Zasilacz z dwoma napięciami — czasem może się przydać, ale niestety. + Modyfikacja.

W ostatnim czasie dość dużą popularność (w wąskich kręgach) zdobyły jednopłytkowe minikomputery, takie jak Cubie, Raspberry itp.
Czasami jednak entuzjaści tych urządzeń wykorzystują je jako serwery NAS, maszyny do pobierania torrentów albo do czegoś podobnego. Do takich zastosowań zwykle używa się pojemnych dysków twardych 3,5 cala, które wymagają dwóch napięć zasilania: 12 i 5 V.
Właśnie z myślą o takim zastosowaniu powstał ten zasilacz.

Jak już wspomniałem, ten zasilacz dostarcza dwa napięcia: 5 i 12 V. Jest przeznaczony do montażu wewnątrz urządzenia, czyli nie ma obudowy.

Jak zwykle zacznę od tego, jak do mnie dotarł. Przyszedł w kopercie, zapakowany w worek antystatyczny.


Zasilacz ma stosunkowo niewielkie wymiary: długość 125 mm, szerokość 54 mm, wysokość 25 mm.


Pierwsze, co rzuciło mi się w oczy po rozpakowaniu zasilacza, to wyraźna różnica w porównaniu ze zdjęciem ze sklepu. Szczerze mówiąc, mocno mnie to rozczarowało.
Gniazdo 220 V jest zamontowane bezpośrednio na płytce.



W zestawie jest też przewód do podłączenia obciążenia.
Sądząc po przewodzie, mogę przypuszczać, że ten zasilacz jest przeznaczony do konkretnego zastosowania, a nie jako zasilacz do projektów DIY. Zresztą jedno nie wyklucza drugiego.


Płytka jest jednostronna, ale montaż elementów wykonano po obu stronach.
Po drugiej stronie znajduje się całkiem sporo komponentów.
Widać otwory montażowe; odległość między ich środkami wynosi 116 × 47 mm.
Styk ochronny gniazda zasilania 220 V nie jest nigdzie podłączony.





Jako tranzystor mocy zastosowano dość popularny 4N60.
Na zdjęciu w sklepie wyraźnie widać kontroler PWM ze zintegrowanym kluczem mocy, coś w rodzaju TOP244Y. Ma co najmniej więcej niż trzy wyprowadzenia.


Z oznaczenia transformatora niewiele zrozumiałem. Pierwsza liczba (80) raczej nie oznacza mocy — to za dużo, a trzecia (36) wydaje się za mała.


Wyjściowy zespół diodowy dla napięcia 12 V ma oznaczenie B10100G: 10 A, 100 V.
Zdjęcie jest kiepskie, ale można spróbować się przyjrzeć. Nie widziałem sensu wylutowywania tej diody.
Dioda wyjściowa dla napięcia 5 V to dioda Schottky’ego 5 A SR540.


Kondensatory wyjściowe 1000 µF 25 V (dwie sztuki), z aspiracjami do niskoimpedancyjnych.
Biorąc pod uwagę, że pracują przy 12 V, to całkiem nieźle.
Tyle że na linii 12 V zamiast dławika wyjściowego jest „specjalnie przeszkolona” zwora.


Na linii 5 V również są kondensatory na 25 V, ale o pojemnościach 1000 + 470 µF.
Tutaj jednak producent zamontował dławik przeciwzakłóceniowy.


Z ciekawości zmierzyłem ESR grupy kondensatorów na linii 12 V. Wyszło 8 mΩ, czyli po 16 mΩ na każdy.
Wynik przeciętny, ale jak na tę klasę zasilacza całkiem normalny, zwłaszcza że w tanich zasilaczach trafiają się znacznie gorsze kondensatory.


Na linii 5 V jest gorzej, ale łączna pojemność też jest mniejsza.


Schemat tego zasilacza — chyba nigdzie się nie pomyliłem.


Oględziny zewnętrzne mamy za sobą, teraz można przejść do pomiarów i testów.
Na początek oczywiście uruchomienie bez obciążenia.
Napięcie na kanale 12 V jest zawyżone, a na kanale 5 V zaniżone. Na razie nic to nie mówi. Trzeba będzie sprawdzić zasilacz przy różnych obciążeniach.
Ale przynajmniej działa.


Przejdźmy do dalszych testów.

Po pomiarach napięć przeszedłem do pomiaru temperatury różnych elementów zasilacza.
Pomiary przeprowadzono przy obciążeniach użytych na końcu testu mocy, czyli przy mocy 47 W.

