Para zasilacze o mocy 36 i 60 W w nietypowej obudowie

Trafiła do mnie kolejna testowa partia różnych zasilaczy, a wśród nich znalazły się nietypowe modele w okrągłej obudowie, więc postanowiłem zacząć właśnie od nich :)


Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mój Instagram, gdzie będę publikować powiadomienia o wszystkich 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


Zasilacze 12 V z zewnątrz różnią się tylko rozmiarem: model 36 W ma średnicę 55 mm i wysokość 22 mm, a model 60 W — średnicę 65 mm i wysokość 26 mm.
W rzeczywistości okazało się jednak, że zasilacze różnią się znacznie bardziej, niż mi się początkowo wydawało.


Zacznę od wersji 36 W, oznaczonej HCF-36R.

Obudowę otwiera się bardzo łatwo. W środku znajduje się oczywiście okrągła płytka drukowana. Ogólnie nie mam zastrzeżeń do staranności wykonania.


Elementy na płytce są rozmieszczone dość ciasno, ale bez przesady. Już na tym etapie, patrząc na typ diody wyjściowej, zaczęły mnie nachodzić wątpliwości co do deklarowanego prądu wyjściowego 3 A.


1. Na wejściu kondensator 33 µF, mostek prostowniczy i bezpiecznik. Nie ma termistora, filtra ani warystora — wszystko mocno uproszczono.
2. Tranzystor z oznaczeniem 65R600, prawdopodobnie 650 V, 0,6 Ω.
3. Sterownik i jego elementy zewnętrzne — w zasadzie wszystko typowe.
4. Transoptor sprzężenia zwrotnego i jego obwody kontrolne. Jest szczelina izolacyjna, co cieszy.
5. Kondensator Y. Tutaj również wykonano szczelinę — dobrze.
6. Na wyjściu para kondensatorów 680 µF, 16 V oraz dioda wyjściowa. Podobne diody mają zwykle maksymalny prąd 3 A. Samo zamontowanie jej to jednak za mało — żeby mogła odprowadzić odpowiednią ilość ciepła, trzeba jeszcze zapewnić pod nią odpowiednio duże pola miedzi. Tak więc 3 A to tutaj maksimum dla diody, a w praktyce znacznie mniej, bo trzeba jeszcze zostawić zapas.



Nie mam zastrzeżeń do rozmieszczenia elementów na płytce, zachowano wszystkie wymagane odstępy.


Pojemności kondensatora wejściowego i kondensatorów wyjściowych są zgodne z deklarowanymi. Jak na tę moc i prąd — całkiem dobrze.


Do testów tych zasilaczy, podobnie jak wszystkich kolejnych z tej serii, używałem obciążenia elektronicznego EBC-A10H, głównie ze względu na wygodę tworzenia wykresów. Do pomiaru sprawności wykorzystałem natomiast obciążenie oparte na CL24, ponieważ niestety EBC-A10H nie pozwala na bieżące sterowanie podczas pracy.


Progi zadziałania zabezpieczenia wynoszą około 3–3,1 A na zimno, a na gorąco mniej więcej tyle samo, może nieco więcej.


Sprawność wynosi około 85–86%. Nie powiem, żeby to było dużo, ale spodziewałem się jeszcze mniej. Krok na osi poziomej wynosi 0,2 A.


Tętnienia są raczej akceptowalne niż złe, choć mogłyby być mniejsze. Wyniki bez obciążenia oraz przy prądach 1, 2 i 2,7 A.
Przy prądzie 2,7 A mamy około 370 mV wartości międzyszczytowej, z czego główna składowa to jakieś 200 mV.


Przy częstotliwości 100 ogólnie nie jest źle. Bez obciążenia PWM obniża częstotliwość, a dokładniej przechodzi w tryb „zielony”. W takim trybie zasilacz często może „brzęczeć”, ale tutaj nie ma z tym problemu.


