Jeszcze dwa zasilacze 12 V, tym razem o mocy 500 i 600 W

Na razie to ostatnie zasilacze w takim formacie, które trafiły do mnie na testy, ale myślę, że w dalszej perspektywie nie będą ostatnie.
Pozostawiły mieszane wrażenia: niby nieźle, ale są „ale”. Jak zawsze, więcej szczegółów w recenzji.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mnie na Instagramie. 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


Właściwie nie mam dziś raczej niczego przełomowego do powiedzenia. Jak większość chińskich produktów, te zasilacze mają swoje wady, ale nadal szukam różnych fabryk i naciskam na wprowadzanie poprawek w ich produktach, więc myślę, że niektóre recenzje będą miały ciąg dalszy.
Muszę przyznać, że chińscy producenci, o dziwo, są otwarci na współpracę i próbują ulepszać zasilacze zgodnie z niektórymi moimi zaleceniami, co cieszy. Niestety, w moich osobistych kontaktach z innym producentem, tym razem obciążeń elektronicznych, wykazują się wyjątkową tępotą. Nic to, nie poddaję się :)


No więc mam przed sobą dwa zasilacze: jeden w pudełku, a drugi ładny :)



Same zasilacze nie wyróżniają się niczym szczególnym: jeden ma moc 500 W, drugi 600 W. Jest jednak pewna drobna nieścisłość: dla modelu 500 W podano prąd 40 A, co daje 480 W, a nie 500 W, ale to już drobiazg. Zresztą na stronie produktu moc podano prawidłowo: 480 W.
Wymiary modelu 500 W to 215х115х50mm, model 600 W jest wyraźnie większy, szczególnie pod względem grubości — 240х124х66mm.


Napięcie wyjściowe można regulować. Jest też listwa zaciskowa z osłoną; wyjście wyprowadzono na 3 zaciski dla każdego bieguna. Przy maksymalnym obciążeniu polecam korzystać ze wszystkich zacisków.



Chciałem napisać, że zasilacze są w środku bardzo podobne, ale jednak nie. Mimo stosunkowo niewielkiej różnicy mocy mocno się różnią — zarówno materiałem i kolorem płytki, jak i rozmieszczeniem elementów. Chyba jedyne, co je łączy, to topologia.




Zacznę od mniejszego modelu, PTA-600W-12V — link.

Ten model bardzo przypomina typowy zasilacz w podobnej obudowie. Myślę, że są ich nawet miliony. Niezwykły jest za to zielony kolor płytki i to, że — sądząc po dotyku — wykonano ją z laminatu szklano-epoksydowego, a nie z pertinaksu. Zielone płytki w podobnych zasilaczach trafiały mi się bardzo rzadko; zwykle były to albo modele o bardzo małej mocy, albo przeciwnie — bardzo mocne zasilacze.




Płytka jest dwustronna, co również dość rzadko spotyka się w podobnych zasilaczach. Taka płytka jest też zwykle droższa.


Ciekawe, że zastosowano pełny filtr wejściowy, w którego skład wchodzą nie tylko dławik i termistor, ale też para kondensatorów X, a nawet warystor.


1. Warystor na 470 V wartości szczytowej — typowa wartość.
2. Między dławikiem a kondensatorem X ukryły się też małe kondensatory Y.
3. A to już poważny błąd. Za coś takiego projektantów trzeba bić po rękach. Zapamiętajcie: warystor zawsze montuje się za bezpiecznikiem!!!! Tutaj wyraźnie widać, że warystor jest po prostu podłączony równolegle do wejścia.
4. Kondensatory wejściowe tego samego nieznanego producenta co w zasilaczach z innej recenzji, deklarowana pojemność 680µF.


Ciekawe, że jest tu bardzo dużo wolnego miejsca — dosłownie kawałek płytki bez żadnych elementów.


1. Układ stabilizatora zasilającego kontroler PWM i... wentylator. Przynajmniej czujnika temperatury nie zauważyłem.
2. Sam kontroler PWM, KA3845
3. Tranzystory PTA18N45, 18 A, 450 V.
4. Niedaleko transformatora ukryły się dwa transoptory, co zwykle oznacza obecność układu zabezpieczającego przed zbyt wysokim napięciem na wyjściu.

