Блоки питания 5 вольт, 10, 25, 40, 100, 150 и пара 200 ватт
Сегодня у меня прям блиц-обзор получился, сразу семь блоков питания, все на одно напряжение, 5 вольт, но отличаются по мощности.
Такие источники питания часто используются для питания адресных светодиодных лент, светодиодных экранов и прочего подобного, но в принципе никто не мешает использовать их и для других задач.
Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog Отмечу, что на канале открыта возможность обсуждения обзоров, статей, а также просто общения. рекомендую.
Блоков много, можно конечно было сделать семь обзоров, но так как один производитель, одно напряжение, да и пришли все сразу, то было решено показать сразу все, потому обзор будет длинный.
Идти буду как всегда,от меньшего к большему и начну с модели на 10 ватт, такой вот малыш.
Размеры корпуса 70х39х30мм
Есть регулировка напряжения, типовой клемник, но что интересно, даже у такого малыша есть клемма заземления.
Верхняя крышка даже не имеет крепежа, держится по сути на выступах корпуса.
Фильтра нет, есть только предохранитель, входной конденсатор производства Aishi, но это пожалуй единственный блок питания и семи где стоят фирменные конденсаторы.
Емкость по выходу 2х470мкФ, зато на 16 вольт, что для 5 вольт просто с диким запасом.
Выходной диод вроде на 5 ампер, хотя чаще в таком корпусе диоды на 3 ампера, что для выходного тока в 2 ампера как-то маловато, но тесты покажут.
Блок питания построен на специализированном ШИМ контроллере dk1203 с мощностью 12/18 ватт.
Выкручиваем один винтик и добираемся до печатной платы, разборка одно удовольствие :)
Входной конденсатор 10мкФ, Y-конденсатор присутствует.
Кстати насчет Y-конденсатора. Я часто упоминаю их в обзорах и очень критично отношусь если недобросовестные производители ставят обычные. высоковольтные.
Суть Y-конденсатора в том, что он является безопасным и довести его до пробоя крайне сложно и здесь я приведу некоторые пояснения
Что бывает если поставить на его место обычный высоковольтный? Ну во первых даже Y1 класс должен выдерживать импульсное перенапряжение до 8кВ, а Y2 до 5кВ, соответственно если поставить обычный, часто вообще на 1кВ, то шанс что его пробьет еще больше.
Чревато это несколькими вещами, ну во первых вас может ударить током, а во вторых, если выходная часть блока заземлена (шанс пробоя еще выше), то может быть КЗ с дальнейшим возгоранием.
Типичный пример подобного случая ниже на фото (взято отсюда). Судя по этому фото я могу предположить что:
1. Это обычный высоковольтный конденсатор, характерная особенность Y конденсаторов в том, что выводы у них расставлены заметно шире и часто выходят за пределы корпуса, у обычных они как на этом фото.
2. Конденсатор стоит между холодной и горячей сторонами блока питания, в пользу этого также говорят и прорези на печатной плате.
Но при этом мы также видим что и место заложено именно под обычный конденсатор, Y тип туда банально не влезет. Блок питания явно российского производства, и скорее всего российской разработки, возможно разрабатывали студенты, а возможно это было специально задумано квалифицированным инженером с целью сокращения количества населения :)
Если коротко, я могу нормально отнестись к качеству остальных компонентов, к перегреву, заниженной мощности и т.п., но я категорически не одобряю блоки питания где стоит обычный конденсатор вместо Y типа.
Плата снизу чистая, аккуратная, зазоры достаточные, вопросов нет.
Измеренная емкость входного конденсатора 8.5мкФ, выходных 810мкФ, но может быть некоторая погрешность.
Еще когда я в первый раз включил блок питания, то удивился что на выходе было около 5.5 вольта, что явно много, но потом я удивился еще больше, регулировка просто не дает установить меньше чем 5.03 вольта, такое я вижу впервые.
В общем выкрутил на минимум и в таком режиме тестировал дальше.
Нагрузочную способность я обычно тестирую постепенно поднимая верхний лимит, но при первой проверке блок легко перекрыл мои оптимистичные 3.7А, пришлось поднять планку, защита отработала при 4.4А.
На мой взгляд ток защиты как-то великоват, но здесь стоит специализированный контроллер, потому в нем есть и термозащита, соответственно можно не переживать.
КПД оценивался в диапазоне 0.2-3 ампера кратно 0.2А и составил около 78%, что как-то маловато, хотя с учетом низкого выходного напряжения и вообще небольшой мощности блока питания, вполне терпимо.
Пульсации без нагрузки и при токах 1, 2 и 3 ампера.
Если смотреть на заявленные 2 ампера, то скорее терпимо, 200/300мВ, если на 3 ампера, то немного больше и в принципе также терпимо, но на месте производителя я бы поставил либо хоть примитивный фильтр, либо заменил два этих конденсатора на один полимерный, цена была бы сопоставимой, пульсации ниже, а срок службы выше.
К пульсациям на низкой частоте претензий нет.
Тестирование под нагрузкой проходило в три этапа, при токах 1, 2 и 3 ампера.
Зависимость напряжения от нагрузки почти отсутствует, как и зависимость от температуры, те 10-20мВ, которые там болтались, не существенны.
Температурные режимы.
1А - трансформатор и ШИМ контроллер около 45 градусов, выходной диод 56 градусов, здесь отлично
2А - трансформатор 59 градусов, ШИМ контроллер 63 градуса, выходной диод 76 градусов, также отлично
3А - трансформатор и ШИМ около 92 градуса, выходной диод 117 градусов. Скорее терпимо, но так как это 150% нагрузки, то также отлично.
Вторая модель мощнее, здесь уже 25 ватт, да и формат корпуса заметно отличается
Размеры корпуса 85х58х38мм.
Типичный клемник, регулировка, светодиод, не менее типичный принцип разборки, кто хоть раз ковырял подобные блоки,Ю наверняка с этим знаком.
Компоновка также типовая, монтаж очень свободный, но вот никакого фильтра по входу нет.
1. Входной конденсатор заявлен как 47мкФ, но меня здесь смутил как необычный шрифт, так и подозрительно маленькие размеры для такой емкости.
2. Базируется данная модель на чипе CSC7224, это ШИМ контроллер с интегрированным высоковольтным транзистором, предназначен для построения блоков питания мощностью о 18 ватт в диапазоне 85-265 вольт, при более узком диапазоне мощность будет скорее ближе к 24 ватта, что близко к заявленной.
3. Y-конденсатор присутствует
4. По выходу два диода параллельно, а также два конденсатора, 3300мкФ и 1000мкФ, на 6.3 вольта, поставили даже мелкий дроссель.
К печатной плате особых нареканий нет, хотя зазоры местами могли сделать и побольше.
Реальная емкость входного конденсатора около 16мкФ, значит это перемаркированный 22мкФ, все стало на свои места.
Суммарная емкость выходных ближе к 4000, для заявленного тока в 5 ампер этого вполне достаточно.
Здесь с регулировкой все нормально, изначально было 5.03, можно крутить в диапазоне 4.58-5.55, и я вполне легко выставил 5.001
По току защиты , особенно с учетом примененного чипа, я как-то рассчитывал на меньшее значение, реально защита отрабатывать при токе 7.8А на холодную и 7.7А на горячую. но в принципе это по факту около 38-39 ватт при 25 заявленных, может и нормально.
Напряжение держит кстати очень хорошо.
КПД в диапазоне 0.4-6 ампер, кратно 0.4А. И здесь результат примерно как у предыдущей модели, т.е. хотелось бы получше, но пойдет и так.
Пульсации без нагрузки и при токах 2, 4 и 6 ампер.
С учетом напряжения в 5 вольт как-то многовато, 150/200мВ при 4А и 220/280мВ при 6А. Т.е. не так чтобы караул, но с учетом того что здесь все таки есть крошечный фильтр, да и емкость по выходу приличная, то много.
На низкой частоте просто имеем тот же размах, но НЧ пульсации небольшие, потому здесь ОК
Нагрузочный тест проводился при токах 2.5, 5 и 4 ампера, почему так, поймете позже.
К стабильности напряжения у меня вообще нет замечаний, кстати чем на меньшее напряжение блока питания, тем это более критично.
Тест на прогрев.
2 ампера - трансформатор 56 градуса, ШИМ 89, диоды 80, как-то многовато
5 ампер - трансформатор 66, ШИМ 94, а вот диоды 130 градусов, совсем много, потому дальше я снизил ток до 4 ампер.
4 ампера - трансформатор 70, ШИМ 90, диоды 118 градусов.
Получается что реальный максимальный длительный ток здесь никак не больше 4 ампер и упирается он в выходные диоды. Вы конечно спросите, а почему у предыдущего с одним тянуло 3 ампера, а здесь такой же нагрев при двух диодах и 4 ампера, ведь по логике должно быть при 6. а все предельно просто, диодов хоть и два, но они стоят рядом и греют друг друга, потому и получили ток не сильно больше чем у предыдущего.
Третий подопытный, 40 ватт, 8 ампер.
По сути похож на предыдущий, но размеры уже 110х77х37мм.
Корпус, клеммник и т.д. очень похожи, но здесь снизу есть дополнительные крепежные отверстия, иногда может быть удобно.
