Zasilacze 12 i 24 V, 72 W — kompaktowe, mocne i niedrogie

Jakiś czas temu AliExpress zaczął podsuwać mi strony z tym samym zasilaczem, ale u różnych sprzedawców. A ponieważ miałem zastosowanie właśnie dla takich zasilaczy, najpierw kupiłem kilka sztuk na próbę, potem kolejne i kolejne — i w końcu te zasilacze zaczęły trafiać do urządzeń produkowanych seryjnie.


Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi tematami 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

O nowych wpisach i artykułach można też otrzymywać powiadomienia na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog


Recenzję tych zasilaczy chciałem przygotować już od dawna, ale ostatnio mam stale dużo pracy, więc ciągle ją odkładałem. Materiały miałem już przygotowane, ale jakoś nie mogłem znaleźć czasu, żeby napisać tekst. Dziś nadrabiam zaległości.

Te zasilacze można znaleźć w różnych sklepach: w niektórych są sprzedawane nie tylko na sztuki, ale też w zestawach po 3, 5 lub 10 sztuk (to najkorzystniejsza opcja), w innych dostępna jest tylko wersja 12 V, a jeszcze gdzie indziej tylko 24 V, są też oferty sprzedaży na sztuki z możliwością wyboru napięcia: 12 albo 24 V.
Szczególnie opłaca się kupować je z kuponami o wartości 20 lub 30 USD. Pojawiła się też wersja 100-watowa tego zasilacza — link

Wszystkie łączy sposób pakowania. Każda otrzymana przeze mnie sztuka — czy to pojedynczo, czy w zestawie po 3 lub 5 — była zapakowana w pudełko i zabezpieczona folią bąbelkową, więc uszkodzenie jej jest naprawdę trudne.



Do tych zasilaczy jest nawet karta katalogowa, choć tylko we fragmentach i wyłącznie dla wersji 12 V. To już jednak oznacza, że są to zasilacze wyraźnie lepsze niż produkty no-name.


Do prezentacji i testów wybrałem trzy sztuki: dwie na 12 V i jedną na 24 V. Zwykle kupuję wersje 12 V, z myślą o przeróbkach, ale wziąłem też kilka sztuk na 24 V. Przy tej mocy świetnie sprawdzą się jako zasilacz stacji lutowniczej albo jakiejś ładowarki.



Co ciekawe, wymiary są dokładnie takie same jak w przypadku płytki zasilacza 12 V 2 A (w rzeczywistości raczej 1,5 A), łącznie z rozstawem otworów montażowych. Można więc wymienić zasilacz bez żadnych przeróbek urządzenia. Zresztą tych zasilaczy 12 V 2 A używam też na co dzień i muszę powiedzieć, że awarie zdarzają się bardzo rzadko — przez parę lat trafił mi się tylko jeden taki przypadek.


Wymiary w postaci „cyfrowej” są podane na ilustracji z opisu



Wykonanie jest bardzo staranne, a rozmieszczenie elementów dość zwarte. Można by się do czegoś przyczepić, ale szczerze mówiąc, kiedy trzyma się ten zasilacz w ręku, sprawia wrażenie całkiem porządnego sprzętu.


Na stronie sklepu jest też ilustracja z opisem elementów zamontowanych na płytce. Pominięto na niej jednak diodę wyjściową, a to również jedna z „ciekawostek” tego modelu zasilacza. Wyjaśnię to później.