Topologia zasilacza to półmostek asymetryczny — nic nowego.



1. Układ części wyjściowej jest całkowicie klasyczny: para zespołów diodowych, dławik i kilka kondensatorów.
2. Zespoły diodowe są różne: po lewej 50 A, po prawej 40 A, napięcie takie samo — 100 V.
3. Są cztery kondensatory po 3300µF. Moim zdaniem przy tej topologii i takim prądzie wyjściowym to nawet spory zapas.
4. Układ sprzężenia zwrotnego i zabezpieczenia nadnapięciowego.



Płytka jest montowana jednostronnie, więc od spodu jest pusto i nie ma zastrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa elektrycznego — no, poza nieprawidłowo zamontowanym warystorem, o którym wspominałem wcześniej.



Pojemność kondensatorów filtra wejściowego wynosi 247 µF, czyli każdy z nich ma około 500 µF. To wyraźnie mniej niż deklarowane 680 µF, choć tak naprawdę nawet 340 µF (dwa kondensatory 680 µF połączone szeregowo) to za mało dla 500 W, a tutaj pojemność jest jeszcze zaniżona.
Na wyjściu wszystko w porządku, łącznie około 14000 µF.


Zakres regulacji napięcia wyjściowego nie jest zbyt duży — mniej więcej od 11,2 do 12,8 V. Nie powiedziałbym jednak, że sama regulacja jest płynna, choć w sumie nie ma to większego znaczenia.




Do testów użyłem dwóch obciążeń elektronicznych, oscyloskopu, multimetru, watomierza i kamery termowizyjnej. Tak naprawdę do pomiaru mocy z nawiązką wystarczyłoby jedno obciążenie, ale limit 40 A mocno ogranicza możliwości, więc musiałem użyć dwóch.




Zabezpieczenie jest ustawione dość zgrubnie i kontroler zaczyna obniżać napięcie przy około 54–55 A, co jest zdecydowanie za dużą wartością dla zasilacza 40 A.



Sprawność mierzyłem w zakresie 2–50 A, co 2 A. Maksymalnie wyniosła około 84% — niezbyt dużo, ale w przypadku chińskiego zasilacza to całkiem typowy wynik.


Nie mam żadnych zastrzeżeń do tętnień wysokiej częstotliwości. Poniżej 150 mV przy prądzie 40 A to naprawdę bardzo dobry wynik. Pomiary bez obciążenia oraz przy prądach 13, 26 i 40 A.


Również składowa niskiej częstotliwości nie budzi zastrzeżeń. Owszem, pojawia się coś przy 100 Hz, pojemność filtra jest niewielka, ale amplituda tętnień jest jak najbardziej dopuszczalna.


Dalej miał być test pod obciążeniem, ale nie poszedł całkiem zgodnie z planem.
1. Bez obciążenia dokładnie 12 V.
2. Przy prądzie 13 A, na zimno, było 11,984 — w porządku.
3. Po rozgrzaniu prądem 13 A było 11,985 — idealnie.
4. Przy prądzie 26 A spadło do 11,969 — w porządku.
5. Po rozgrzaniu prądem 26 A było 11,966 — idealnie.
6. Zwiększyłem prąd do maksymalnych 40 A, napięcie spadło do 11,947 — świetnie.



Ustawiłem jednak 40 A, poszedłem zapalić i słyszę, że obciążenie zmniejsza obroty wentylatorów. Ewidentnie coś jest nie tak.
Wracam i widzę, że zasilacz się wyłączył. Spróbowałem ponownie — znów się wyłączył. Zmniejszyłem prąd najpierw do 39 A, potem do 35 A, następnie do 32 A i dopiero przy 30 A zasilacz był w stanie pracować dłużej.


Temperatury przy prądach 13 i 26 A. W zasadzie nic niepokojącego, może poza jednym z zespołów diodowych, który nagrzewa się bardziej, niż można by się spodziewać.


Przy prądzie 30 A również wszystko było w porządku, poza temperaturą tego samego zespołu diodowego. 105 stopni to jednak trochę dużo, choć nie jest to wartość krytyczna.
Z drugiej strony 30 A to bardzo daleko od maksymalnych 40 A.