Для понимания разницы в размерах все три модели рядом.
Разбираем, смотрим что внутри.
Здесь уже получше, приличных размеров трансформатор, ШИМ уже с внешним транзистором, выходной диод прикрутили к корпусу (что мешало так сделать в прошлом, хз). Даже термистор и фильтр по входу поставили, ну прям лакшери :))))
По входу два конденсатора на 22мкФ, ШИМ контроллер залит лаком, транзистор 5 ампер 650 вольт, ничего необычного.
Y конденсатор в наличии, диодная сборка 20 ампер 45 вольт, вполне нормально.
Конденсаторов по выходу три штуки по 3300мкФ 10 вольт, вполне достаточно, также здесь поставили еще и выходной дроссель для снижения пульсаций.
Кроме того стоят дополнительные помехоподавляющие конденсаторы, два Y типа и один обычный, но это нормально, так как по сути он стоит последовательно с Y типом.
Интересно что даже при таком относительно небольшом токе поставили теплораспределитель под выходной диод, хотя не люблю я их в "китайском" исполнении, когда одно кривое пытаются прикрепить к другому, не менее кривому, да еще и без термопасты.
К безопасности и аккуратности платы у меня замечаний нет.
Вообще все измерения я проводил своим мультиметром, а LCR-метр использовал скорее параллельно, но здесь у меня появилась первая странность.
Со входными конденсаторами все нормально, даже отлично, 40мкФ при заявленной 22х2 это хорошо.
Но вот с выходными было непонятно, расчетно должно быть около 10000мкФ и примерно такую величину показал мультиметр, но вот Фнирси был мало того что категорически несогласен, так его еще и мотыляло как матроса после вечера в баре. В общем здесь я склонен больше верить мультиметру.
Исходно на выходе было 5.08 вольта,диапазон регулировки довольно узкий, от 4.9 до 5.38 вольта, а так как регулировка получилась плавная, то без проблем выставил почти ровно 5 вольт.
К току нагрузки в 10 ампер блок отнесся абсолютно спокойно, хотя выходное напряжение просело примерно на 0.09 вольта, не сильно критично, просто заметно.
Здесь тест проводился с нагрузкой ZKEtech EBC-A10H, у нее макс ток 10А, хотел проверять дальше с EBC-A40L, но у нее максимально по моему 4.7 вольта, печаль, а так удобно строить графики.
Пришлось подключить более мощную нагрузку, с которой я и работал дальше. Защита отрабатывает примерно при 11.5-11.6А, что вполне нормально для заявленного тока в 8А.
КПД оценивался в диапазоне 0.6-10А кратно 0.6А, только последняя ступень кратно 0.4А.
И здесь как-то получилось похуже чем у предыдущих, 74%, да и то в пике, а так еще меньше,ближе к 73%.
Пульсации без нагрузки и при токах 3, 6 и 9 ампер.
А вот здесь красота, даже на токе 9А имеем не больше 40мВ, при том что заявлено максимум 8 ампер.
А вот на низкой частоте лезут пульсации 100 Гц. А абсолютном отношении они как бы небольшие, общий размах около 80мВ, но в относительно смотрятся некрасиво. При этом емкость входных конденсаторов достаточна для такой мощности.
Нагрузочный тест проходил в трех режимах, при токах 4, 8 и 10 ампер, интервалами по 20-30 минут.
Тест также показал, что зависимость напряжения от температуры практически отсутствует, а вот от нагрузки есть, около 0.1 вольта, здесь в допуске, но могли бы сделать и получше.
Температуры.
4 ампера - трансформатор 51 градус, транзистор 39 градусов, выходной диод 50, выходной дроссель 55 градусов.
8 ампер - трансформатор 74.5 градуса, транзистор 54 градуса, диод 78 градусов, выходной дроссель 107, кроме дросселя все отлично.
10 ампер - трансформатор 86.5, транзистор 62, выходной диод 95, температура дросселя превысила 135 градусов.
Кроме дросселя все просто отлично, блок питания легко работает даже при 10А, не говоря о заявленных 8, но вот дроссель можно поставить и на больший ток.
Температура обмоток трансформатора при токе 10А была чуть больше 100 градусов, это нормально, но вот на правом скрине, в самом низу, видно резистор, который греется выше 135 градусов, судя по всему это резистор снаббера и я бы как минимум поставил его на большую мощность.
Моделька на 100 ватт, соответственно 20 ампер.
Здесь мы приходим к еще более привычному форм-фактору, прям классика, размеры 199х97х42мм
Здесь даже комментировать нечего,все типично для таких блоков питания
Компоновка, схемотехника, все настолько классически, что прям ностальгия, сразу вспоминаются как минимум нулевые.
Входной фильтр присутствует, есть и дроссель, и Х-конденсатор и термистор, в общем весь необходимый минимум.
На входных конденсаторах написано 220мкФ, но это мы проверим.
Схемотехника привычная, на базе TL494б/KA7500 и их многочисленных клонов.
Транзисторы 13007, для мощности в 100 ватт более чем достаточно.
Здесь также имеем россыпь Y-конденсаторов, что есть хорошо.
Выходная диодная сборка 30 ампер 100 вольт, я бы лучше применил 40 ампер 45 вольт, нагрев был бы меньше.
Из-за особенности топологии здесь на выходе имеется накопительный дроссель, в данном случае на одном кольце из порошкового железа.
На выходе пять штук конденсаторов 2200мкФ 16 вольт, что вполне достаточно как по емкости, так и по напряжению, хотя по напряжению хватило бы и 10 вольт.
Плата аккуратная, чистая, косяков не заметил. Здесь вообще сложно накосячить, но тем не менее у некоторых это иногда получается.
но здесь и зазоры достаточные и прорезь под трансформатором гальванической развязки (ТГР).
Отмечу, что в плате есть отверстия, которые находятся напротив крепежных отверстий блока питания, очень продуманно, винт в плату не загоните.
Здесь при измерении емкости я столкнулся с проблемой. С входным все нормально, мультиметр показал 95мкФ, Фнирси был менее оптимистичен, 90мкФ, но это обусловлено режимом измерения. В любом случае емкость близка к заявленной (должно быть 110), и нормальна для мощности в 100 ватт.
А вот с выходными все было сложнее, мультиметр вообще отказался измерять, а Фнирси во первых как-то сильно занизил емкость, а во вторых, показания прилично плавали, а когда я отключил смещение, то начало болтать буквально от нуля до 14000мкФ.
Пришлось достать старичка XJW01, который показал молодежи как надо измерять, 10600мкФ и при этом показания стояли практически идеально, болтанка если и была, то в младшем разряде. При этом и результат измерения похож на реальный.
Изначально на выходе было 5.16 вольта, можно изменить в диапазоне 4.64-6.15 В, я для тестов выставил 5.01, настройка немного грубовата.
Защита настроена примерно на 24 ампера, что для блока питания 20 ампер вполне нормально.
КПД в диапазоне 1-23А кратно 1А, получилось примерно 71-72%, типично для бюджетных моделей с данной топологией.
Пульсации без нагрузки и при токах 7, 14 и 21 ампер.
Здесь в общем-то вполне терпимо, 100мВ в самом нагруженном режиме, но по сути пульсации не особо зависят от нагрузки и при токе 14А составляют около 85-90мВ. В принципе нормально с учетом приличного тока, да и вообще 2% пульсаций это нормально.
На низкой частоте при максимальном токе начали заметно лезть пики на частоте 100 Гц, но опять же, все в пределах нормы.
Термопрогрев проходил при токах 10, 15 и 20 ампер.
1. Исходное напряжение без нагрузки 5 вольт
2. Под током в 10А немного просело, до 4.98 вольта.
3. При токе 15А на уже теплом блоке составило 4.96 вольта
4. При 20А на прогретом составило 4.94 вольта
5. При 20А на горячем имеем 4.93 вольта
6. После снятия нагрузки напряжение поднялось до 4.96 вольта.
Итого имеем зависимость от тока около 30-40мВ при 20А и зависимость от температуры около 40мВ, в обоих случаях зависимость отрицательная, но вполне в пределах нормы.
Что у нас по температурам.
10 ампер - на трансформаторе 50, на транзисторах 47.5 градуса, диодная сборка прогрелась до 69 градусов, а выходной дроссель почти до 100.
15 ампер - трансформатор 58, транзисторы 61, выходной диод 94 градуса, а дроссель 120 градусов, пока претензия только к выходному дросселю.
20 ампер - трансформатор 68 градусов, транзисторы 86 градусов, выходная диодная сборка 120 градусов, на дросселе тепловизор зашкалило, значит точно было больше 135 градусов.
20А блок не тянет, его максимум 15А, если поставить более мощный дроссель и как минимум добавить термопасту между теплораспределителем диодной сборки и корпусом, то будет работать лучше. Еще вариант, поставить более подходящую диодную сборку, на больший ток и меньшее напряжение.
А еще прилично грелись резисторы снаббера, около 131 градуса, лучше поставить помощнее
Следующая модель, 150 ватт, 30 ампер.
Размеры такие же как у предыдущей, 199х97х42мм
Конструктивно полностью повторяет предыдущую.