Przyjrzyjmy się zastosowanym elementom.
1. Na wejściu znajduje się bezpiecznik, termistor, warystor, dławik, całkiem spory mostek prostowniczy i cztery kondensatory po 27 µF. Wspominałem wyżej, że do prezentacji wziąłem dwa zasilacze 12 V. Kluczowa różnica między nimi dotyczy kondensatorów: w obu mają po 27 µF, ale w jednym są na 400 V (czarne), a w drugim na 450 V (brązowe).
2. Warystor na 560 V napięcia szczytowego, więc najpewniej służy do ochrony przed przepięciami impulsowymi.
3. Kondensator Y, z wycięciem pod spodem.
4. Na wyjściu znajduje się również dławik, a także dioda i para kondensatorów polimerowych: w wersji 24 V są to 470 µF 35 V, a w wersji 12 V — 1000 µF 16 V.
5. A oto ta „ciekawostka”, której nie pokazano na wcześniejszej ilustracji: na wyjściu jest nie zwykła dioda, lecz prostownik synchroniczny. W wersji 24 V go nie wylutowywałem, natomiast w wersji 12 V zastosowano model o rezystancji 10 mΩ i prądzie 6 A (taki prąd wyjściowy deklaruje producent zasilacza). Te prostowniki są stosowane w zasilaczach 5, 12, 20 i 24 V, a różnią się rezystancją wbudowanego tranzystora. W tej wersji zastosowano wariant 6 A. Jest też identyczny model na 5 lub 5,5 A; różni się tylko tym, że w słabszym obudowa jest całkowicie izolowana. Z tego, co wiem, mocniejszy jest już tylko wariant 6,5 A, ale tak czy inaczej tutaj wszystko wygląda świetnie.
6. Warto też wspomnieć, że mam co najmniej dwie rewizje tych zasilaczy: 3 i 4. Różnice między nimi są wyłącznie kosmetyczne.



Zauważona przeze mnie różnica między rewizjami polega na tym, że w jednej przewidziano miejsce na dławik między kondensatorami wysokonapięciowymi, ale zamiast niego jest zwora, a w drugiej nie ma nawet miejsca na dławik.

Zauważyłem też, że płytki od różnych sprzedawców różnią się obecnością powłoki ochronnej: w niektórych jest lakier, w innych go nie ma. Najczęściej powłoka jest, co stanowi kolejny plus. Do zalet można też zaliczyć obecność kondensatorów ceramicznych na wyjściu.


Do demonstracji wziąłem płytkę bez lakieru, bo tak jednak lepiej wszystko widać. Widać tu całkiem staranny montaż, a także układ sterownika PWM — DK065G. To układ PWM ze zintegrowanym tranzystorem wysokonapięciowym i zewnętrznym rezystorem pomiarowym prądu, przeznaczony do zasilaczy o mocy do 65 W. Są też identyczne układy do mniejszych mocy, a ten rzeczywiście jest reklamowany jako układ oparty na azotku galu.

Bardzo podoba mi się takie rozwiązanie, bo trudno tu coś zepsuć. Układ ma już kompletny zestaw zabezpieczeń, a także wszystko, co potrzebne do sterowania własnym tranzystorem wysokonapięciowym.



Pomiar pojemności kondensatorów wejściowych i wyjściowych.
1, 2. Wersja 12 V z brązowymi kondensatorami
3, 4. Wersja 12 V z czarnymi kondensatorami
5, 6. Wersja 24 V z brązowymi kondensatorami.

Widać, że w zasilaczu z czarnymi kondensatorami ich pojemność jest nieco większa, za to pojemność kondensatorów wyjściowych jest z jakiegoś powodu mniejsza, choć same kondensatory wyjściowe mają identyczne oznaczenia.




Czas na testy. Ponieważ zasilacze mają stosunkowo niewielką moc, użyłem obciążenia ZKEtech EBC-A10H.
I tu okazało się, że nie wszystko wygląda tak dobrze, jak na początku. Chodzi o to, że w wersjach 12 V zwiększałem prąd obciążenia do 8,5–9 A, a zabezpieczenie nie zadziałało. W wersji 24 V zwiększyłem prąd do 5 A i zabezpieczenie również nie zadziałało. Czyli przy deklarowanej mocy 72 W pobierałem nawet 120 W bez zadziałania zabezpieczenia. Na tym przerwałem testy i postanowiłem później się temu przyjrzeć.