Postanowiłem dokładniej przyjrzeć się miejscom montażu elementów mocy i odkryłem szczelinę między płytą rozprowadzającą ciepło a obudową. A właściwie nie szczelinę — SZCZELINĘ. I przy diodach, i przy tranzystorach, choć te drugie akurat się nie przegrzewały.



Zdjąłem płyty i przy okazji, z ciekawości, rozebrałem zasilacz. Sprawdziłem też, że ma zabezpieczenie termiczne w postaci wyłącznika termicznego na 85 stopni, który odcina zasilanie kontrolera PWM. Sam wyłącznik termiczny jest zamontowany wewnątrz listwy dociskowej diod.
Przymierzyłem płytę i zrozumiałem, że obudowa jest lekko wygięta w miejscach mocowania. Spróbowałem ją wyprostować, potem nałożyłem pastę termoprzewodzącą między płytę a obudowę przy diodach i tranzystorach i złożyłem wszystko z powrotem. Nie powiedziałbym jednak, żeby wizualnie cokolwiek się zmieniło.


Najpierw uruchomiłem test na pół godziny przy prądzie 26 A — wszystko w porządku. Potem zwiększyłem prąd do 32 A, również bez problemów. Wystarczyło jednak podnieść go do 35 A i znów zasilacz wyłączył się z powodu przegrzania.
Na tym zakończyłem eksperymenty, bo nie widzę sensu w szukaniu przyczyn. Informacje zostaną przekazane do fabryki.

I mam tu mieszane uczucia. Z jednej strony jest zabezpieczenie termiczne, co jest świetne — zasilacza po prostu nie da się spalić. Z drugiej, ze względu na problemy z odprowadzaniem ciepła, zasilacz może długotrwale oddawać tylko 75% mocy, choć bez problemu potrafi dostarczyć 40, a nawet 50 A, zanim zadziała zabezpieczenie.
Dodam jeszcze, że wentylator jest dość cichy. Wygląda na model 12 V, 0,16 A.




Drugi zasilacz, PTA-600W-12V, link


Różni się tu zarówno układ elementów, materiał i kolor płytki, jak i to, że w przeciwieństwie do poprzedniego modelu, w którym zastosowano montaż SMD, użyto wyłącznie elementów przewlekanych.


W środku wszystko wygląda niezwykle prosto, aż można pomyśleć, że zapomniano zamontować część elementów :) Sądząc po wyglądzie, topologia jest taka sama jak w poprzednim modelu — półmostek asymetryczny.


Szczerze mówiąc, kiedy zobaczyłem dużą obudowę z polerowanego metalu, spodziewałem się, że w środku zobaczę mniej więcej to samo, co w zasilaczu 800-watowym. Z zewnątrz wyglądają przynajmniej tak samo, ale w środku różnice są zasadnicze — to zasilacze zupełnie innej klasy.



Filtr wejściowy jest taki sam jak w poprzednim modelu, podobnie jak warystor umieszczony przed bezpiecznikiem. Jedyna zmiana: mostek prostowniczy dostał radiator.


Podobnie jak w poprzednim modelu, oprócz ogólnego sprzężenia zwrotnego dodano tu obwód zabezpieczenia przed zbyt wysokim napięciem wyjściowym.


Sterownik PWM UC3845, w zasadzie taki sam jak KA3845 w poprzednim modelu.
Zastosowano tu mocniejsze tranzystory 20N50: 20 A, 500 V, w porównaniu z 18 A, 450 V w poprzednim modelu.
Na wyjściu jest taki sam dławik i para zespołów diodowych, ale tutaj nie 60+40 A, tylko dwa po 60 A.

Różnica jest też taka, że poprzedni zasilacz miał dwie niewielkie płytki rozprowadzające ciepło, a tutaj jest jedna duża, zajmująca niemal cały bok zasilacza.



Transformatory z zewnątrz wyglądają podobnie pod względem wymiarów, ale w rzeczywistości się różnią. Wersja 500-watowa ma wymiary zewnętrzne 45 × 41 × 13,5 mm, a wersja 600-watowa — 43 × 43 × 15 mm.