Да собственно это и есть предыдущая модель, которую путем замены некоторых компонентов отмасштабировали для повышения мощности, слева 100 ватт, справа 150, а на плате вообще указано 180. Вообще это абсолютно нормальная практика, так можно немного играть ценой если вам не надо большую мощность.
Имеются некоторые изменения, которые я укажу ниже.
1. Диодный мост и входной фильтр идентичны
2. Также без изменений остались входные конденсаторы, хотя их обычно ставят в таком случае на большую емкость.
3. Транзисторы заменили, теперь это 13009. Черт, я их тип указал на автомате :)
4. Выходная диодная сборка 40А на 45 вольт, вот такая должна была быть в предыдущем, а здесь уже впору ставить две.
5. Дроссель намотан на двух кольцах, да и теперь обмотка в три провода, а не в два.
6. Конденсаторов по выходу 5, как и было, и на те же 16 вольт, но теперь на 3300мкФ.
Пока видим что почти все необходимые изменения произведены, и кратно увеличению мощности.
Так как выходной ток в 1.5 раза больше, то здесь поставили уже не 2, а три шунта. т.е. условно каждый шунт это примерно 11-12 ампер выходного тока, и если было 23-24А, то здесь можно ожидать около 34-35А.
Так как у меня были сложности с измерением емкости, скорее всего из-за балластного сопротивления по выходу, у 5 вольт оно обычно низкое, то дальше я проводил измерения при помощи моего старенького LCR-метра.
По входу 91мкФ, как и было, по выходу около 14000мкФ, что почти соответствует заявленной емкости. ESR немного завышен, потому как измерял уже на клеммах, а не прямо в плате.
На выходе было 5.16 вольта, можно менять в диапазоне 4.72-6.17 вольта, выставил около 5 вольт.
Защиту проверял во время измерения КПД, блок отключается при токе около 34 ампера, как я и думал.
КПД соответственно в диапазоне 1-33А кратно 2А, последний этап кратно 1А.
При этом я получил около 76-78%, и это типично для таких блоков питания.
Пульсации измерялись без нагрузки и при токах 10, 20 и 30 ампер.
При максимальном токе было около 65-70мВ, что даже очень хорошо, и точно лучше чем у предыдущей модели, где было около 90-100мВ.
На частоте 100 Гц пульсации лезу заметно больше, конденсаторы по входу ведь остались те же что и были, но при этом на мой взгляд вполне нормальны, тем более для аудиотехники вряд ли кто-то будет применять эти блоки питания.
Нагрузочный тест проводился в трех режимах, 15, 22.5 и 40А, т.е. 50, 75 и 100% нагрузки.
1. Без нагрузки напряжение ровно 5 вольт
2. При 15А просело до 4.97 вольта, похоже поведение как и у предыдущего.
3. При 22.5А на теплом блоке имеем 4.94 вольта
4. При 40А на уже прогретом получил 4.91 вольта
5. При тех же 40А но уже на горячем имеем 4.89 вольта
6. После снятия нагрузки напряжение поднялось до 4.94 вольта.
Здесь зависимость от тока и прогрева немного больше, я бы даже сказал что кратно увеличению мощности, 60мВ от прогрева и 50мВ от нагрузки, но это вполне нормально, в таком случае можно просто изначально немного поднять напряжение, что и было здесь сделано.
Температурные режимы.
15А - трансформатор 47 градусов, транзисторы 41 градус, диодная сборка 59, дроссель около 70 градусов.
22.5А - трансформатор 61.5 градуса, транзисторы 54, диодная сборка 83, дроссель 102 градуса.
40А - трансформатор 79, транзисторы 75, диодная сборка 110, дроссель более 135 градусов.
Имеем картину, сходную с предыдущим, 75% мощности блок тянет нормально, а при 100% перегрев, и снова те же компоненты, диодная сборка и дроссель. по сути я бы как минимум намотал дроссель проводом большего сечения или большим количеством проводов и как писал ранее, поставил две диодные сборки вместо одной.
И пара самых мощных блоков в данной линейке, 200 ватт, 40 ампер.
Размеры 197х109х50мм.
Здесь два варианта исполнения, с пассивным и активным охлаждением, начну с первого.
Конструктивно это все тот же блок питания что и предыдущие модели, но в немного увеличенном виде.
Компоновка такая же, но есть некоторые изменения, как минимум в глаза бросается то, что термисторов по входу здесь два, а конденсаторов по выходу как-то мало.
Входные конденсаторы заявлены как 470мкФ, или 235мкФ при последовательном соединении.
"Горячая" часть практически идентична предыдущим, особенно 150 ватт версии.
Транзисторы те же самые что у 150 ватт, 13009.
Диодных сборок здесь уже две, по 30 ампер 45 вольт.
Выходной накопительный дроссель намотан в четыре провода на кольце из сендаста, скорее всего. Это более эффективно, потому он здесь на одном кольце.
Выходных конденсаторов три по 2200мкФ 10 вольт, как-то маловато емкости для 40А выходного тока, на мой взгляд.
Шунтов соответственно 4, кратно увеличению тока относительно предыдущим моделей.
Интересно что данный БП настолько унифицирован, что даже распаяли узел питания вентилятора. Кстати рядом видна маркировка на плате, обозначающая радиатор, вот на мой взгляд он здесь бы реально не помешал, особенно при условии пассивного охлаждения.
На плате имеются необходимые зазоры и прорези, но есть нарекания к трассировке, узкие дорожки к конденсаторам, это обычно отрицательно сказывается в плане пульсаций на выходе и помех в эфир.
Особенно в данном случае ширина дорожек критична потому, что блок хоть и на всего 200 ватт, но ток 40 ампер.
Но дорожки это мелочь в сравнении с теплораспределеительной пластиной. Во первых она без пасты, а во вторых, хоть я после разборки и поставил ее точно в такое положение как она была, все равно образовалась заметная щель между корпусом и пластиной.
Я неоднократно писал, что это кривое решение, причем и в прямом и в переносном смысле, очень велик шанс что прилегание будет плохим и нормального теплоотвода не будет. Пластину надо как минимум крепить на два винта, она должна быть ровной и меду ней и корпусом должна быть термопаста.
Емкость входного фильтра 130мкФ, при заявленной 235мкФ, походу здесь поддельные конденсаторы.
По выходу также немного меньше заявленного, но не так критично. А вот ESR в 18мОм для тока 40А это явно много.
Ток срабатывания защиты около 43.5А, немного ниже расчетного исходя из количества шунтов, но это как раз нормально, здесь не всегда масштабируемость четко кратно увеличению количества шунтов.
КПД в диапазоне 2-40А кратно 2А. И здесь я получил даже выше 80%, правда на узком участке, но тем не менее и немалая заслуга этого в типе магнитопровода выходного дросселя, а также двух выходных диодов вместо одного.
Пульсации без нагрузки и при токах 13, 26 и 40А.
Ну как бы да, многовато, 150-170мВ при токе 40А, но это было ожидаемо, ESR выходного фильтра довольно большой, плюс мне не понравилась неприятная гребенка на самих осциллограммах, отчасти это может быть следствием немного кривой трассировки, но проверять я это конечно не буду :)
На частоте 100 Гц как-то не очень приятная картинка, пульсации на этой частоте так и лезут, весьма некрасиво.
Не, чаще это не так чтобы влияет, но все равно неприятно. Скорее всего частично это из-за заниженной емкости входного фильтра и это также может снижать ресурс конденсаторов, частично из-за малой емкости выходных конденсаторов, трассировки и других параметров самих указанных компонентов.
Изначально нагрузочный тест выглядел как 10-20-30-40А, но 10А я исключил из фото, потому как это была просто проверка, терпимый ли тепловой контакт выходных диодных сборок или надо переделывать.
1. Без нагрузки 5.1 вольта
2. При токе 20А ровно вольт
3. При 30А на теплом блоке питания те же 5 вольт
4. При 40А на уже прогретом блоке имеем небольшую просадку, до 4.99 вольта.
5. На горячем при 40А всё те же 4.99 вольта
6. после снятия нагрузки снова имеем 5 вольт.
В общем стабилизация напряжения просто на отлично, имеется зависимость буквально в 10мВ от тока, да и то, при максимальном значении. В общем здесь твердые 5 баллов.
А теперь температуры компонентов в разных режимах.
20А - трансформатор 61 градус, транзисторы 43 градуса, диоды 74 градуса, дроссель 55, почти идеально если бы не диоды.
30А - трансформатор 79, транзисторы 51, диоды 105 и дроссель 85 градусов, и опять диодные сборки греются сильнее других компонентов.
40А - трансформатор 101 градус, транзисторы 70, диодные сборки 126, дроссель 125 градусов.
И снова имеем блок питания для которого длительный максимум 75% от заявленного. Причем по сути на максимальном токе нормальная температура только у транзисторов, остальное перегревается всё, трансформатор, диоды, дроссель, даже плата греется больше 135 градусов, но последнее было предсказуемо, я об этом писал.
.
Интересна резкая зависимость температуры обмоток от тока, если при 30А все отлично, 84 градуса, то при 40А дикие 127 градусов, внутри обмотки явно еще больше.
