Zasilacz UM-U120S, 12 V 10 A

Dawno już nie było u mnie recenzji zasilaczy, tych wszystkich „żywicieli”, które zasilają różne urządzenia, dla których napięcie sieciowe jest za wysokie, a akumulatorowe za niskie.
Za namową jednego z moich stałych czytelników zamówiłem kilka modeli do testów. Dziś opowiem o pierwszym z nich.


Zdradzę już na wstępie: zasilacz zdołał mnie zaskoczyć, ale nie swoją pracą, tylko kilkoma „osobliwościami” w układzie.
Ale zacznijmy, jak zwykle, od opakowania.

Zasilacz dotarł w zwykłym białym pudełku. Jedynym oznaczeniem jest numer katalogowy.


Dostępne są trzy wersje tych zasilaczy:
5 V 15 A
12 V 10 A
24 V 5 A.

Mam na stole wersję 12 V. Jak pewnie zauważyliście, modele 12- i 24-woltowe mają moc 120 W, natomiast wersja 5-woltowa jest wyraźnie słabsza — ma tylko 75 W. Wynika to z tego, że zasilacze niskonapięciowe mają zwykle niższą sprawność.

Konstrukcja opiera się na aluminiowym chassis w kształcie litery U, które pełni funkcję radiatora. Osłony ochronnej nie przewidziano.


Nie będę powtarzał wymiarów — są podane na rysunku.


Na wejściu i wyjściu znajduje się po jednej trzyzaciskowej listwie: odpowiednio faza/zero/uziemienie oraz 12 V/masa/12 V.
Listwy nieco różnią się konstrukcją. Wejściowa ma osłaniające żebro, które uniemożliwia wsunięcie przewodu zbyt głęboko.
Zdarza się też, że listwa wyjściowa jest inna — czterozaciskowa.


Opis zacisków na rysunku


Aby dostać się do płytki, trzeba odkręcić cztery śruby mocujące ją oraz dwie dociskające elementy mocy. Pod płytką znajduje się podkładka izolacyjna.


Płytka jest obficie zalana uszczelniaczem, ale już na pierwszy rzut oka widać, że na wejściu znajduje się pełnoprawny filtr sieciowy, a na wyjściu dławik ograniczający tętnienia. Właśnie między innymi dlatego wybrałem ten zasilacz do recenzji — przynajmniej z zewnątrz wygląda na porządny.

Tranzystor wysokonapięciowy i diody wyjściowe mają dodatkową izolację, a w niektórych miejscach jest nawet pasta termoprzewodząca..


1. Oprócz bezpiecznika i filtra przeciwzakłóceniowego na wejściu znajduje się warystor na 470 V.
2. Są dwa kondensatory wejściowe po 82 µF, a dodatkowy dławik tworzy z nimi filtr CLC. Widać tu również termistor.
3. Sterownik PWM jest dość znany — OB2269. Spotykałem go już w innych zasilaczach. Kondensator międzyuzwojeniowy jest prawidłowy, typu Y.
4. Tranzystor wysokonapięciowy 12N65 w całkowicie izolowanej obudowie.
5. Na wyjściu są dwie podwójne diody MBR20U100. Co ciekawe, wyprowadzenia tranzystora i diod również zaizolowano.
6. Na wyjściu znajdują się też trzy kondensatory 3300 µF 16 V oraz dławik. Tak duża pojemność wyjściowa rzadko spotykana jest w zasilaczu o stosunkowo niewielkiej mocy, ale to, że kondensatory są tylko na 16 V, jest kiepskim rozwiązaniem.
Myślę, że producent próbował skompensować niezbyt wysoką jakość kondensatorów, zwiększając ich pojemność.


Montaż jest całkiem staranny. Oczywiście to nie Mean Well, ale płytka jest stosunkowo czysta, a lutowanie wykonano schludnie.


Żeby nie zagłębiać się w pozostałe elementy zasilacza, postanowiłem po prostu naszkicować jego schemat.


W trakcie oględzin zasilacz naprawdę mnie zaskoczył — zastosowano w nim bardzo oryginalne rozwiązania. Dla jasności zaznaczyłem je kolorami:
1. Termistor znajduje się za kondensatorami, a nie przed nimi.
2. Dławik filtrujący jest wpięty nie w szynę zasilania, lecz w przewód ujemny.
3. Niezrozumiała dioda Zenera z rezystorem w obwodzie zasilania sterownika PWM.
4. Równie niezrozumiała dioda Zenera równolegle do diody LED transoptora.

Szczerze mówiąc, nie potrafię znaleźć żadnego wyjaśnienia takiego układu poza tym, że projektant się spieszył i popełnił kilka błędów. Albo ewentualnie zasilacz był przerabiany i nie usunięto części „zbędnych” elementów, a termistor po prostu zamontowano w niewłaściwym miejscu.


Składamy i podłączamy.
Na wyjściu jest około 12 V, pobór mocy bez obciążenia wynosi około 1,1–1,2 W.
Zakres regulacji wynosi 11–14,3 V, choć w rzeczywistości można zejść jeszcze niżej, do około 9 V. Przy napięciu poniżej 11 V i braku obciążenia zasilacz działa jednak niestabilnie, cyklicznie się włączając i wyłączając.