Nie mam zastrzeżeń do bezpieczeństwa prowadzenia ścieżek — odstępy są wystarczające.
W układzie są jednak pewne zmiany. W poprzednim zasilaczu stabilizatory zasilały wentylator i sterownik PWM, tutaj ich nie ma. Co ciekawe, pozytywnie wpłynęło to na hałas wentylatora. Przy prądzie obciążenia do około 4–5 A wentylator pracuje cicho. Po zwiększeniu prądu obciążenia osiąga pełną moc przy około 7–8 A.


Pojemność kondensatorów wejściowych to ta sama historia — w rzeczywistości około 500 µF zamiast deklarowanych 680 µF. Jak się pewnie domyślacie, tutaj sytuacja jest jeszcze gorsza, bo zasilacz ma większą moc.
Z kondensatorami wyjściowymi wszystko w porządku, moim zdaniem nawet z zapasem.


Zakres regulacji napięcia wyjściowego jest nieco węższy niż w wersji 500-watowej i wynosi 11,45–12,7 V.


Do testów użyłem dwóch obciążeń. Dolne było główne, a górne pracowało dodatkowo, gdy 40 A mi nie wystarczało. Do zasilacza 600-watowego wystarczyłoby samo górne, ale niestety obsługuje prąd tylko do 40 A.


Próbowałem ustalić próg zadziałania zabezpieczenia, ale tutaj nie ma ono konkretnego progu — jedynie obniża napięcie wyjściowe.
Przy 58 A wszystko jest stabilne. To, że napięcie wynosi około 11 V, jest normalne: spadek napięcia na samym zasilaczu plus spadek na przewodach. Przy 60 A zaczyna spadać, a przy 62 A spadek jest już wyraźnie zauważalny. Później stopniowo zwiększałem prąd obciążenia do 64 i 66 A, ale zasilacz się nie wyłączał. Nie odważyłem się zwiększać prądu bardziej, bo chciałem przeprowadzić jeszcze inne testy :)




Sprawność oceniałem w zakresie 2–62 A, zwiększając prąd co 2 A. Wyniki są mniej więcej takie same jak w przypadku poprzedniego zasilacza. Przy prądzie 60 i 62 A napięcie nieco spadło, ale to już przeciążenie, więc jest to normalne.


Tętnienia mierzyłem bez obciążenia oraz przy prądach 17, 34 i 51 A. Sondę podłączałem bezpośrednio do zacisków, tak samo jak podczas pomiaru poprzedniego zasilacza.
Pod względem zakłóceń wysokiej częstotliwości wyniki są tu nieco gorsze. Tam było do 150 mV, a raczej nawet bliżej 130 mV, tutaj maksimum wynosi około 250 mV. Biorąc jednak pod uwagę moc, to całkiem normalne, choć różnica trochę mnie zaskoczyła.



Za to w przypadku niskich częstotliwości sytuacja jest znacznie gorsza: tętnienia o częstotliwości 100 Hz są już całkiem spore. To jeszcze dziwniejsze, bo oba zasilacze mają taką samą topologię, identyczne pojemności kondensatorów, a nawet transformatory prawie się nie różnią. Możliwe, że coś sknocili w obwodzie sterownika PWM albo przy prowadzeniu ścieżek.



Żeby sprawdzić temperatury, musiałem trochę pokombinować, bo zdjęcie obudowy podczas pracy nie było tu zbyt wygodne. W końcu zrobiłem prowizoryczną pokrywę, która miała zastąpić oryginalną obudowę.


Najpierw jednak o zależności napięcia wyjściowego od prądu obciążenia i nagrzewania się zasilacza.
1. Napięcie bez obciążenia, zimny zasilacz
2. Obciążenie 17 A
3. Obciążenie 34 A, ciepły zasilacz — widać, że napięcie spadło o około 0,3 V
4. Obciążenie 51 A, rozgrzany zasilacz — napięcie spadło już o około 0,55 V
5. Obciążenie 51 A, gorący zasilacz — napięcie jest już o 0,65 V niższe niż początkowo. To spora różnica.
6. Napięcie bez obciążenia, rozgrzany zasilacz — różnica wynosi około 40 mV.