В общем можно сказать что проблема плохой теплораспределительной пластины нивелировалась перегревом других компонентов.
Ну и последний на сегодня блока питания, те же 200 ватт 40 ампер, но уже с активным охлаждением.
Размеры те же, 197х109х50мм.
Здесь по сути на первый взгляд почти то же самое, но крышка без дырочек и к ней прикрутили потенциальный источник проблем в виде дешевого китайского вентилятора.
Но если положить эти два блока питания рядом, то становится понятно, что отличий гораздо больше, чем цвет платы или положение трансформатора.
Во входном фильтре на один Х-конденсатор больше.
Резисторы снаббера мощнее
Плата не гетинакс, а стеклотекстолит
Выходной дроссель правда попроще, хоть и большой, но так делают часто если есть активное охлаждение
Диоды стоят на радиаторе, о котором я писал по поводу предыдущего 200 ватт
Конденсаторы по выходу более "жирные" и их четыре, а не три.
Т.е. уже так можно сказать, что этот блок явно мощнее чем предыдущий, а с учетом активного охлаждения так скорее всего мощнее чем 200 ватт.
Субъективно, плата выглядит покачественнее, но по большей части из-за стеклотекстолита, это и правда лучше чем гетинакс. Конечно современный, даже китайский, гетинакс лучше того мусора с дорожками которые отваливаются даже если паяльник к ним просто поднести, но все равно он проигрывает стеклотекстолиту.
1. Фильтр, диодный мост на 8 ампер, а не на 4
2. Конденсаторы также на 470 мкФ (заявленных), но на 250 вольт, а не на 200
3. Даже узел ШИМ контроллера выглядит как-то полнее
4. Впрочем транзисторы те же, 13009, но здесь их вполне хватает
5. Диодные сборки также на 45 вольт, но на 40А, а не на 30.
6. Конденсаторов четыре по 3300мкФ 16 вольт, а не три по 2200 на 10.
т.е. даже на мелочах уже есть приличная разница.
Емкость входных конденсаторов все также прилично не дотягивает до заявленных, но у предыдущего они были по 260мкФ при заявленных 470, здесь же 290, разница небольшая, но она есть.
По выходу более чем 13000мкФ,и 11мОм даже при том, что здесь я измерял на выходных клеммах, т.е. реально это где-то ближе к 9-10мОм.
Напряжение на выходе изначально было прилично завышено, диапазон регулировки 4.04-5.75 вольта, дальше я конечно выставил что-то максимально близкое к 5 вольт.
Даже шунтов здесь 5 штук вместо 4, т.е. по расчетам ток срабатывания защиты должен быть около 50+ ампер. Да ладно, китайцы взяли 50А блок и промаркировали его как 40А?
Для теста защиты взял нагрузку на 50А, можно конечно было взять и на 120А, но очень неудобно. Как-то ждал что 50А не хватит, обошлось.
На фото видно как поднимается ток нагрузки, дело в том, что здесь плавное увеличение, ток достиг максимальных 50А, а уже потом начало снижаться выходное напряжение.
Предположу что я попал на пограничное состояние, на холодную ток был больше, но по мере прогрева шунтов стал снижаться, и по сути здесь реальный ток скорее около 49-49.5А. Получается что этот блок ближе к 225 ватт, чем к 200.
А вот с КПД прям печаль, оценивал в диапазоне 2-40А кратно 2А. На малых значениях мощности получил от 56%, но это скорее из-за вентилятора, но и в середине диапазона было только 77.5% против 80 у предыдущего, возможно из-за дросселя и вентилятора.
Пульсации без нагрузки и при токах 13, 26 и 40А.
Ну здесь картина явно лучше чем у предыдущего, прям заметно, даже при 40А имеем около 60-70мВ против 160-170 у предыдущего, более низкий ESR конденсаторов решает многое.
Даже на 100 Гц пульсации заметно меньше, правда изменился и их характер, но выбросы 100Гц, да и общая величина заметно меньше.
Здесь термопрогрев был по более упрощенной программе,
Нагрузил сначала на 20А, а потом почти на пол часа на 40А.
1. Без нагрузки 5.01 вольта
2. При 20А снизилось до 5 вольт
3. На прогретом блоке при 40А снизилось до 4.98 вольта.
4. От сети при этом кушаем 261 ватт.
5. На горячем блоке при 40А имеем 4.98 вольта, после снятия нагрузки напряжение поднялось до 5 вольт.
Здесь также результаты близкие к идеальным, 10мВ теряем на прогреве и еще 20мВ на зависимости от нагрузки.
Температуры.
20А - трансформатор 40 градусов, транзисторы 34 градуса, диоды 54 градуса и дроссель 46, просто идеально
40А - трансформатор 57, транзисторы 57, диоды 102, дроссель 80.
Ну тут пожалуй замечание только к диодам, хотя справедливости ради корпус был закрыт немного не полностью, потому как снимать крышку приходилось во время теста, но в любом случае температурные режимы сильно лучше чем у предыдущего, потому я и думаю, что это скорее БП на 225 ватт 45А, чем на 200/40.
Выводы
10 ватт - На удивление неплохой блок питания, реально выдает до 15 ватт, неплохая элементная база, аккуратно собран, ему бы ток защиты поменьше и фильтр по выходу, но в принципе и так вполне нормально.
25 ватт - Я бы сказал что в принципе неплохо, но реально это вариант максимум на 4 ампера длительно, дальше перегрев диодов.
40 ватт - Очень неплохо, и емкость по входу нормальная, и основные компоненты не перегреваются, и тянет легко 10А, защита на 11.5А, тоже норм, и пульсации небольшие, но если бы ему выходной дроссель помощнее, было бы супер, тянул бы и длительно 10А.
100 ватт - Неплохой блок питания на 75 ватт, как по сборке, так и по результатам тестов, но 100 ватт он не тянет, перегревается выходной дроссель, ну и конструкция с теплораспределителем так себе.
150 ватт - Результаты по сути близки к модели на 100 ватт, реальная мощность 75% от заявленной, пульсации норм, но снова перегрев дросселя и заметный нагрев выходной диодной сборки, причем думаю диодная сборка грелась скорее из-за кривой конструкции.
200 ватт пассивный - Это прям дежавю, те же 75% от заявленного, но при 100% теперь греется всё, трансформатор, диодные сборки, дроссель, т.е. БП тупо не тянет свою мощность и простыми коррективами его улучшить не получится. Добавите радиатор, увеличите дроссель, все равно будет греться трансформатор, потому апгрейд нерентабелен. Да и по пульсациям он так себе, значит пришлось бы еще и конденсаторы менять, причем что по входу, что по выходу. Понравилась пожалуй отличная стабилизация напряжения.
200 ватт активный - Вот здесь картина совершенно другая, блок легко тянет свои 200 ватт, и думаю потянет и больше, например 225-230 ватт, пульсации в норме, нагрев в норме, конструктивно также лучше, здесь уже не теплораспределительная пластина, а целый радиатор. но со входными конденсаторами надурили, имеет смысл увеличить их емкость. А кроме того что мне не нравится больше всего, так это наличие вентилятора, вернее китайского дешевого вентилятора, стоял бы там Сунон, слова бы не сказал, ну кроме проблем с пылью, а так неоднозначно,только для чистых помещений.
В общем если коротко, полностью успешно прошли тесты только модели на 10, 40 и 200 ватт с активным охлаждением, у модели 25 ватт перегрев диодов, у моделей 100, 150 и 200 ватт пассив реальная мощность 75%, если замечания по конструкции и компонентам. При этом у всех блоков отмечу довольно аккуратную сборку.
На сегодня у меня все, спасибо за внимание, очень надеюсь что было полезно и спасибо Виталию за присланные для теста образцы.
Такие источники питания часто используются для питания адресных светодиодных лент, светодиодных экранов и прочего подобного, но в принципе никто не мешает использовать их и для других задач.
Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog Отмечу, что на канале открыта возможность обсуждения обзоров, статей, а также просто общения. рекомендую.
Блоков много, можно конечно было сделать семь обзоров, но так как один производитель, одно напряжение, да и пришли все сразу, то было решено показать сразу все, потому обзор будет длинный.
Идти буду как всегда,от меньшего к большему и начну с модели на 10 ватт, такой вот малыш.
Размеры корпуса 70х39х30мм
Есть регулировка напряжения, типовой клемник, но что интересно, даже у такого малыша есть клемма заземления.
Верхняя крышка даже не имеет крепежа, держится по сути на выступах корпуса.
Фильтра нет, есть только предохранитель, входной конденсатор производства Aishi, но это пожалуй единственный блок питания и семи где стоят фирменные конденсаторы.
Емкость по выходу 2х470мкФ, зато на 16 вольт, что для 5 вольт просто с диким запасом.
Выходной диод вроде на 5 ампер, хотя чаще в таком корпусе диоды на 3 ампера, что для выходного тока в 2 ампера как-то маловато, но тесты покажут.
Блок питания построен на специализированном ШИМ контроллере dk1203 с мощностью 12/18 ватт.
Выкручиваем один винтик и добираемся до печатной платы, разборка одно удовольствие :)
Входной конденсатор 10мкФ, Y-конденсатор присутствует.
