Obudowa i zasilacz C400 do przetwornicy RK6006

Kiedyś zapowiadałem nowość firmy RuiDeng: obudowę z zasilaczem. W końcu dotarł do mnie zamówiony zestaw i właśnie o nim chcę dziś opowiedzieć.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mój Instagram. Będę tam publikować powiadomienia o nowych wpisach, a może też pisać po prostu o czymś ciekawym — link do konta

Można też subskrybować aktualizacje i nowe artykuły na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog


Wszystko zaczęło się od recenzji nowego modelu regulowanej przetwornicy RK6006. Bardzo mi się wtedy spodobała, ale naprawdę zdziwiłem się, gdy zobaczyłem, że RuiDeng wypuścił do niej nie tylko obudowę, lecz także zasilacz. I to nie jakiś standardowy, tylko zaprojektowany specjalnie do tej obudowy i nowej przetwornicy. Oczywiście od razu zamówiłem nowość i po pewnym czasie wreszcie ją dostałem. Niestety przy składaniu zamówienia trochę się pomyliłem i podałem adres we Lwowie, więc paczka zdążyła jeszcze trochę podróżować po Ukrainie. Za to teraz jest to paczka „z historią” (Trasa 60).

W każdym razie dostałem takie oto kartonowe pudełko, choć szczerze mówiąc, początkowo spodziewałem się typowego opakowania ze styropianu. Wygląda na to, że pudełko zaprojektowano z myślą o pełnym zestawie: przetwornica + obudowa + zasilacz.


W środku była obudowa zgrzana w folii i nic więcej. Powtórzę więc: bardziej opłaca się kupić pełny zestaw, bo dostaje się wtedy również przewody.


1. Z przodu znajduje się otwór do montażu przetwornicy i para zacisków. To najprostszy typ zacisków: wtyki trzymają się świetnie, ale przewodu nie da się w nich zacisnąć, dlatego chyba polecałbym wymienić je na zaciski śrubowe, takie jak w przetwornicach serii RD-60xx.
2. Z tyłu są otwory wylotowe powietrza, gniazdo zasilania i wyłącznik. Wyłącznik jest fabrycznie zamontowany prawidłowo: w prawo — włączanie, w lewo — wyłączanie (gdy przetwornica jest zwrócona przodem do was).
3. Po lewej stronie znajduje się przełącznik napięcia sieciowego. Zaskoczyło mnie, jak dobrze przemyślano ten szczegół: otwór umożliwiający dostęp do przełącznika zaklejono folią! Szczerze mówiąc, to drobiazg, ale widać, że pomyślano o bezpieczeństwie.
4. Na spodzie są cztery gumowe nóżki. Są dość twarde, ale zasilacz stoi na stole stabilnie.


Obudowa jest równa, blacha gruba, lakierowanie świetne. Kurczę, naprawdę nie miałem się do czego przyczepić. Ogólnie nie przepadam, gdy wszystko idzie gładko — podświadomie człowiek czeka na jakiś haczyk — ale na razie jestem więcej niż zadowolony.


W środku znajduje się płytka zasilacza i muszę powiedzieć, że to zdecydowanie nie jest prosta konstrukcja. Wymagane napięcie można było uzyskać, wyraźnie oszczędzając na komponentach i ich liczbie.



1. Przewody zasilające są od razu przylutowane, podobnie jak przewód ze złączem do podłączenia wentylatora.
2. Już po samej płytce widać jednak, że wentylator nie jest po prostu podłączony przez płytkę — płytka wykorzystuje ten sygnał.


Wentylator ma wymiary 40×40×10 mm i jest przystosowany do napięcia 12 V, więc płytka zasilacza na pewno tylko wykorzystuje sygnał sterujący jego włączaniem. Sama przetwornica jest bowiem fabrycznie przystosowana do wentylatorów 5 V, i to o niewielkiej mocy.
Ale uprzedzając fakty: wentylator jest nie tylko na 12 V, lecz także dość mocny (i niestety głośny). Sterowanie odbywa się na dwa sposoby: włączanie i wyłączanie na polecenie przetwornicy oraz płynna regulacja na polecenie samego zasilacza impulsowego. Czyli gdzieś na płytce umieszczono czujnik temperatury, który może regulować obroty wentylatora zależnie od temperatury zasilacza.
W praktyce można nie podłączać sygnału sterującego wentylatorem — będzie działał i tak. Wszystko byłoby świetnie, gdyby nie jeden „ale”: próg włączania jest dość niski, więc wentylator zaczyna pracować po około pół godzinie nawet bez obciążenia, choć na niskich obrotach.