Widać, że napięcie prawie nie zależy od temperatury, co jest bardzo dobre. Zależy za to mocno od obciążenia. Myślę, że punkt podłączenia sprzężenia zwrotnego został wybrany nieprawidłowo. W praktyce zasilacz obniża napięcie o około 5%, co mieści się w normie, ale dosłownie na jej dolnej granicy. Można na przykład od początku ustawić napięcie na 12,3 V, żeby przy maksymalnym prądzie uzyskać 11,7 V — wtedy odchyłka wyniesie 2,5%.




Test przebiegał następująco:
30 minut przy prądzie 17 A
25 minut przy prądzie 34 A
30 minut przy prądzie 51 A

Nie ma sensu podawać wyników dla 17 A — wszystko jest w porządku. Podam więc wyniki dla prądów 34 i 51 A.
34 A — transformator 46 stopni, świetnie; tranzystory 58, świetnie; zespoły diodowe około 80, dość dużo; dławik 56, świetnie.
51 A — transformator 74 stopnie, świetnie; tranzystory 122, przegrzanie; zespoły diodowe około 135, przegrzanie; dławik 101, do przyjęcia.

Widać, że zasilacz zaczął się mocno przegrzewać. Podejrzewam, że po prostu wyszedł poza normalny zakres pracy. Możliwe, że nieprawidłowo dobrano parametry dławika wyjściowego — jest taki sam jak w modelu 500-watowym. Mogło to również wpłynąć na tętnienia.


Żeby sprawdzić swoje przypuszczenia, zmniejszyłem prąd obciążenia do 45 A, czyli o około 10%, i zostawiłem zasilacz tak na kolejne 8 minut.
Co tu dużo mówić, sytuacja zmieniła się diametralnie.
45 A — transformator 62, świetnie; tranzystory 94, w normie; zespoły diodowe 113, dość dużo, ale do przyjęcia; dławik wyjściowy 81,5, świetnie.

Widać, że 51 A to dla tego zasilacza przeciążenie, bo przy 45 A pracuje całkiem normalnie. Owszem, zespoły diodowe trochę się przegrzewają, ale pozostałe elementy pracują w normalnych warunkach. Myślę, że bez problemu można go długotrwale obciążać prądem 40–42 A.



Wnioski.
Model 500-watowy ma świetne parametry pod względem tętnień i dużą moc, ale tylko przez krótki czas. Przy dłuższej pracy wyłącza się przy prądzie powyżej 30–32 A. Winny jest problem z przyleganiem płytek rozprowadzających ciepło. Myślę, że gdyby przylegały całą powierzchnią, sytuacja byłaby lepsza. Jeszcze lepiej byłoby, gdyby producent nie poskąpił i zastosował płytki rozprowadzające ciepło z żebrami, jak w modelu 800-watowym. Różnica w kosztach jest groszowa, a efekt bardzo dobry. Za to ten model ma zabezpieczenie termiczne, które bardzo dobrze chroni zasilacz przed przegrzaniem.

Model 600-watowy wypada gorzej pod względem tętnień. Można odnieść wrażenie, że zasilacz po prostu „nie daje rady” z deklarowanymi 50 A, co widać również po temperaturach: przy 51 A wyraźnie się przegrzewa. Wystarczyło jednak zmniejszyć moc zaledwie o 10%, a temperatury wróciły do normy. W praktyce to całkiem niezły zasilacz o mocy 500–550 W. Nie spodobały mi się dwie rzeczy: wyraźna zależność napięcia wyjściowego od prądu obciążenia oraz duże tętnienia o częstotliwości 100 Hz. Pierwsza wynika najpewniej z nieprawidłowego punktu podłączenia sprzężenia zwrotnego i nie jest aż tak krytyczna, drugiej nie do końca rozumiem.

Krótko mówiąc, oba modele mają swoje wady, przy czym w pierwszym można je dość łatwo usunąć, montując porządne płytki rozprowadzające ciepło. W przypadku drugiego jest trudniej, ale mimo wszystko myślę, że to również całkiem wykonalne.

Na dziś to już wszystko. Mam nadzieję, że było przydatne, i dziękuję Witalijowi za udostępnienie zasilaczy do testów. Mam nadzieję, że wspólnymi siłami uda nam się choć trochę poprawić jakość chińskich zasilaczy :)