Кстати насчет Y-конденсатора. Я часто упоминаю их в обзорах и очень критично отношусь если недобросовестные производители ставят обычные. высоковольтные.
Суть Y-конденсатора в том, что он является безопасным и довести его до пробоя крайне сложно и здесь я приведу некоторые пояснения
Стандарт жестко запрещает переход Y-конденсатора в режим КЗ при выходе из строя, так как короткое замыкание мгновенно вынесет опасный потенциал сети \(220\) В на металлический корпус устройства. Если в розетке при этом отсутствует или оборвано заземление, прикосновение к корпусу станет смертельным.
Именно поэтому, согласно спецификациям производителей (например, Knowles, Kemet, Vishay), сертифицированные Y-конденсаторы проектируются с контролируемым типом отказа — исключительно в обрыв. Устройство после этого перестанет фильтровать высокочастотные помехи, но останется полностью безопасным для пользователя.
Именно поэтому, согласно спецификациям производителей (например, Knowles, Kemet, Vishay), сертифицированные Y-конденсаторы проектируются с контролируемым типом отказа — исключительно в обрыв. Устройство после этого перестанет фильтровать высокочастотные помехи, но останется полностью безопасным для пользователя.
За счет чего физически происходит уход в обрыв?
В подавляющем большинстве современных сетевых фильтров в качестве Y-конденсаторов применяются металлопленочные или специализированные керамические компоненты.
Уход в обрыв («fail-open») реализуется двумя путями:
Эффект самовосстановления (Self-healing) металлопленки:При подаче критического импульса напряжения в месте дефекта диэлектрика проскакивает микроскопическая электрическая дуга. Тончайшее металлическое напыление (электрод) вокруг этой точки мгновенно испаряется от высокой температуры за доли микросекунды. Место пробоя изолируется, КЗ исчезает, а общая емкость конденсатора лишь незначительно снижается. При множественных сильных пробоях испаряется критическая масса напыления, и конденсатор полностью теряет емкость, превращаясь в изолированный обрыв.
Сегментированные электроды (Patterned Electrodes):Внутренние обкладки Y-конденсаторов делятся на десятки изолированных сегментов, соединенных тонкими металлическими перемычками (микропредохранителями). Если в одном сегменте происходит тяжелый пробой, ток резко возрастает, перемычка мгновенно перегорает («отстреливает»), физически отсекая поврежденный участок от остальной цепи.
В подавляющем большинстве современных сетевых фильтров в качестве Y-конденсаторов применяются металлопленочные или специализированные керамические компоненты.
Уход в обрыв («fail-open») реализуется двумя путями:
Эффект самовосстановления (Self-healing) металлопленки:При подаче критического импульса напряжения в месте дефекта диэлектрика проскакивает микроскопическая электрическая дуга. Тончайшее металлическое напыление (электрод) вокруг этой точки мгновенно испаряется от высокой температуры за доли микросекунды. Место пробоя изолируется, КЗ исчезает, а общая емкость конденсатора лишь незначительно снижается. При множественных сильных пробоях испаряется критическая масса напыления, и конденсатор полностью теряет емкость, превращаясь в изолированный обрыв.
Сегментированные электроды (Patterned Electrodes):Внутренние обкладки Y-конденсаторов делятся на десятки изолированных сегментов, соединенных тонкими металлическими перемычками (микропредохранителями). Если в одном сегменте происходит тяжелый пробой, ток резко возрастает, перемычка мгновенно перегорает («отстреливает»), физически отсекая поврежденный участок от остальной цепи.
Что бывает если поставить на его место обычный высоковольтный? Ну во первых даже Y1 класс должен выдерживать импульсное перенапряжение до 8кВ, а Y2 до 5кВ, соответственно если поставить обычный, часто вообще на 1кВ, то шанс что его пробьет еще больше.
Чревато это несколькими вещами, ну во первых вас может ударить током, а во вторых, если выходная часть блока заземлена (шанс пробоя еще выше), то может быть КЗ с дальнейшим возгоранием.
Типичный пример подобного случая ниже на фото (взято отсюда). Судя по этому фото я могу предположить что:
1. Это обычный высоковольтный конденсатор, характерная особенность Y конденсаторов в том, что выводы у них расставлены заметно шире и часто выходят за пределы корпуса, у обычных они как на этом фото.
2. Конденсатор стоит между холодной и горячей сторонами блока питания, в пользу этого также говорят и прорези на печатной плате.
Но при этом мы также видим что и место заложено именно под обычный конденсатор, Y тип туда банально не влезет. Блок питания явно российского производства, и скорее всего российской разработки, возможно разрабатывали студенты, а возможно это было специально задумано квалифицированным инженером с целью сокращения количества населения :)
Если коротко, я могу нормально отнестись к качеству остальных компонентов, к перегреву, заниженной мощности и т.п., но я категорически не одобряю блоки питания где стоит обычный конденсатор вместо Y типа.
Плата снизу чистая, аккуратная, зазоры достаточные, вопросов нет.
Измеренная емкость входного конденсатора 8.5мкФ, выходных 810мкФ, но может быть некоторая погрешность.
Еще когда я в первый раз включил блок питания, то удивился что на выходе было около 5.5 вольта, что явно много, но потом я удивился еще больше, регулировка просто не дает установить меньше чем 5.03 вольта, такое я вижу впервые.
В общем выкрутил на минимум и в таком режиме тестировал дальше.
Нагрузочную способность я обычно тестирую постепенно поднимая верхний лимит, но при первой проверке блок легко перекрыл мои оптимистичные 3.7А, пришлось поднять планку, защита отработала при 4.4А.
На мой взгляд ток защиты как-то великоват, но здесь стоит специализированный контроллер, потому в нем есть и термозащита, соответственно можно не переживать.
КПД оценивался в диапазоне 0.2-3 ампера кратно 0.2А и составил около 78%, что как-то маловато, хотя с учетом низкого выходного напряжения и вообще небольшой мощности блока питания, вполне терпимо.
Пульсации без нагрузки и при токах 1, 2 и 3 ампера.
Если смотреть на заявленные 2 ампера, то скорее терпимо, 200/300мВ, если на 3 ампера, то немного больше и в принципе также терпимо, но на месте производителя я бы поставил либо хоть примитивный фильтр, либо заменил два этих конденсатора на один полимерный, цена была бы сопоставимой, пульсации ниже, а срок службы выше.
К пульсациям на низкой частоте претензий нет.
Тестирование под нагрузкой проходило в три этапа, при токах 1, 2 и 3 ампера.
Зависимость напряжения от нагрузки почти отсутствует, как и зависимость от температуры, те 10-20мВ, которые там болтались, не существенны.
Температурные режимы.
1А - трансформатор и ШИМ контроллер около 45 градусов, выходной диод 56 градусов, здесь отлично
2А - трансформатор 59 градусов, ШИМ контроллер 63 градуса, выходной диод 76 градусов, также отлично
3А - трансформатор и ШИМ около 92 градуса, выходной диод 117 градусов. Скорее терпимо, но так как это 150% нагрузки, то также отлично.
Вторая модель мощнее, здесь уже 25 ватт, да и формат корпуса заметно отличается
Размеры корпуса 85х58х38мм.
Типичный клемник, регулировка, светодиод, не менее типичный принцип разборки, кто хоть раз ковырял подобные блоки,Ю наверняка с этим знаком.
Компоновка также типовая, монтаж очень свободный, но вот никакого фильтра по входу нет.
1. Входной конденсатор заявлен как 47мкФ, но меня здесь смутил как необычный шрифт, так и подозрительно маленькие размеры для такой емкости.
2. Базируется данная модель на чипе CSC7224, это ШИМ контроллер с интегрированным высоковольтным транзистором, предназначен для построения блоков питания мощностью о 18 ватт в диапазоне 85-265 вольт, при более узком диапазоне мощность будет скорее ближе к 24 ватта, что близко к заявленной.
3. Y-конденсатор присутствует
4. По выходу два диода параллельно, а также два конденсатора, 3300мкФ и 1000мкФ, на 6.3 вольта, поставили даже мелкий дроссель.
К печатной плате особых нареканий нет, хотя зазоры местами могли сделать и побольше.
Реальная емкость входного конденсатора около 16мкФ, значит это перемаркированный 22мкФ, все стало на свои места.
Суммарная емкость выходных ближе к 4000, для заявленного тока в 5 ампер этого вполне достаточно.
Здесь с регулировкой все нормально, изначально было 5.03, можно крутить в диапазоне 4.58-5.55, и я вполне легко выставил 5.001
По току защиты , особенно с учетом примененного чипа, я как-то рассчитывал на меньшее значение, реально защита отрабатывать при токе 7.8А на холодную и 7.7А на горячую. но в принципе это по факту около 38-39 ватт при 25 заявленных, может и нормально.
Напряжение держит кстати очень хорошо.
КПД в диапазоне 0.4-6 ампер, кратно 0.4А. И здесь результат примерно как у предыдущей модели, т.е. хотелось бы получше, но пойдет и так.
Пульсации без нагрузки и при токах 2, 4 и 6 ампер.
С учетом напряжения в 5 вольт как-то многовато, 150/200мВ при 4А и 220/280мВ при 6А. Т.е. не так чтобы караул, но с учетом того что здесь все таки есть крошечный фильтр, да и емкость по выходу приличная, то много.