Przy prądzie 2,9 A zaczynają pojawiać się tętnienia, a przy 3 A PWM próbuje ograniczyć prąd. Wykres wygląda wtedy naprawdę nieprzyjemnie.


Test długotrwały przeprowadzono przy prądach 1, 1,5 i 2 A, a następnie przerwano z powodu dość wysokiej temperatury. Zwykle podczas testów kontroluję temperaturę głównych elementów: tranzystora, transformatora, diody wyjściowej itp. Każdy z nich ma własny limit temperatury i gdy się do niego zbliża, test zostaje przerwany — w praktyce jest to właśnie maksymalna moc. Moc krótkotrwałą określa natomiast próg zadziałania zabezpieczenia. Czasami moc długotrwała i chwilowa są takie same, ale częściej nie.

Warto podkreślić bardzo dobrą stabilizację napięcia i niemal zerową zależność od temperatury.


Temperatury są całkiem przewidywalne. Poniżej wyniki przy 1.5 i 2 A.
Przy 1.5 A nie ma na co patrzeć, ale przy 2 A widać, że transformator ma już 100 stopni, a dioda wyjściowa prawie 120, co było całkiem przewidywalne.

W praktyce mamy zasilacz o mocy długotrwałej rzędu 18-20 W, czyli prądzie 1.5 A.



A teraz starszy brat, i wygląda na to, że przyrodni — HCF-60R.

Układ jest właściwie taki sam, tylko obudowa i płytka są nieco większe.


Już na pierwszy rzut oka widać, że urządzenie jest wyraźnie bardziej złożone: ma więcej kondensatorów, większy transformator itp.


1. Na wejściu są bezpiecznik, mostek prostowniczy, dławik i warystor. Brakuje kondensatorów przeciwzakłóceniowych i termistora.
2. Warystor na 560 V wartości szczytowej, w zasadzie służący tylko do ochrony przed przepięciami w sieci.
3. Są cztery kondensatory po 27 µF, co w zasilaczu 60-watowym daje spory zapas dla „naszej” sieci i jest w zupełności wystarczające także dla 115-120 V.
4. W obwodzie kondensatorów wejściowych znajduje się dodatkowy dławik, który ogranicza tętnienia w tym obwodzie.
5. Są dwa kondensatory Y, co zdarza się bardzo rzadko. Wcześniej trafiały mi się zasilacze Mean Well, w których były dwa połączone szeregowo, ale tutaj połączono je inaczej: po stronie gorącej jeden jest podłączony do plusa obwodu wysokiego napięcia, a drugi do minusa; po stronie zimnej oba są podłączone do minusa wyjścia.
6. Na wyjściu jest para kondensatorów polimerowych 680 µF 16 V — moim zdaniem całkiem nieźle.


Jeśli w poprzednim zasilaczu spód płytki był zupełnie pusty, tutaj jest odwrotnie — zamontowano większość komponentów.
Zwrócę uwagę na szczeliny izolacyjne oraz stosunkowo nowoczesny typ transoptora w podłużnej obudowie.


A oto główna różnica: ten zasilacz zbudowano na układach wykorzystujących technologię GaN, co było dla mnie zupełnym zaskoczeniem. Ten kontroler jest przeznaczony do zasilaczy o mocy około 65 W.
Na wyjściu znajduje się jakiś komponent przypominający typowy zespół diod, ale sądząc po deklarowanych parametrach i wynikach moich testów, mam wrażenie, że to prostownik synchroniczny. Niestety wyszukiwanie nie przyniosło żadnych informacji na temat tego komponentu.



A propos GaN i podobnych rzeczy. Mam w domu kilka małych zasilaczy z AliExpress o deklarowanej mocy 72 W: 12 V 6 A i 24 V 3 A. Okazało się, że mają sporo wspólnego z opisywanym zasilaczem: również cztery kondensatory na wejściu, kondensatory polimerowe na wyjściu i ten sam kontroler PWM. Ciekawie będzie przetestować te maluchy :)





Łączna zmierzona pojemność kondensatorów wejściowych wynosi 95 µF, a wyjściowych 1430 µF. To więcej niż wystarczająco dla sieci 230 V i całkiem akceptowalnie dla 115-120 V.