Wyniki pomiaru sprawności. W nocie katalogowej podano sprawność powyżej 88% przy pełnym obciążeniu i rzeczywiście tak jest. W wersji 24 V jest jeszcze lepiej — prawie 92,5%. Jak na stosunkowo niedrogi zasilacz, po prostu świetnie.

Dla zasilacza 12 V podziałka na dole odpowiada 0,5 A, a dla wersji 24 V — 0,25 A. Testowałem odpowiednio do prądu 8 A i 4 A.



Tętnienia i testy — najpierw wersja 12 V.
Bez obciążenia oraz przy prądach 2, 4 i 6 A. Przy maksymalnym obciążeniu tętnienia dochodzą do 120 mV. Nie powiedziałbym, że to źle, ale spodziewałem się nieco mniejszych.



W zakresie niskich częstotliwości widać charakterystyczny objaw działania „trybu zielonego”: tętnienia o częstotliwości 100 Hz zaczynają być nieco widoczne przy maksymalnym prądzie, więc ogólnie jest całkiem dobrze.



Test nagrzewania obejmował sporo etapów: 1,5, 3, 4,5, 5,5 i 6 A. Cały test trwał około 2 godzin.
Napięcie dość mocno zależy od obciążenia — różnica wynosi prawie 0,2 V. Przypuszczam, że to przez dławik wyjściowy nawinięty dość cienkim przewodem. Zależność napięcia od temperatury jest niemal niezauważalna i wynosi około 20 mV.



Temperatura przy prądach obciążenia 4,5, 5,5 i 6 A.
Przy 4,5 A nie ma zastrzeżeń: transformator ma 73 stopnie, dioda wyjściowa 104, a układ PWM 85 stopni.
Przy 5,5 A jest już ciężej: transformator ma 86 stopni, dioda około 130, a układ PWM 99 stopni.
Przy 6 A widać już oznaki przegrzewania: transformator ma 95 stopni — tu jest dobrze — dioda ponad 135 (kamera termowizyjna pokazuje maksimum), a układ PWM 107 stopni, czyli dość dużo.

Podsumowując, rzeczywisty długotrwały prąd wyjściowy bez przegrzewania wynosi około 4,5 A. Jeśli jednak zapewnimy choćby niewielki przepływ powietrza, zasilacz poradzi sobie nie tylko z 6 A, ale prawdopodobnie i z większym prądem. Sytuację można też poprawić, zwiększając rozmiar radiatora diody wyjściowej.


Teraz zasilacz 24 V.
I tu, co dziwne, tętnienia są mniejsze, choć zwykle bywa odwrotnie.
Pomiary wykonałem bez obciążenia oraz przy prądach 1, 2 i 3 A.
Nawet przy maksymalnym prądzie całkowita amplituda wynosi około 80 mV, czyli półtora raza mniej niż w wersji 12 V. W ujęciu procentowym różnica jest jeszcze większa.



W zakresie niskich częstotliwości obraz jest podobny jak w wersji 12 V, ale całkowita amplituda jest oczywiście mniejsza. Powód jest prosty: mniejsze tętnienia o wysokiej częstotliwości.



Test nagrzewania wypadł tu ciekawiej. Najpierw obciążałem zasilacz prądem 1, 2 i 3 A, ale działał bez zarzutu, więc sprawdziłem go jeszcze przy 3,5 A, a potem przy 4 A.
Czyli W praktyce zakończyłem test przy mocy wyjściowej nieco poniżej 100 W.

Zależność napięcia wyjściowego od obciążenia jest nieco mniejsza i wynosi około 140 mV. Bezwzględna zależność od temperatury jest większa niż w wersji 12 V i wynosi około 50 mV, ale względnie jest mniej więcej taka sama.



Temperatury przy prądach 3, 3,5 i 4 A.
3 A: transformator 70 stopni, dioda 80, układ PWM 81 stopni — wszystko w porządku.
3,5 A: transformator 79, dioda 90, układ PWM 90 stopni — również wszystko świetnie.
4 A: transformator 91, dioda 107, układ PWM 103 stopnie.