На низкой частоте просто имеем тот же размах, но НЧ пульсации небольшие, потому здесь ОК
Нагрузочный тест проводился при токах 2.5, 5 и 4 ампера, почему так, поймете позже.
К стабильности напряжения у меня вообще нет замечаний, кстати чем на меньшее напряжение блока питания, тем это более критично.
Тест на прогрев.
2 ампера - трансформатор 56 градуса, ШИМ 89, диоды 80, как-то многовато
5 ампер - трансформатор 66, ШИМ 94, а вот диоды 130 градусов, совсем много, потому дальше я снизил ток до 4 ампер.
4 ампера - трансформатор 70, ШИМ 90, диоды 118 градусов.
Получается что реальный максимальный длительный ток здесь никак не больше 4 ампер и упирается он в выходные диоды. Вы конечно спросите, а почему у предыдущего с одним тянуло 3 ампера, а здесь такой же нагрев при двух диодах и 4 ампера, ведь по логике должно быть при 6. а все предельно просто, диодов хоть и два, но они стоят рядом и греют друг друга, потому и получили ток не сильно больше чем у предыдущего.
Третий подопытный, 40 ватт, 8 ампер.
По сути похож на предыдущий, но размеры уже 110х77х37мм.
Корпус, клеммник и т.д. очень похожи, но здесь снизу есть дополнительные крепежные отверстия, иногда может быть удобно.
Для понимания разницы в размерах все три модели рядом.
Разбираем, смотрим что внутри.
Здесь уже получше, приличных размеров трансформатор, ШИМ уже с внешним транзистором, выходной диод прикрутили к корпусу (что мешало так сделать в прошлом, хз). Даже термистор и фильтр по входу поставили, ну прям лакшери :))))
По входу два конденсатора на 22мкФ, ШИМ контроллер залит лаком, транзистор 5 ампер 650 вольт, ничего необычного.
Y конденсатор в наличии, диодная сборка 20 ампер 45 вольт, вполне нормально.
Конденсаторов по выходу три штуки по 3300мкФ 10 вольт, вполне достаточно, также здесь поставили еще и выходной дроссель для снижения пульсаций.
Кроме того стоят дополнительные помехоподавляющие конденсаторы, два Y типа и один обычный, но это нормально, так как по сути он стоит последовательно с Y типом.
Интересно что даже при таком относительно небольшом токе поставили теплораспределитель под выходной диод, хотя не люблю я их в "китайском" исполнении, когда одно кривое пытаются прикрепить к другому, не менее кривому, да еще и без термопасты.
К безопасности и аккуратности платы у меня замечаний нет.
Вообще все измерения я проводил своим мультиметром, а LCR-метр использовал скорее параллельно, но здесь у меня появилась первая странность.
Со входными конденсаторами все нормально, даже отлично, 40мкФ при заявленной 22х2 это хорошо.
Но вот с выходными было непонятно, расчетно должно быть около 10000мкФ и примерно такую величину показал мультиметр, но вот Фнирси был мало того что категорически несогласен, так его еще и мотыляло как матроса после вечера в баре. В общем здесь я склонен больше верить мультиметру.
Исходно на выходе было 5.08 вольта,диапазон регулировки довольно узкий, от 4.9 до 5.38 вольта, а так как регулировка получилась плавная, то без проблем выставил почти ровно 5 вольт.
К току нагрузки в 10 ампер блок отнесся абсолютно спокойно, хотя выходное напряжение просело примерно на 0.09 вольта, не сильно критично, просто заметно.
Здесь тест проводился с нагрузкой ZKEtech EBC-A10H, у нее макс ток 10А, хотел проверять дальше с EBC-A40L, но у нее максимально по моему 4.7 вольта, печаль, а так удобно строить графики.
Пришлось подключить более мощную нагрузку, с которой я и работал дальше. Защита отрабатывает примерно при 11.5-11.6А, что вполне нормально для заявленного тока в 8А.
КПД оценивался в диапазоне 0.6-10А кратно 0.6А, только последняя ступень кратно 0.4А.
И здесь как-то получилось похуже чем у предыдущих, 74%, да и то в пике, а так еще меньше,ближе к 73%.
Пульсации без нагрузки и при токах 3, 6 и 9 ампер.
А вот здесь красота, даже на токе 9А имеем не больше 40мВ, при том что заявлено максимум 8 ампер.
А вот на низкой частоте лезут пульсации 100 Гц. А абсолютном отношении они как бы небольшие, общий размах около 80мВ, но в относительно смотрятся некрасиво. При этом емкость входных конденсаторов достаточна для такой мощности.
Нагрузочный тест проходил в трех режимах, при токах 4, 8 и 10 ампер, интервалами по 20-30 минут.
Тест также показал, что зависимость напряжения от температуры практически отсутствует, а вот от нагрузки есть, около 0.1 вольта, здесь в допуске, но могли бы сделать и получше.
Температуры.
4 ампера - трансформатор 51 градус, транзистор 39 градусов, выходной диод 50, выходной дроссель 55 градусов.
8 ампер - трансформатор 74.5 градуса, транзистор 54 градуса, диод 78 градусов, выходной дроссель 107, кроме дросселя все отлично.
10 ампер - трансформатор 86.5, транзистор 62, выходной диод 95, температура дросселя превысила 135 градусов.
Кроме дросселя все просто отлично, блок питания легко работает даже при 10А, не говоря о заявленных 8, но вот дроссель можно поставить и на больший ток.
Температура обмоток трансформатора при токе 10А была чуть больше 100 градусов, это нормально, но вот на правом скрине, в самом низу, видно резистор, который греется выше 135 градусов, судя по всему это резистор снаббера и я бы как минимум поставил его на большую мощность.
Моделька на 100 ватт, соответственно 20 ампер.
Здесь мы приходим к еще более привычному форм-фактору, прям классика, размеры 199х97х42мм
Здесь даже комментировать нечего,все типично для таких блоков питания
Компоновка, схемотехника, все настолько классически, что прям ностальгия, сразу вспоминаются как минимум нулевые.
Входной фильтр присутствует, есть и дроссель, и Х-конденсатор и термистор, в общем весь необходимый минимум.
На входных конденсаторах написано 220мкФ, но это мы проверим.
Схемотехника привычная, на базе TL494б/KA7500 и их многочисленных клонов.
Транзисторы 13007, для мощности в 100 ватт более чем достаточно.
Здесь также имеем россыпь Y-конденсаторов, что есть хорошо.
Выходная диодная сборка 30 ампер 100 вольт, я бы лучше применил 40 ампер 45 вольт, нагрев был бы меньше.
Из-за особенности топологии здесь на выходе имеется накопительный дроссель, в данном случае на одном кольце из порошкового железа.
На выходе пять штук конденсаторов 2200мкФ 16 вольт, что вполне достаточно как по емкости, так и по напряжению, хотя по напряжению хватило бы и 10 вольт.
Плата аккуратная, чистая, косяков не заметил. Здесь вообще сложно накосячить, но тем не менее у некоторых это иногда получается.
но здесь и зазоры достаточные и прорезь под трансформатором гальванической развязки (ТГР).
Отмечу, что в плате есть отверстия, которые находятся напротив крепежных отверстий блока питания, очень продуманно, винт в плату не загоните.
Здесь при измерении емкости я столкнулся с проблемой. С входным все нормально, мультиметр показал 95мкФ, Фнирси был менее оптимистичен, 90мкФ, но это обусловлено режимом измерения. В любом случае емкость близка к заявленной (должно быть 110), и нормальна для мощности в 100 ватт.
А вот с выходными все было сложнее, мультиметр вообще отказался измерять, а Фнирси во первых как-то сильно занизил емкость, а во вторых, показания прилично плавали, а когда я отключил смещение, то начало болтать буквально от нуля до 14000мкФ.
Пришлось достать старичка XJW01, который показал молодежи как надо измерять, 10600мкФ и при этом показания стояли практически идеально, болтанка если и была, то в младшем разряде. При этом и результат измерения похож на реальный.
Изначально на выходе было 5.16 вольта, можно изменить в диапазоне 4.64-6.15 В, я для тестов выставил 5.01, настройка немного грубовата.
Защита настроена примерно на 24 ампера, что для блока питания 20 ампер вполне нормально.
КПД в диапазоне 1-23А кратно 1А, получилось примерно 71-72%, типично для бюджетных моделей с данной топологией.
Пульсации без нагрузки и при токах 7, 14 и 21 ампер.
Здесь в общем-то вполне терпимо, 100мВ в самом нагруженном режиме, но по сути пульсации не особо зависят от нагрузки и при токе 14А составляют около 85-90мВ. В принципе нормально с учетом приличного тока, да и вообще 2% пульсаций это нормально.
На низкой частоте при максимальном токе начали заметно лезть пики на частоте 100 Гц, но опять же, все в пределах нормы.
Термопрогрев проходил при токах 10, 15 и 20 ампер.
1. Исходное напряжение без нагрузки 5 вольт
2. Под током в 10А немного просело, до 4.98 вольта.