Konstrukcję rozbiera się wyjątkowo łatwo. Tutaj również wszystko dobrze przemyślano: są złącza i zaciski, więc wystarczy odkręcić 5 śrubek i wyjąć płytkę.


Filtr wejściowy — klasyka gatunku. Brakuje tylko warystora, poza tym nie mam żadnych zastrzeżeń. Chociaż nie, jest jedna sprawa: bezpiecznik mógłby być większy, tym bardziej że jest na niego miejsce.
Między mostkiem prostowniczym a kondensatorem zamontowano rezystor o niskiej rezystancji. Myślałem, że jest dodatkowym elementem obok termistora, ale nie — po prostu zwróćcie na niego uwagę, jeszcze do niego wrócę.


1. Mostek prostowniczy.
2. Kondensatory filtrujące na wejściu — dwa po 470 µF połączone szeregowo, dodatkowo zbocznikowane kondensatorem foliowym. Wymiary kondensatorów to 36×22 mm, a maksymalna dopuszczalna wysokość obudowy wynosi 41 mm.
3. Wysokonapięciowe tranzystory mocy LSB65R099GF zamontowano na niewielkich radiatorach. Tranzystory na 700 V, 0,099 Ω, prąd do 120 A — moim zdaniem jak na zasilacz impulsowy o mocy 400 W to całkiem przyzwoite parametry.
4. Elementy współpracujące z tranzystorami i transformator separujący górny tranzystor.


1. Transformator z rdzeniem E42/21/13, co również w zupełności wystarcza dla takiej mocy. Po lewej stronie znajduje się wyjściowy dławik magazynujący energię, z uzwojeniem pomocniczym. Zaznaczę, że między transformatorem a dławikiem przyklejono termostat chroniący przed przegrzaniem. Obecność zabezpieczenia termicznego to oczywiście zaleta, ale bardziej zdziwiło mnie to, że oznaczono je jako NTC4, podczas gdy NTC1 to termistor wejściowy. A gdzie NTC2 i 3? Pomijając już fakt, że NTC4 wcale nie jest termistorem.
2. Na wyjściu znajduje się dioda podwójna MUR3060PT na 600 V, 15+15 A
3. Trzy kondensatory wyjściowe 220 µF, 80 V. Firma stosuje kondensatory tego typu w swoich przetwornicach i nie mam zastrzeżeń do ich jakości. Wymiary kondensatorów to 20 × 10 mm. Wyjściowego filtra LC brak.
4. Na płytce znalazłem też bocznik pomiarowy i sądząc po jego położeniu, znajduje się on w części wyjściowej.

Wygląda na to, że jest tu zabezpieczenie przeciążeniowe przetwornicy, a dodatkowo także ograniczenie prądu na wyjściu. No, szacun!
Wspominam o tym w kontekście niskoohmowego rezystora przy mostku diodowym.


Sterownik PWM wraz z elementami współpracującymi umieszczono na osobnej płytce. Znajduje się na niej również mały tranzystor, najpewniej w obwodzie zasilania sterownika PWM, a na głównej płytce — transil zabezpieczający.
Zastosowany sterownik PWM to NCP1252 firmy Onsemi.


W okolicy wyjścia zasilacza znajduje się cała masa elementów, w tym nawet wzmacniacz operacyjny, a także układ regulacji napięcia wyjściowego. Domyślnie zasilacz podaje 68 V. Zakresu regulacji nie sprawdzałem, bo to w zasadzie źródło do konkretnego zastosowania, a przetwornica RK6006 najlepiej pracuje przy napięciu wejściowym około 68 V.
Zwrócę też uwagę na dwa transoptory. Ten po lewej odpowiada za sprzężenie zwrotne, a ten po prawej najpewniej znajduje się w obwodzie sterowania wentylatorem.
Wzmacniacz operacyjny prawdopodobnie odpowiada za dwie funkcje: sprzężenie zwrotne prądowe i sterowanie wentylatorem. Nie udało mi się jednak ustalić, gdzie znajduje się termistor. Są dwie możliwości: albo jest pod zalewą, albo zamiast niego zastosowano diodę.

W obwodach pomocniczych zastosowano jakieś niedrogie kondensatory. Być może są w porządku.