Zabezpieczenie jest prawidłowo ustawione dla deklarowanego prądu 5 A: na zimno 5.5-5.6 A, na gorąco 5.4-5.5 A. Jak widać, jest to zabezpieczenie progowe — przy przeciążeniu odłącza wyjście, zamiast obniżać napięcie. Czasami ma to kluczowe znaczenie.


Sprawność w zakresie 0.5-5 A, co 0.5 A. Tak, tutaj wyniki są lepsze: 90-91% wobec 85-86% w poprzednim zasilaczu. Ale jeśli na wyjściu rzeczywiście jest prostownik synchroniczny, sprawność mogłaby być jeszcze lepsza.


Tętnienia są tutaj mniejsze, co zawdzięczamy kondensatorom polimerowym. Wyniki bez obciążenia oraz przy prądach 1.5, 3 i 5 A.
Powiedziałbym, że jest całkiem nieźle: główna część tętnień wynosi zaledwie 50 mV, ale trochę zaniepokoiły mnie „igły” o amplitudzie około 220 mV. Sama wartość nie jest zbyt duża, ale niepokoi duża różnica w porównaniu z główną częścią.
Widać też, że sterownik PWM reguluje częstotliwość w dość szerokim zakresie.



Przy niskiej częstotliwości wszystko jest w porządku, zarówno pod względem pełnego zakresu, jak i braku tętnień o częstotliwości 100 Hz.


Test nagrzewania przeprowadziłem przy prądach 2, 3 i 4 A. Pod obciążeniem zasilacz bardzo dobrze utrzymuje napięcie; różnica wynika wyłącznie z przewodów wyjściowych. Występuje niewielka ujemna zależność od temperatury, ale wynosi zaledwie 40 mV.



A teraz temperatury — poniżej zdjęcia po teście przy 3 i 4 A.
Przy prądzie 3 A wszystko jest w porządku, a przy 4 A temperatury są jeszcze do zaakceptowania: transformator ma 90 stopni, sterownik PWM 103, ale zaniepokoiła mnie temperatura diody wyjściowej — 111 stopni.
Moim zdaniem długotrwały prąd tego zasilacza wynosi około 3,5–4 A; lepiej nie obciążać go długotrwale bardziej.



Wnioski.
Wcześniej napisałem, że te zasilacze są jak bracia, ale przyrodni. Chodzi o to, że w rzeczywistości różnią się od siebie dość zasadniczo: topologią, zastosowanymi elementami i parametrami. Łączy je chyba tylko identyczna obudowa i to, że żaden z nich nie może długotrwale oddawać deklarowanej mocy. Chociaż nie — w przypadku obu modeli nie mam zastrzeżeń pod względem bezpieczeństwa elektrycznego, co zresztą w chińskich zasilaczach wcale nie jest regułą.
Jeśli jednak spojrzeć na procentowy „niedobór”, model 60-watowy jest wyraźnie bliżej deklarowanych 60 W i rzeczywiście może długotrwale oddawać około 45 W.
Ogólnie rzecz biorąc, pierwszy nadaje się do zasilania jakichś niewielkich odbiorników. Teoretycznie można go zamontować w puszce podtynkowej, ale tylko przy zmniejszonym obciążeniu. Drugi spodobał mi się znacznie bardziej: nowoczesne elementy, całkiem dobre wyniki pod względem tętnień i nagrzewania.

Na dziś to już wszystko. Mam nadzieję, że te informacje się przydały. Jeszcze raz dziękuję Witalijowi za udostępnienie próbek chińskiej myśli przemysłowej do testów :)