3. При токе 15А на уже теплом блоке составило 4.96 вольта
4. При 20А на прогретом составило 4.94 вольта
5. При 20А на горячем имеем 4.93 вольта
6. После снятия нагрузки напряжение поднялось до 4.96 вольта.
Итого имеем зависимость от тока около 30-40мВ при 20А и зависимость от температуры около 40мВ, в обоих случаях зависимость отрицательная, но вполне в пределах нормы.
Что у нас по температурам.
10 ампер - на трансформаторе 50, на транзисторах 47.5 градуса, диодная сборка прогрелась до 69 градусов, а выходной дроссель почти до 100.
15 ампер - трансформатор 58, транзисторы 61, выходной диод 94 градуса, а дроссель 120 градусов, пока претензия только к выходному дросселю.
20 ампер - трансформатор 68 градусов, транзисторы 86 градусов, выходная диодная сборка 120 градусов, на дросселе тепловизор зашкалило, значит точно было больше 135 градусов.
20А блок не тянет, его максимум 15А, если поставить более мощный дроссель и как минимум добавить термопасту между теплораспределителем диодной сборки и корпусом, то будет работать лучше. Еще вариант, поставить более подходящую диодную сборку, на больший ток и меньшее напряжение.
А еще прилично грелись резисторы снаббера, около 131 градуса, лучше поставить помощнее
Следующая модель, 150 ватт, 30 ампер.
Размеры такие же как у предыдущей, 199х97х42мм
Конструктивно полностью повторяет предыдущую.
Да собственно это и есть предыдущая модель, которую путем замены некоторых компонентов отмасштабировали для повышения мощности, слева 100 ватт, справа 150, а на плате вообще указано 180. Вообще это абсолютно нормальная практика, так можно немного играть ценой если вам не надо большую мощность.
Имеются некоторые изменения, которые я укажу ниже.
1. Диодный мост и входной фильтр идентичны
2. Также без изменений остались входные конденсаторы, хотя их обычно ставят в таком случае на большую емкость.
3. Транзисторы заменили, теперь это 13009. Черт, я их тип указал на автомате :)
4. Выходная диодная сборка 40А на 45 вольт, вот такая должна была быть в предыдущем, а здесь уже впору ставить две.
5. Дроссель намотан на двух кольцах, да и теперь обмотка в три провода, а не в два.
6. Конденсаторов по выходу 5, как и было, и на те же 16 вольт, но теперь на 3300мкФ.
Пока видим что почти все необходимые изменения произведены, и кратно увеличению мощности.
Так как выходной ток в 1.5 раза больше, то здесь поставили уже не 2, а три шунта. т.е. условно каждый шунт это примерно 11-12 ампер выходного тока, и если было 23-24А, то здесь можно ожидать около 34-35А.
Так как у меня были сложности с измерением емкости, скорее всего из-за балластного сопротивления по выходу, у 5 вольт оно обычно низкое, то дальше я проводил измерения при помощи моего старенького LCR-метра.
По входу 91мкФ, как и было, по выходу около 14000мкФ, что почти соответствует заявленной емкости. ESR немного завышен, потому как измерял уже на клеммах, а не прямо в плате.
На выходе было 5.16 вольта, можно менять в диапазоне 4.72-6.17 вольта, выставил около 5 вольт.
Защиту проверял во время измерения КПД, блок отключается при токе около 34 ампера, как я и думал.
КПД соответственно в диапазоне 1-33А кратно 2А, последний этап кратно 1А.
При этом я получил около 76-78%, и это типично для таких блоков питания.
Пульсации измерялись без нагрузки и при токах 10, 20 и 30 ампер.
При максимальном токе было около 65-70мВ, что даже очень хорошо, и точно лучше чем у предыдущей модели, где было около 90-100мВ.
На частоте 100 Гц пульсации лезу заметно больше, конденсаторы по входу ведь остались те же что и были, но при этом на мой взгляд вполне нормальны, тем более для аудиотехники вряд ли кто-то будет применять эти блоки питания.
Нагрузочный тест проводился в трех режимах, 15, 22.5 и 40А, т.е. 50, 75 и 100% нагрузки.
1. Без нагрузки напряжение ровно 5 вольт
2. При 15А просело до 4.97 вольта, похоже поведение как и у предыдущего.
3. При 22.5А на теплом блоке имеем 4.94 вольта
4. При 40А на уже прогретом получил 4.91 вольта
5. При тех же 40А но уже на горячем имеем 4.89 вольта
6. После снятия нагрузки напряжение поднялось до 4.94 вольта.
Здесь зависимость от тока и прогрева немного больше, я бы даже сказал что кратно увеличению мощности, 60мВ от прогрева и 50мВ от нагрузки, но это вполне нормально, в таком случае можно просто изначально немного поднять напряжение, что и было здесь сделано.
Температурные режимы.
15А - трансформатор 47 градусов, транзисторы 41 градус, диодная сборка 59, дроссель около 70 градусов.
22.5А - трансформатор 61.5 градуса, транзисторы 54, диодная сборка 83, дроссель 102 градуса.
40А - трансформатор 79, транзисторы 75, диодная сборка 110, дроссель более 135 градусов.
Имеем картину, сходную с предыдущим, 75% мощности блок тянет нормально, а при 100% перегрев, и снова те же компоненты, диодная сборка и дроссель. по сути я бы как минимум намотал дроссель проводом большего сечения или большим количеством проводов и как писал ранее, поставил две диодные сборки вместо одной.
И пара самых мощных блоков в данной линейке, 200 ватт, 40 ампер.
Размеры 197х109х50мм.
Здесь два варианта исполнения, с пассивным и активным охлаждением, начну с первого.
Конструктивно это все тот же блок питания что и предыдущие модели, но в немного увеличенном виде.
Компоновка такая же, но есть некоторые изменения, как минимум в глаза бросается то, что термисторов по входу здесь два, а конденсаторов по выходу как-то мало.
Входные конденсаторы заявлены как 470мкФ, или 235мкФ при последовательном соединении.
"Горячая" часть практически идентична предыдущим, особенно 150 ватт версии.
Транзисторы те же самые что у 150 ватт, 13009.
Диодных сборок здесь уже две, по 30 ампер 45 вольт.
Выходной накопительный дроссель намотан в четыре провода на кольце из сендаста, скорее всего. Это более эффективно, потому он здесь на одном кольце.
Выходных конденсаторов три по 2200мкФ 10 вольт, как-то маловато емкости для 40А выходного тока, на мой взгляд.
Шунтов соответственно 4, кратно увеличению тока относительно предыдущим моделей.
Интересно что данный БП настолько унифицирован, что даже распаяли узел питания вентилятора. Кстати рядом видна маркировка на плате, обозначающая радиатор, вот на мой взгляд он здесь бы реально не помешал, особенно при условии пассивного охлаждения.
На плате имеются необходимые зазоры и прорези, но есть нарекания к трассировке, узкие дорожки к конденсаторам, это обычно отрицательно сказывается в плане пульсаций на выходе и помех в эфир.
Особенно в данном случае ширина дорожек критична потому, что блок хоть и на всего 200 ватт, но ток 40 ампер.
Но дорожки это мелочь в сравнении с теплораспределеительной пластиной. Во первых она без пасты, а во вторых, хоть я после разборки и поставил ее точно в такое положение как она была, все равно образовалась заметная щель между корпусом и пластиной.
Я неоднократно писал, что это кривое решение, причем и в прямом и в переносном смысле, очень велик шанс что прилегание будет плохим и нормального теплоотвода не будет. Пластину надо как минимум крепить на два винта, она должна быть ровной и меду ней и корпусом должна быть термопаста.
Емкость входного фильтра 130мкФ, при заявленной 235мкФ, походу здесь поддельные конденсаторы.
По выходу также немного меньше заявленного, но не так критично. А вот ESR в 18мОм для тока 40А это явно много.
Ток срабатывания защиты около 43.5А, немного ниже расчетного исходя из количества шунтов, но это как раз нормально, здесь не всегда масштабируемость четко кратно увеличению количества шунтов.
КПД в диапазоне 2-40А кратно 2А. И здесь я получил даже выше 80%, правда на узком участке, но тем не менее и немалая заслуга этого в типе магнитопровода выходного дросселя, а также двух выходных диодов вместо одного.
Пульсации без нагрузки и при токах 13, 26 и 40А.
Ну как бы да, многовато, 150-170мВ при токе 40А, но это было ожидаемо, ESR выходного фильтра довольно большой, плюс мне не понравилась неприятная гребенка на самих осциллограммах, отчасти это может быть следствием немного кривой трассировки, но проверять я это конечно не буду :)
На частоте 100 Гц как-то не очень приятная картинка, пульсации на этой частоте так и лезут, весьма некрасиво.
Не, чаще это не так чтобы влияет, но все равно неприятно. Скорее всего частично это из-за заниженной емкости входного фильтра и это также может снижать ресурс конденсаторов, частично из-за малой емкости выходных конденсаторов, трассировки и других параметров самих указанных компонентов.
Изначально нагрузочный тест выглядел как 10-20-30-40А, но 10А я исключил из фото, потому как это была просто проверка, терпимый ли тепловой контакт выходных диодных сборок или надо переделывать.