Na płytce znajduje się też tranzystor TIP127, pracujący w obwodzie regulacji obrotów wentylatora. Przy maksymalnej mocy napięcie na wentylatorze wynosi około 12,8 V, a prąd 100 mA.
Przy okazji: na płytce sterownika PWM widnieje data opracowania — 20 września 2022 roku, czyli prawie rok temu. Wygląda na to, że projekt powstał już dawno, ale czekał na wprowadzenie przetwornicy do sprzedaży.


Od spodu nie ma żadnych elementów, sama płytka jest dość czysta, lutowanie staranne, są też szczeliny izolacyjne — prawie 5 punktów.


Pisząc zapowiedź, na podstawie zdjęć stwierdziłem, że zasilacz jest najpewniej zbudowany w klasycznej topologii półmostkowej. Kiedy jednak obejrzałem płytkę drukowaną i dokładniej ją przeanalizowałem, okazało się, że wcale tak nie jest. Zasilacz impulsowy zbudowano w tak zwanej topologii „skośnego półmostka”.
Wskazuje na to fakt, że dren jednego tranzystora i źródło drugiego są podłączone do różnych wyprowadzeń uzwojenia pierwotnego, a także brak kondensatora separującego i obecność bocznika pomiarowego w obwodzie pierwotnym.
Uczciwie mówiąc, byłem przekonany, że to półmostek, dopóki nie podniosłem płytki drukowanej. Nawet gdy zobaczyłem sterownik PWM w ośmiopinowej obudowie, pomyślałem, że to coś w rodzaju UCC28083.


Dno obudowy osłania plastikowa przekładka izolacyjna i wszystko byłoby świetnie, gdyby nie jedno „ale”: śrub mocujących jest 5, a słupków w obudowie 7. Co więcej, w plastiku wybito otwory także pod dwa pozostałe słupki.


Jeden ze słupków wypada przy otworze pod transformatorem, a drugi w okolicy części wysokonapięciowej. Owszem, nie nachodzi na ścieżki płytki, ale na wszelki wypadek przykleiłem w obu miejscach kółka z samoprzylepnego kartonu elektroizolacyjnego, które zostały mi po powerbankach.



W zasadzie kondensatory wejściowe można wymienić na wyższe i nieco większe średnicą, ale zapas nie jest duży, a moim zdaniem taka modyfikacja nie ma większego sensu. Jedynymi kondensatorami, których wymianę bym rozważył, są te zielone, ale chodziłoby raczej o zwiększenie niezawodności.


Oto połączyły się dwie połówki regulowanego zasilacza: obudowa z pierwotnym zasilaczem impulsowym oraz regulowana przetwornica.


Montaż jest banalnie prosty, a przy tym nawet tutaj wszystko przemyślano w najdrobniejszych szczegółach.
1. Przewody do listwy zaciskowej się nie krzyżują, czyli od początku wyprowadzono je tak jak w przetwornicy.
2. Przewód sterujący wentylatorem najlepiej odłączyć od zasilacza, podłączyć do przetwornicy i dopiero potem włożyć ją do obudowy — tak jest zdecydowanie wygodniej.
3. Następnie ostrożnie wkładamy przetwornicę na jej miejsce.
4. Układamy przewody i właściwie gotowe.

Niestety, tutaj jednak znalazłem niedopatrzenie projektantów: otwór na przetwornicę jest nieco za duży, przez co „łapki” trzymają ją słabo. Właśnie dlatego musiałem poprawić przewody zasilające, żeby nie wypychały przetwornicy z obudowy.


Moim zdaniem wygląda to więcej niż schludnie: nic nie wystaje, nie lata i nie wchodzi tam, gdzie nie powinno.


Na razie włączyłem ją przy otwartej obudowie, żeby w razie potrzeby skorygować napięcie, ale nie było to konieczne — przetwornica pokazała na wejściu 68,17 V.
Przynajmniej bez obciążenia uzyskałem na wyjściu maksymalne 61 V, napięcie wejściowe spadło o 40 mV, ale tak naprawdę nic to nie oznacza.


Pewnie pamiętacie, że przetwornica umożliwia podłączenie zewnętrznego czujnika temperatury, ale podobnie jak w przypadku przetwornic z serii RD-60xx nie przewidziano wyprowadzenia go na zewnątrz. Do planowanych przeze mnie zastosowań nie jest potrzebny na zewnątrz, więc zostawiłem go w środku, żeby mierzył temperaturę, a dokładniej temperaturę dławika mocy.

