the coarse adjustment may make that difficult.


The first test checks how accurately the output voltage is maintained as the load changes, and measures efficiency and power factor. I used two multimeters, a wattmeter, and an electronic load for the test. An autotransformer was added to the 110 V test.
During testing, I found that at load currents of around 4–5 A and above, the output voltage starts to drop. It doesn’t just drop and stop, either—the process takes a noticeable amount of time. A similar effect can occur when the feedback resistors heat up rapidly, if ordinary resistors with a high TCR are used. But when I switched off the load while the power supply was hot, I saw that the voltage immediately returned to its original value, so in this case it was most likely just a straightforward power supply overload.
Below are two photos: before the test, with the power supply cold, and immediately after removing the load while it was hot. You can see that heating has practically no effect on the voltage.


Test results table. At low voltage, the efficiency measurement error is noticeably higher, so the figures are only approximate. The final test at low voltage and maximum current was not performed, since the power supply was clearly overloaded.


In practice, I tested the power supply at almost its maximum current. The load was actually drawing nearly 400 W, but the power supply struggled in this mode: it got very hot and the output voltage dropped—not by a huge amount, but enough to notice.
One interesting observation: when powered through the transformer, it (the transformer) started buzzing when the power supply's load current was in the 2.5–3.5 A range, peaking at around 3 A.


Measuring the output ripple is a fairly important test, since this parameter has a significant effect on both the proper operation of the load and the service life of the device's output stage.
To measure it, I have the recommended filter installed ahead of the probe. It consists of a pair of capacitors: a 1 µF, 63 V electrolytic and a 0.1 µF ceramic capacitor.


Ripple is measured at the converter's switching frequency (HF) and at twice the mains frequency (LF).


Overall picture of the power supply's operation
1. 230 V input, high frequency, 100% load
2. Same, but low frequency
3. 105 V input, low frequency, 75% load
4. Same, but low frequency.

As strange as it may sound, the power supply stayed within the specified 150 mV ripple. The only issue was that the first test showed large low-frequency ripple, which disappeared during the experiments.


Another important test is checking the thermal performance. The description said the power supply was designed for passive cooling, and even at the start of testing I had doubts that it could handle this at maximum power, since it was already getting very hot after a short test. I estimated that the maximum continuous current would be around 6 A, but as it turned out, I was way off. The most I could get for continuous operation with relative safety was just 4.2 A, or about 200 W.
The thing is, power losses in the supply in this mode were about 35 W, and dissipating that much heat in such a compact unit is only possible with active cooling.


In the end, the test was run on a shortened schedule: first at 2.1 A, or 25% load, then at 4.2 A, or 50% load. But since the power supply was clearly getting very hot even at 50%, the next run was only at 4.5 A, which is still less than 55% load.
Each test took the usual 20 minutes, for a total test time of 1 hour.
Since there were a lot of measurement points, I'll list them in the same order as in the table:
Input bridge rectifier
Power factor correction transistor
Power factor correction diode
Power factor correction inductor
Inverter input capacitor
Inverter transistor
Transformer
Output diode assembly
Output storage inductor
Output capacitors.


The thermal images show roughly the same picture.
1. Temperatures after the voltage stability test, with a total test time of about 15 minutes and the current gradually increased from 0 to 8.3 A.
2. After completing the test at a load current of 4.2 A
3. After another 20 minutes under a 4.5 A load.

The thermal camera also “saw” some component installed between the transformer and the output inductor, and showed a maximum temperature of up to 145 degrees. Changing the camera's angle changed this reading; the actual temperatures of the main components are listed in the table above.


So how does this make sense? The rated power is 400 W, but it can only deliver 200 W continuously. What's going on?
The answer is simple, and it's right there in the product description: this power supply is for audio amplifiers, where the average power is about 200 W even when the peak is 400 W.


And now for the verdict.
The power supply is reasonably well built. It has a proper input filter, all the power components are mounted on a heatsink, safety-rated Y capacitors are used, the inductors are wound with copper wire, and there's an active PFC stage. The only things to fault are the lack of an input varistor and the fact that the inductors are held in place only by the stiffness of their winding wire.
Most components have plenty of headroom, but that doesn't apply to the input and output capacitors. Their capacitance is fine for 200 W, but clearly too low for 400 W.
The ripple level is also fine overall, apart from the strange effect where the ripple amplitude suddenly increased above 8 A, then went away and never came back.

Based on the test results, I can say that this power supply has a maximum continuous power of just 200 W. With active cooling, you can easily raise that to 300 W, while 400 W is only available for short periods (a few minutes). You could increase the capacitor capacity, and the power supply would work a little better, but its continuous power would hardly change.