Na koniec — cóż to za test zasilacza bez pomiaru tętnień na wyjściu.
Wszystkie pomiary tętnień wykonywałem przy takich samych obciążeniach, jak na końcu testu mocy.
W kanale 12 V dzieje się coś niesamowitego, sonda oscyloskopu jest ustawiona w trybie 1:1.
Wygląda na to, że specjalnie przeszkolona zworka została kiepsko przeszkolona i niczego nie filtruje :(




Na kanale 5 V wszystko wygląda pięknie, powiedziałbym nawet, że świetnie.




Ponieważ taki obraz zupełnie mi nie odpowiadał, wlutowałem zamiast zworki zwykły, nieprzewijany dławik, który wylutowałem z jakiegoś monitora.
Kanał 12 V wyraźnie się poprawił, teraz i tutaj wszystko wygląda bardzo dobrze.




Potem przeprowadziłem kolejny eksperyment: podłączyłem do zasilacza dysk twardy.
Nie chciało mi się szukać kabla ze złączem, a poza tym takie kable niezbyt dobrze się lutuje, więc przylutowałem przewody bezpośrednio do płytki i podłączyłem je do zasilacza.
Cóż mogę powiedzieć — praca na granicy ryzyka. 14,6 V na kanale 12 V to, delikatnie mówiąc, trochę za dużo…


A to mały dławik, który „zjadł” większość tętnień na kanale 12 V. Co ważne, zamontowałem go w fabrycznym miejscu.


Ale jeśli myślicie, że na tym poprzestałem, to jesteście w głębokim błędzie.
Patrząc na wyniki pomiarów, postanowiłem spróbować poprawić sytuację. Nasunęło się rozwiązanie: dodać jeden zwój na transformatorze w kanale 5 V. Wtedy układ PWM obniży napięcie na kanale 12 V, a potem wystarczy zmienić wartości rezystorów w obwodzie sprzężenia zwrotnego i gotowe.
Dodałem dodatkowy zwój (nie będę pokazywał wszystkich zdjęć, pokażę tylko, jak to wygląda) i uzyskałem około 10,7 V na kanale 12 V oraz 4,67 V na kanale 5 V.
Pomyślałem, że jest już dobrze, zacząłem zmieniać wartości elementów i wpadłem na minę: nie mogę podnieść napięcia, bo zasilacz zaczyna przechodzić w tryb zabezpieczenia. Maksymalnie udało się uzyskać około 10,9 i 4,72 V.
Dlaczego tak się dzieje, na razie nie wiem.


Szkoda, bo można było wziąć obudowę ze starego tunera TV, włożyć do niej ten zasilacz, Kubik i dysk twardy o pojemności czterech terabajtów.


Ale i na tym nie poprzestałem — ostatecznie dopracowałem ten zasilacz.

A więc podsumowanie:
Zalety
Zasilacz działa.
Po niezbyt skomplikowanej modyfikacji może mieć niewielkie tętnienia.
Temperatura jest całkiem w porządku, przynajmniej moim zdaniem zasilacz pod tym względem sprawuje się dobrze.
Kondensatory na wyjściu nie są oczywiście markowe, ale pod względem pojemności, ESR i napięcia wypadają całkiem dobrze.

Wady
Na zdjęciu w sklepie był wyraźnie inny zasilacz i właśnie na niego się nabrałem (do tego na zdjęciu widać markowy produkt).
Stabilność napięć pozostawia wiele do życzenia.
Brak dławika w kanale 12 V.

Moja opinia: zasilacz pozostawił bardzo mieszane wrażenia. Z jednej strony, choć nie jest taki jak na zdjęciu w sklepie, to całkiem przeciętny sprzęt. Widziałem znacznie gorsze zasilacze (na przykład te dołączane do adapterów USB do dysków twardych), ale rozrzut napięć jest naprawdę duży. Był pomysł na przeróbkę, ale z jakiegoś powodu się nie powiódł. Będę jeszcze sprawdzał, dlaczego układ scalony przechodzi w tryb zabezpieczenia.
Druga opcja to przełączyć sprzężenie zwrotne na jeden kanał, a drugi pozostawić „samemu sobie”.
Można też użyć takiego zasilacza z jakimś sterownikiem 5 V i sterować nim diodami LED podłączonymi do 12 V.
Zaskoczył mnie kanał 5 V: niezła dioda, łączna pojemność filtra 1500 µF, dobry dławik, a mimo to kanał jest taki słaby.
Mam wrażenie, że konstruktorzy po prostu gdzieś popełnili błąd.

Zasilacz do testu udostępnił sklep tmart.

Mam nadzieję, że moja recenzja komuś pomogła. Starałem się przekazać jak najwięcej informacji.