1. Без нагрузки 5.1 вольта
2. При токе 20А ровно вольт
3. При 30А на теплом блоке питания те же 5 вольт
4. При 40А на уже прогретом блоке имеем небольшую просадку, до 4.99 вольта.
5. На горячем при 40А всё те же 4.99 вольта
6. после снятия нагрузки снова имеем 5 вольт.
В общем стабилизация напряжения просто на отлично, имеется зависимость буквально в 10мВ от тока, да и то, при максимальном значении. В общем здесь твердые 5 баллов.
А теперь температуры компонентов в разных режимах.
20А - трансформатор 61 градус, транзисторы 43 градуса, диоды 74 градуса, дроссель 55, почти идеально если бы не диоды.
30А - трансформатор 79, транзисторы 51, диоды 105 и дроссель 85 градусов, и опять диодные сборки греются сильнее других компонентов.
40А - трансформатор 101 градус, транзисторы 70, диодные сборки 126, дроссель 125 градусов.
И снова имеем блок питания для которого длительный максимум 75% от заявленного. Причем по сути на максимальном токе нормальная температура только у транзисторов, остальное перегревается всё, трансформатор, диоды, дроссель, даже плата греется больше 135 градусов, но последнее было предсказуемо, я об этом писал.
.Интересна резкая зависимость температуры обмоток от тока, если при 30А все отлично, 84 градуса, то при 40А дикие 127 градусов, внутри обмотки явно еще больше.
В общем можно сказать что проблема плохой теплораспределительной пластины нивелировалась перегревом других компонентов.
Ну и последний на сегодня блока питания, те же 200 ватт 40 ампер, но уже с активным охлаждением.
Размеры те же, 197х109х50мм.
Здесь по сути на первый взгляд почти то же самое, но крышка без дырочек и к ней прикрутили потенциальный источник проблем в виде дешевого китайского вентилятора.
Но если положить эти два блока питания рядом, то становится понятно, что отличий гораздо больше, чем цвет платы или положение трансформатора.
Во входном фильтре на один Х-конденсатор больше.
Резисторы снаббера мощнее
Плата не гетинакс, а стеклотекстолит
Выходной дроссель правда попроще, хоть и большой, но так делают часто если есть активное охлаждение
Диоды стоят на радиаторе, о котором я писал по поводу предыдущего 200 ватт
Конденсаторы по выходу более "жирные" и их четыре, а не три.
Т.е. уже так можно сказать, что этот блок явно мощнее чем предыдущий, а с учетом активного охлаждения так скорее всего мощнее чем 200 ватт.
Субъективно, плата выглядит покачественнее, но по большей части из-за стеклотекстолита, это и правда лучше чем гетинакс. Конечно современный, даже китайский, гетинакс лучше того мусора с дорожками которые отваливаются даже если паяльник к ним просто поднести, но все равно он проигрывает стеклотекстолиту.
1. Фильтр, диодный мост на 8 ампер, а не на 4
2. Конденсаторы также на 470 мкФ (заявленных), но на 250 вольт, а не на 200
3. Даже узел ШИМ контроллера выглядит как-то полнее
4. Впрочем транзисторы те же, 13009, но здесь их вполне хватает
5. Диодные сборки также на 45 вольт, но на 40А, а не на 30.
6. Конденсаторов четыре по 3300мкФ 16 вольт, а не три по 2200 на 10.
т.е. даже на мелочах уже есть приличная разница.
Емкость входных конденсаторов все также прилично не дотягивает до заявленных, но у предыдущего они были по 260мкФ при заявленных 470, здесь же 290, разница небольшая, но она есть.
По выходу более чем 13000мкФ,и 11мОм даже при том, что здесь я измерял на выходных клеммах, т.е. реально это где-то ближе к 9-10мОм.
Напряжение на выходе изначально было прилично завышено, диапазон регулировки 4.04-5.75 вольта, дальше я конечно выставил что-то максимально близкое к 5 вольт.
Даже шунтов здесь 5 штук вместо 4, т.е. по расчетам ток срабатывания защиты должен быть около 50+ ампер. Да ладно, китайцы взяли 50А блок и промаркировали его как 40А?
Для теста защиты взял нагрузку на 50А, можно конечно было взять и на 120А, но очень неудобно. Как-то ждал что 50А не хватит, обошлось.
На фото видно как поднимается ток нагрузки, дело в том, что здесь плавное увеличение, ток достиг максимальных 50А, а уже потом начало снижаться выходное напряжение.
Предположу что я попал на пограничное состояние, на холодную ток был больше, но по мере прогрева шунтов стал снижаться, и по сути здесь реальный ток скорее около 49-49.5А. Получается что этот блок ближе к 225 ватт, чем к 200.
А вот с КПД прям печаль, оценивал в диапазоне 2-40А кратно 2А. На малых значениях мощности получил от 56%, но это скорее из-за вентилятора, но и в середине диапазона было только 77.5% против 80 у предыдущего, возможно из-за дросселя и вентилятора.
Пульсации без нагрузки и при токах 13, 26 и 40А.
Ну здесь картина явно лучше чем у предыдущего, прям заметно, даже при 40А имеем около 60-70мВ против 160-170 у предыдущего, более низкий ESR конденсаторов решает многое.
Даже на 100 Гц пульсации заметно меньше, правда изменился и их характер, но выбросы 100Гц, да и общая величина заметно меньше.
Здесь термопрогрев был по более упрощенной программе,
Нагрузил сначала на 20А, а потом почти на пол часа на 40А.
1. Без нагрузки 5.01 вольта
2. При 20А снизилось до 5 вольт
3. На прогретом блоке при 40А снизилось до 4.98 вольта.
4. От сети при этом кушаем 261 ватт.
5. На горячем блоке при 40А имеем 4.98 вольта, после снятия нагрузки напряжение поднялось до 5 вольт.
Здесь также результаты близкие к идеальным, 10мВ теряем на прогреве и еще 20мВ на зависимости от нагрузки.
Температуры.
20А - трансформатор 40 градусов, транзисторы 34 градуса, диоды 54 градуса и дроссель 46, просто идеально
40А - трансформатор 57, транзисторы 57, диоды 102, дроссель 80.
Ну тут пожалуй замечание только к диодам, хотя справедливости ради корпус был закрыт немного не полностью, потому как снимать крышку приходилось во время теста, но в любом случае температурные режимы сильно лучше чем у предыдущего, потому я и думаю, что это скорее БП на 225 ватт 45А, чем на 200/40.
Выводы
10 ватт - На удивление неплохой блок питания, реально выдает до 15 ватт, неплохая элементная база, аккуратно собран, ему бы ток защиты поменьше и фильтр по выходу, но в принципе и так вполне нормально.
25 ватт - Я бы сказал что в принципе неплохо, но реально это вариант максимум на 4 ампера длительно, дальше перегрев диодов.
40 ватт - Очень неплохо, и емкость по входу нормальная, и основные компоненты не перегреваются, и тянет легко 10А, защита на 11.5А, тоже норм, и пульсации небольшие, но если бы ему выходной дроссель помощнее, было бы супер, тянул бы и длительно 10А.
100 ватт - Неплохой блок питания на 75 ватт, как по сборке, так и по результатам тестов, но 100 ватт он не тянет, перегревается выходной дроссель, ну и конструкция с теплораспределителем так себе.
150 ватт - Результаты по сути близки к модели на 100 ватт, реальная мощность 75% от заявленной, пульсации норм, но снова перегрев дросселя и заметный нагрев выходной диодной сборки, причем думаю диодная сборка грелась скорее из-за кривой конструкции.
200 ватт пассивный - Это прям дежавю, те же 75% от заявленного, но при 100% теперь греется всё, трансформатор, диодные сборки, дроссель, т.е. БП тупо не тянет свою мощность и простыми коррективами его улучшить не получится. Добавите радиатор, увеличите дроссель, все равно будет греться трансформатор, потому апгрейд нерентабелен. Да и по пульсациям он так себе, значит пришлось бы еще и конденсаторы менять, причем что по входу, что по выходу. Понравилась пожалуй отличная стабилизация напряжения.
200 ватт активный - Вот здесь картина совершенно другая, блок легко тянет свои 200 ватт, и думаю потянет и больше, например 225-230 ватт, пульсации в норме, нагрев в норме, конструктивно также лучше, здесь уже не теплораспределительная пластина, а целый радиатор. но со входными конденсаторами надурили, имеет смысл увеличить их емкость. А кроме того что мне не нравится больше всего, так это наличие вентилятора, вернее китайского дешевого вентилятора, стоял бы там Сунон, слова бы не сказал, ну кроме проблем с пылью, а так неоднозначно,только для чистых помещений.
В общем если коротко, полностью успешно прошли тесты только модели на 10, 40 и 200 ватт с активным охлаждением, у модели 25 ватт перегрев диодов, у моделей 100, 150 и 200 ватт пассив реальная мощность 75%, если замечания по конструкции и компонентам. При этом у всех блоков отмечу довольно аккуратную сборку.
На сегодня у меня все, спасибо за внимание, очень надеюсь что было полезно и спасибо Виталию за присланные для теста образцы.
Товары по сниженной стоимости
Вас может заинтересовать
Товары по сниженной стоимости
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