Dokładność stabilizacji napięcia w zależności od obciążenia jest przeciętna, choć ponieważ podłączenie wykonano przez listwę zaciskową, pewien wpływ mogły mieć straty na jej stykach.
Poniżej napięcie bez obciążenia oraz przy prądach 3,5, 7 i 10,5 A.


Zasilacz ma zabezpieczenie przeciążeniowe i przeciwzwarciowe. Zadziałało przy prądzie około 12,3–12,5 A, a po usunięciu przeciążenia napięcie automatycznie wraca do normy.


Moim zdaniem sprawność mogłaby być nieco wyższa. W głównym zakresie pracy wynosi około 84–85%.
Na poniższym wykresie na osi poziomej znajduje się prąd obciążenia w zakresie 1–12 A, z krokiem 1 A.


Tętnienia sprawdzałem bez obciążenia oraz przy prądach 3,3, 6,6 i 10 A. Sondę podłączałem przez filtr z kondensatorów 1+0,1 µF.
Podstawowa składowa tętnień nie jest duża, ale występują nieprzyjemne piki o amplitudzie międzyszczytowej do 200–220 mV przy maksymalnym prądzie. Nie powiedziałbym, że to bardzo dużo, ale biorąc pod uwagę dławik na wyjściu, spodziewałem się lepszego wyniku.


Z tętnieniami niskiej częstotliwości jest już wszystko w porządku, co zawdzięczamy dużej pojemności na wejściu i wyjściu. Tryby testowe były takie same jak wyżej.


Jak zwykle sprawdziłem temperatury zasilacza, etapami po 20 minut i ze stopniowym zwiększaniem obciążenia.
Pomiary wykonano przy prądach 2,5, 5,0, 7,5 i 10 A.

Niestety nie udało mi się przeprowadzić długiego testu przy prądzie 10 A, bo po około 5 minutach zasilacz wyłączył się z powodu przegrzania. Oczywiście chodzi o 5 minut pracy po wcześniejszym nagrzaniu przy prądzie 7,5 A.


Obraz termiczny po etapach przy 5 A i 7,5 A oraz po ponownym włączeniu przy prądzie 10 A. Ponieważ wyłączenie było dość niespodziewane, przed ostatnim zdjęciem ponownie włączyłem zasilacz, poczekałem, aż się wyłączy, i zrobiłem zdjęcie termowizyjne.
Najbardziej nagrzewa się termistor, który w tym zasilaczu nie pełni żadnej użytecznej funkcji.
Najbardziej narażonym na przegrzanie elementem jest więc transformator, który nagrzał się tutaj do około 100 stopni. To wprawdzie dużo, ale jeszcze dopuszczalnie; przy wyższej temperaturze zabezpieczenie po prostu wyłączy zasilacz, więc i pod tym względem wszystko działa prawidłowo.


Podczas testu termicznego sprawdziłem dokładność stabilizacji napięcia i nie mam zastrzeżeń. Po lewej napięcie na zimnym zasilaczu, po prawej po wyłączeniu z powodu przegrzania.


Zabezpieczenie termiczne nie działa na zasadzie zatrzasku, a napięcie na wyjściu wraca do normy, ale nie po 1–2 sekundach, jak po przeciążeniu, tylko po około 30 sekundach.


Wnioski.
Kiedy zamawiałem ten zasilacz, zainteresował mnie tym, że przynajmniej z zewnątrz wyglądał na poprawnie zaprojektowany. Owszem, widać oszczędności na komponentach — zamiast markowych zastosowano jakieś nieznane — ale ogólnie całość prezentowała się nieźle.
Testy również wypadły całkiem dobrze, ale żeby uzyskać deklarowaną moc 120 W w pracy ciągłej, trzeba zapewnić choćby niewielki przepływ powietrza chłodzącego. Z kolei 7,5 A to już niemal maksimum, więc dodatkowe chłodzenie i w tym przypadku nie zaszkodzi.
Amplituda tętnień jest stosunkowo niewielka. Trafiały mi się zasilacze zarówno z mniejszymi, jak i większymi tętnieniami — i markowe, i bezimienne.
Cieszy, że producent zastosował zabezpieczenie przed przegrzaniem, dzięki czemu znacznie trudniej uszkodzić ten zasilacz.

Zasilacz ma jednak kilka dziwnych rozwiązań, zwłaszcza jeśli chodzi o umiejscowienie termistora. Powinien znajdować się przed kondensatorami, a nie za nimi; w obecnym układzie po prostu ogrzewa powietrze.

Krótko mówiąc, ogólnie nie jest źle, ale spodziewałem się czegoś lepszego. Mimo to, biorąc pod uwagę obecną cenę, zasilacz może śmiało konkurować z popularnymi modelami.
Myślę teraz o przerobieniu tego zasilacza na UPS do akumulatorów LiFePO4, podobnie jak zrobiłem tutaj. Tym bardziej że dobrze się do tego nadaje, a zabezpieczenie termiczne przyda się, zwiększając bezpieczeństwo pracy.

Sklep udostępnił kupon BG0784b9 , dzięki któremu cena powinna spaść do $11.99. Kupon jest ważny do 15 sierpnia.

To wszystko na dziś, mam nadzieję, że było przydatne.