Przy okazji można zauważyć, że przetwornica wysunęła się z obudowy. Stało się tak dosłownie podczas układania przewodu czujnika temperatury. Potem wszystko poprawiłem i zrobiłem zdjęcie ponownie, ale postanowiłem zostawić właśnie to ujęcie, żeby dobrze pokazać problem.


Właściwie nie ma tu za bardzo czego testować, ale mimo wszystko przeprowadziłem kilka prób.
Na początek test pod obciążeniem: zasilacz bez problemu utrzymuje na wyjściu co najmniej 6 A. Można było zwiększyć obciążenie, ale nie widziałem w tym większego sensu.


Krótkie wygrzewanie: obciążenie dość szybko się przegrzewało. Mimo to wystarczyło, żebym wyrobił sobie pewne zdanie.
Po pierwsze, jak pisałem wcześniej, wentylator jest dość głośny. Niestety nie da się tego rozwiązać, bo trzeba odprowadzić dużo ciepła, a obudowa jest kompaktowa.
Po drugie, zasilacz pewnie utrzymuje obciążenie 360 W. Powietrze na wylocie jest ciepłe, ale nie gorące.
Po trzecie, pamiętacie, że dodałem czujnik temperatury? Na dwóch dolnych zdjęciach dobrze widać, że po zdjęciu pokrywy temperatura od razu zaczyna rosnąć, a po jej założeniu spada.

Ogólnie rzecz biorąc, urządzenie działa prawidłowo, ale nie zaleca się zdejmowania pokrywy ani zakładania jej z powrotem. Prawdopodobnie poleciłbym też wymianę wentylatora na jakiś markowy, na przykład Sunon. Nie wiem, czy będzie pracował ciszej, ale wiem, że na pewno będzie działał dłużej.


Od razu rzuciły mi się w oczy trzy elementy, które mocno się nagrzewają.
1. Widok ogólny.
2. Jeden z rezystorów snubbera nagrzewa się do 110 stopni — w zasadzie do zaakceptowania.
3. Termistor nagrzewa się prawie do 150 stopni. To też do zaakceptowania, ale już na granicy. Jeden z tranzystorów wysokonapięciowych nagrzewa się do 100 stopni — w porządku, ale drugi jest wyraźnie chłodniejszy.

Jeśli chodzi o nagrzewanie, osobiście nie spodobało mi się to, co widać na zdjęciu: gorący termistor i tuż obok niego gorący tranzystor. W praktyce grzeją się nawzajem, więc trzeba coś z tym zrobić — albo odsunąć je od siebie, albo wprowadzić zmiany w układzie.

Bardziej nagrzewa się dolny tranzystor półmostka. Przypuszczalnie to na nim przypada główna część procesu przerywania obwodu.



Jakoś nie podobało mi się, że termistor się nagrzewa, a jeszcze mniej to, że ogrzewa radiator jednego z tranzystorów. Postanowiłem więc nieco przerobić zasilacz.
W zasadzie potrzebny jest do tego tylko przekaźnik, choć u mnie doszedł jeszcze rezystor, no i drobiazgi w rodzaju przewodów i opaski zaciskowej.


Przekaźnik z cewką na 12 V, rezystancja cewki wynosi 283 Ω.
Przy 12 V pobór prądu wynosi 42 mA. Przekaźnik poprawnie załącza się już przy 9 V, pobór prądu spada wtedy do 31 mA, a pobierana moc do 0,28 W.
Ale tak naprawdę nie chodzi tu o pobór mocy, tylko o to, że na płytce jest napięcie około 14 V, które jest zbędne, a nie chcę, żeby nagrzewał się jeszcze przekaźnik. Właśnie dlatego postanowiłem włączyć szeregowo z cewką przekaźnika rezystor 100 Ω. Na przekaźniku będzie wtedy około 10 V. Można było użyć rezystora 130–140 Ω, ale takiego nie miałem, a nie chciałem składać go z dwóch.


Niedaleko złącza wentylatora znajduje się kondensator, na którym jest pomocnicze napięcie zasilające. Czerwonym zaznaczyłem plus, niebieskim minus. Polaryzacja przekaźnika nie ma znaczenia, ale może ktoś będzie podłączał coś innego.


Styki przekaźnika podłącza się równolegle do termistora. Oczywiście powinny się zwierać po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika.


Przewód zasilający przekaźnik poprowadziłem nad płytką. Nie chciałem przeciągać cienkich przewodów pod płytką, gdzie występuje wysokie napięcie.