So, an interestingly mixed bag of a power supply. That's all from me; I hope you found the review useful.
$24.93
Go to store
This page was found when searching for:
tfx-400w схема, 1, 3, cm6800 переделка, Блок питания WOLTA LD-400W/03-24V 400Вт 24В какое положение переключателя соответствует нагрузки форум, 220uf в блоке питания на 400w, блок питания с корректором мощности 12 вольт, лабораторный блок питания из бп на шим cm6800g, 400 watt на выходе из блока питания это сколько, 4, formula 400w блок питания на микросхеме 80408, блок питания 400 ват 12 в схеми, блок питания формула 400 ватт на микросхеме 80408, из-400wt блок питания импульсный, пассивные корректоры мощности, ml4800cp блок питания, блок питания с корректором мощности, ml4800cp корректор мощность, как увеличить мощность обратноходового бп, блок питания с корректором коэффициента мощности, блок питания прямоход, отличие прямоходового от обратноходового, cm6800 в компьютерных блоках питания, как проверить шим контроллер cm6800 блока питания на 12v, стабилизированный блок питания 400 вт схема, блок питания 400 Ватт, схема блока питания, блок питания 48 Вольт, обзор блока питания, тест блока питания


This model is included in the summary table: Comparison of power supplies: ripple, efficiency, and temperature rise

The figures from this review are in the measurement database: Power supplies

Calculate manuallyAll calculators

Discounted products


You may be interested in


Discounted products


Support the project

All the content on the site and the advice are free, but we’d be grateful for your support of the project and the channel!

Comments25

Comments are published in their original language.

  1. Александр
    2 July 2018 21:09#1
    отличный обзор, жаль что не потянет, как планировалось, DPS5015
    +1
    1. 2 July 2018 21:59#2
      потянет, но всего до 200 Ватт или до 300 но надо ставить вентилятор :(
      +1
      1. Александр
        2 July 2018 22:57#3
        о вентиляторе я уже заблаговременно подумал, т.е прикупил по случаю...
        а если нарастить площадь радиаторов, прикрутив по бокам к основанию радиаторы от выходных каскадов БП АТХ и всё это под обдув?
        наверное ещё придется увеличить емкость входного электролита.
        0
        1. 3 July 2018 09:55#4
          Для DPS5015 по цена/качество, отлично подходят "простые" БП 48-60V (на TL494) c Али.
          Заменяем конденсаторы на фирменные, медь ставим (вместо люминия) на накопительный дроссель.  Низкая пульсация, ремонтируются легко, детали недорогие, неплотная компоновка.
           DPS5015 ставим в корпус, потом этот корпус ставим на крышку БП (через стойки около 10мм).
          На плате БП, можно убрать переключатель 110V-230V и на его место поставить разъем для подключения кабеля 220V.
          Если важна низкая пульсация БП, то брать именно БП на TL494, а не на полевых транзисторах. 
          0
          1. 4 July 2018 17:54#5
            У меня так сделано. Не нравится. Преобразователь подогревается теплом от БП, при 45 градусов включается вентилятор преобразователя, при 65 он отключится (не доводил до этого, где-то читал). В БП сильно греется дроссель и греет детали вокруг. Перемотал медью, выкинул крышку БП, приспособил дроссель над блоком, помогло мало. Похоже, трансформатор тоже алюминием намотан. При мощности 50 ватт о бесшумной работе можно даже не мечтать. Буду располагать преобразователь рядом с БП, пусть получится более габаритным в ширину. А с дросселем беда - похоже, греется магнитопровод, надо пробовать приспособить другой, да знать бы какой. )
            0
            1. 4 July 2018 20:26#6
              Про накопительный дроссель и медь - я как-то Киричу писАл, что похоже в этих БП, медь очень сложно найти (трансформатор под вопросом).
              С этим накопительным дросселем экспериментировал (у Кирича тоже за него спрашивал) - БП 48V/10A (на этикетке),родной дроссель (люминий).  Подключаю DPS и к ней нагрузку (около 30Вт). На выходе с DPS-12V. Вентилятор выкл. Дроссель теплый, но вдруг заметил, что примерно через 20мин, он начинает нагреваться. Я смотрю в обзор Кирича (36V/10A), БП одинаковые - у меня температура не сходится с обзором сильно. Ладно, намотал медь в 2 нитки, сечение больше родного провода - дроссель всё равно греется (без вентилятора). Подумал (Кирич советовал в 3 нитки намотать) - сделал дроссель, медь в 3 нитки (сечение сделал, как было в БП у люминия) .  Дроссель всё равно греется.  Чтобы точно убедится, проверил на другом БП 48V - то же самое.
               В итоге, выяснил, что температура этого дросселя, очень сильно зависит от вых. напряжения БП. Даже не от нагрузки. Взял БП 12V/33A, с абсолютно этим же дросселем. Вся разница в количестве витков на дросселе (из-за напряжения). Сделал нагрузку раза в 3 больше (60-80 Вт) - дроссель даже не нагрелся. Держал часа 1,5 - дроссель просто теплый (без вентилятора)
              Но если вентилятор вкл, то проблем нет. Сделал вывод - БП 36/48V, более требовательны к охлаждению, чем эти БП на меньшее напряжение (с одинаковой мощностью).