Rezystor schowałem w koszulce termokurczliwej, a przewód w miejscu zgięcia również zabezpieczyłem koszulką, na wszelki wypadek.
Przekaźnik przykleiłem dwustronną taśmą do przełącznika napięcia wejściowego, a dodatkowo przymocowałem opaską do kondensatora.


I to właściwie wszystko, można sprawdzać. Test pokazał, że przekaźnik załącza się mniej więcej po 1–2 sekundach od włączenia zasilacza, a wyłącza po 3–4 sekundach. Moim zdaniem świetnie. Dzięki temu, jeśli wyłączymy zasilacz, a po 5–10 sekundach włączymy go ponownie, nie będzie udaru prądowego, w przeciwieństwie do ponownego włączenia, gdy termistor jest jeszcze gorący.


Potem założyłem pokrywę obudowy i sprawdziłem zasilacz przy niemal pełnym obciążeniu. Nie powiem, żebym długo go męczył, ale mniej więcej tak samo jak poprzednim razem.


Już na pierwszy rzut oka widać, że teraz nagrzewa się również mostek prostowniczy, a najgorętszym elementem jest rezystor snubbera zespołu diodowego.
1. Widok ogólny.
2. Rezystor snubbera
3. Tranzystor również jest teraz chłodniejszy — ma około 85–86 stopni, podczas gdy przed przeróbką było ponad 100. Uważam, że jest świetnie, choć moim zdaniem pomogłoby jeszcze zwiększenie wysokości radiatorów, a właściwie jednego radiatora przy prawym tranzystorze.


Przy okazji sprawdziłem tętnienia. Niestety musiałem mierzyć przy podłączonej przetwornicy, czyli obciążenie było podłączone do przetwornicy, a przetwornica do zasilacza. Dlatego amplituda tętnień wyszła dość duża.
1, 2. Obciążenie 180 i 360 W, wyjście zasilacza
3, 4. Wyjście przetwornicy, 30 V, prąd 3 i 6 A
5, 6. Wyjście przetwornicy, 61 V, 3 i 6 A

Mimo że przed przetwornicą amplituda tętnień jest dość duża, na jej wyjściu wszystko wygląda całkiem dobrze. Nawet uwzględniając „szpilki”, otrzymałem 60 mV, a sam przebieg ma jeszcze mniejszą amplitudę.


To już wszystko, teraz naprawdę można złożyć całość w docelowej konfiguracji. Moim zdaniem wygląda całkiem ładnie.


A tu zdjęcie grupowe, żeby pokazać skalę. Nawet mój stosunkowo kompaktowy zasilacz oparty na zasilaczu impulsowym Mean Well o mocy 500 W i przetwornicy RD6006P jest około 1,5–2 razy większy.


Pomyślałem, żeby znów nagrywać filmy na kanał. Nie wiem, czy ma to sens, ale mam nadzieję, że tak. W każdym razie to wideo jest wersją recenzji, a właściwie uzupełnieniem recenzji tekstowej.


Wnioski.
Zacznę od zalet. W większości przypadków podobały mi się zarówno obudowa, jak i zasilacz. Obudowa jest z grubej blachy, dobrze i starannie pomalowana, a do tego po prostu świetnie wygląda. Zasilacz również zasługuje co najmniej na mocną czwórkę, a może nawet więcej. Przyzwoita moc, dobra stabilność, zabezpieczenie przeciążeniowe zarówno po stronie wysokiego, jak i niskiego napięcia, niezłe podzespoły, zabezpieczenie przed przegrzaniem oraz automatyczna regulacja obrotów realizowana przez sam zasilacz.
Są też pewne wady. Na przykład niezbyt wygodne zaciski wyjściowe, zbyt duży otwór na przetwornicę i podwyższona temperatura jednego z tranzystorów falownika. Do przegrzania jest jeszcze daleko, ale mimo to postanowiłem wprowadzić kilka zmian. No i wentylator — jest dość głośny, dlatego polecam korzystać z automatyki zasilacza, a nie z sygnału sterującego z przetwornicy.

Moim zdaniem przetwornica jest warta swojej ceny. Cena co prawda się zmienia, więc trzeba polować na promocje, ale poza tym polecam: dobrze wygląda i działa bez zarzutu. RuiDeng zyskuje u mnie plusa do karmy.

Na razie to wszystko. Mam nadzieję, że materiał był przydatny. Jak zwykle będę wdzięczny za komentarze, pytania, porady i rekomendacje.