              0
              1. 4 July 2018 20:56#7
                "температура этого дросселя, очень сильно зависит от вых. напряжения БП."
                Нет, это противоречит ТОЭ. В какой-то степени зависит от частоты выходного напряжения, да, и от качества (величины и формы пульсаций) этого напряжения. В разных блоках эти параметры разные. Нагрев дросселя прямо пропорционален току (и зависит от его качества - пропустите через него ток от аккумулятора к резистивной нагрузке 10А - даже теплым не будет). Скорее всего, нужен магнитопровод на большую частоту и меньшие потери в стали. Ну и дороже, разумеется. Так мне кажется. 
                0
                1. 4 July 2018 21:12#8
                  Я имею в виду, что получилось по факту. Этот дроссель малость достал меня. Берем DPS c лампочкой 12V(30Вт) - подключаем к БП 36/48V. Держим 30мин. - дроссель, у БП, горячий.
                  Берем БП 12V/30А (условно, но дроссель этот же. Он стандартом был у китайцев) - делаем на БП 15-17V. Подключаем этот же DPS и лампочку. Держим 30мин. - дроссель теплый.
                  По недорогим китайским БП - Раньше, почти все мощные, недорогие БП на Али, были на TL494 и накопительный дроссель был на 2 кольцах (почти у всех люминий) С осени, китайцы стали делать эти БП, на полевых транзисторах (часто LD7575) и на выходе ставить дроссель на 1 кольце (черное). Китайцы подумали и стали ставить это же кольцо и на БП на TL494 (вроде медь).Я подумал из экономии - меньше надо проволоки. Но теперь, БП на TL494, стали меньше делать (36/48V). Продают, по факту, уже новые БП, а на фото с TL494.
                  Либо будет БП на TL494 (редко), но с "новым" дросселем (почти у всех продавцов, с отправкой из России). Это про недорогие БП - производитель часто Realsun.
                  Если верить отзывам - на "новых" БП огромные пульсации ,по сравнению с БП на TL494. Очень сильная экономия на конденсаторах.
                  0
              2. 4 July 2018 21:08#9
                Забыл написать в обзоре, здесь у выходного дросселя обмотка медная.
                0
                1. 4 July 2018 21:52#10
                  Кирич, в ваших обзорах на муське "36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт..." и "48 вольт..." указана индуктивность дросселя 20 микрогенри, в моем блоке (а он почти такой же), на дросселе 32 витка двойным проводом диаметром 1,2мм, мой еср-метр показывает 0,16 миллигенри - в 8 раз больше. Возможно, сердечник перенасыщается, отсюда и сильный нагрев. Но это только предположение. Если не удастся решить проблему заменой дросселя, хочу поступиться пульсациями (жаль, нет осциллографа) и уменьшить вдвое или втрое количество витков. Тем более, при максимальном токе использовать блок наверняка не буду.
                  0
                  1. 4 July 2018 22:09#11
                    Поддержу ваш вопрос по дросселю и нужное количество витков на дросселе. Я, Киричу, уже "надоедал" с этим дросселем.
                     У меня есть и БП  из обзора Кирича 36V/10А и похоже БП (48V), как у вас (провод в 2 нитки,d 1,2mm).  Я их сравнивал - на одной мощности, температура совпадает (на заводском исполнении дросселя).  В итоге, на один намотал медь в 3 нитки (d 1mm), а на другой в 2 нитки (d1,2mm).
                    0
                  2. 4 July 2018 22:16#12
                    Это не индуктивность данного дросселя, я его не измерял и писал несколько раз в тексте обзоров, но потом видимо стал забывать это указывать.
                    Если перематываете дроссель медным проводом, то просто мотайте столько же витков сколько было до этого.
                    0
                  3. 5 July 2018 08:25#13
                    хочу поступиться пульсациями (жаль, нет осциллографа) и уменьшить вдвое или втрое количество витков.
                    Тогда, у вас, получится дроссель от БП 12V. Я смотрел, китайцы в БП 12V, на этот дроссель, мотают 12-15 витков ( бывает по-разному).
                    Раньше, на БП мощностью 350-400Вт на TL494 у китайцев, стояли одинаковы накопительные дроссели на 2 кольцах. Разница была только в количестве витков и во сколько ниток мотали (зависело от мощности и напряжения БП).
                    0
                    1. 6 July 2018 11:47#14
                      Ну так все правильно, больше витков, больше индуктивность, меньше ниток, меньше ток. 
                      0
  2. 2 July 2018 22:04#15
    Да, обзор хороший, а вот с БП китайцы как всегда, вроде и 400 Ватт выдает, а "только при определенных условиях", жаль, блок питания на вид неплохо собран.
    0
  3. 3 July 2018 23:17#16
    Вот пассивный бп, на 48В и всего почти в два раза большей мощностью 15А, но больше и тяжелее на много раз :)
      
    0
    1. 4 July 2018 10:45#17
      БП классный, спору нет, но габарит.... :(
      0
      1. 4 July 2018 10:49#18
        Ну я его привел как пример массо-габаритно-мощностной разницы с сабжевым БП - типа неправильный и правильный пассивный БП :)
        0
        1. 6 July 2018 11:48#19
          Ну так то да, пассивный БП должен быть тяжелым :)
          0
  4. 6 July 2018 19:04#20
    Позволю себе здесь ответить dens17. Дроссель, как электотехническое изделие, характеризуется не напряжением. Исходя из требований к нему, он изготавливается с необходимыми для работы без перегрева при нужной индуктивности обмоткой и магнитопроводом. Обмотка дросселя наверняка большего сечения, нежели включенная практически последовательно вторичная обмотка трансформатора, к тому же работающая в худших тепловых условиях. Увеличивать сечение обмотки дросселя бессмысленно. Остается сердечник. Скорее всего, он сделан не из того материала, что должен быть (и применяется у других производителей). Даже при токе много меньше максимального он входит в насыщение и ведет себя как трансформатор с сердечником из кровельной жести вместо электротехнической стали. )









    0
    1. 6 July 2018 19:58#21
      Так я и не спорю. Я просто написал, что китайцы сделали на этих недорогих БП 36/48V.  Трансформатор - это тоже "черная дыра-загадка".
      Китайцы один и тот же трансформатор используют и на БП 36V и на 48V.  В обзоре Кирича 36V-10A,  вообще  так хитро подобрали резисторы (которые отвечают за напряжение), что если крутить подстроечный резистор, то этот БП попадает и на 36V и на 48V. Даже, при производстве БП, резисторы менять не надо. Только наклеивай разные этикетки (что этот производитель и делает)
       Но самое главное, чего китайцы добились  - это, то, что к ним фактически,  трудно придраться. У БП, есть вентилятор и при его работе, БП худо-бедно примерную мощность выдает. Даже, если в БП стоит "термодатчик" , то он всего на 45°C. Еще интересный момент - на некоторых БП, китайцы, прямо отдельно, несколько раз пишут, что в нашем трансформаторе используется медь.
       
      0
  5. 6 July 2018 22:08#22
    Дополню по недорогим БП. Из-за популярности DPS5005 и DPS5015, китайцы выставили большую партию недорогих БП 48V-8.3A (переделанные 36V). Появились на Али и на Ebay (с одинаковой картинкой). Странно, что не написали, как обычно 48V-10A (почти честно). Все детали стандартные, есть даже "термодатчик". На TL494.
     На выходе диодная сборка C25P40F, стандартный накопительный дроссель на 2 кольцах (алюминий(под медь)/d-1.2mm, намотан в 2 нитки).
     Продавали от 900руб (около 15$). Конденсаторы, на выходе, на 63V.
     Но сделали пару ошибок - оставили на выходе, рыжий керамический конденсатор (дисковый) на 50V. Его ставят в БП 36V, а на 48V убирают.  Ошиблись с нагрузочным резистором (2 раза) - стоит 10кОм. Он же стоит в 36V/10А. Но они перепутали  полоски на резисторе (оранжевую с красной). Задумывался резистор 1кОм (2Вт). Но, на БП 48V, резистора 1кОм мало -будет греться. Я ставлю 2.2кОм-3.3кОм (2Вт). Даже обещали исправить.
    Выглядел так (есть у нескольких продавцов) - ТЫК.
    0
  6. Nevermind
    2 August 2018 23:08#23
    Здравствуйте! Что-то ссылка на магазин не открывается((( Или у меня одного так?
    0
    1. 3 August 2018 20:17#24
      Тоже ссылка не открывается.  Если надо - ТЫК.
      0
    2. 3 August 2018 21:41#25
      Поправил, спасибо за то что заметили :)
      0

Discuss on the forumHave a question or some experience to share? Discuss the article with the author and readers: the forum is a convenient place to share schematics and photos.
Go to the forum

Only registered readers can comment. It takes a minute to sign up, and you can log in with the same account you use on the forum.

Log inRegister