W rzeczywistości ten zasilacz bez większych problemów może długotrwale pracować przy prądzie 4 A, mimo że jego deklarowana wartość to 3 A. Wynika to z wyższej sprawności tego modelu. Moim zdaniem po prostu rewelacja.



Podstawowe testy mam za sobą, ale nie dawała mi spokoju kwestia prądu zadziałania zabezpieczenia — przecież nie doprowadziłem zasilaczy do progu jego zadziałania.
Co ciekawe, testowałem już zasilacz oparty na tym samym układzie. Tam łączna rezystancja boczników wynosiła wprawdzie 0,25 Ω, ale prąd zadziałania zabezpieczenia był rzędu 5,5 A. Tutaj mamy 0,18 Ω, a mimo to zasilacz działał nawet przy 8,5 A.
Czyli po przeliczeniu wartości bocznika zabezpieczenie powinno zadziałać przy prądzie 0,25/0,18=1,39. 5,5 A × 1,39=7,65 A, a to wyraźnie mniej niż 8,5 A.

Przyszło mi nawet do głowy, że coś sknocili przy prowadzeniu ścieżek i bocznik w ogóle nie bierze udziału w pracy układu, ale nie — sprawdziłem, wszystko jest prawidłowo.



Wymieniłem bocznik na 0,22 Ω, ale wynik mnie nie zadowolił. Chciałem potem wstawić 0,25 Ω, lecz nie miałem takiego, więc połączyłem równolegle dwa rezystory 0,5 Ω.



I dopiero z bocznikiem 0,25 Ω uzyskałem prąd zadziałania zabezpieczenia około 7,3–7,4 A. Szczerze mówiąc, to bardzo dziwne: dwa zasilacze, ten sam układ, taka sama wartość bocznika, a w jednym zabezpieczenie zadziałało przy 5,5 A, w drugim przy 7,3 A. Jedyną rzeczą, która może mieć na to wpływ, są moim zdaniem parametry uzwojeń transformatora, ale to tylko przypuszczenie.

W każdym razie mogę powiedzieć dwie rzeczy:
1. Zabezpieczenie jest i działa, ale w praktyce w wersji 12 V zadziała przy prądzie około 10 A. Wersji 24 V nie sprawdzałem, ale sądzę, że prąd zmieni się proporcjonalnie.
2. Warto wymienić bocznik na 0,25 Ω — wtedy zabezpieczenie będzie działać prawidłowiej.



Wnioski.
Moim zdaniem mamy tu mocnego kandydata do miana „zasilacza dla ludu”. Solidny montaż, dobrej jakości podzespoły, dobrze zaprojektowany układ, filtr i warystor na wejściu, układ PWM oparty na GaN, przyzwoita pojemność kondensatorów, całkiem duży transformator, kondensatory polimerowe na wyjściu, prostownik synchroniczny, a nawet lakier ochronny na płytce — prawdziwe cacko, a nie zasilacz, i to wszystko w stosunkowo niskiej cenie.
Ten zasilacz kosztuje około 7 USD, a podczas wyprzedaży, z kuponem, można kupić kilka sztuk za mniej więcej 5–5,5 USD.

Są jednak dwie rzeczy, które psują ten obraz, a może nawet trzy:
1. Wersja 12 V dość mocno się nagrzewa — bez wymuszonego chłodzenia nie będzie długotrwale dostarczać 6 A.
2. Tętnienia w wersji 12 V są również nieco większe, choć jeśli wziąć pod uwagę, że ich amplituda wynosi zaledwie 1%, to jest to zupełnie normalny, a nawet dobry wynik. Dziwne jest raczej to, że w wersji 24 V są wyraźnie mniejsze.
3. Rezystor bocznika ma tu zdecydowanie zbyt małą wartość: oryginalny ma 180 mΩ, zalecam zastosować 250 mΩ. I tak, na płytce jest rezystor 2-watowy, więc można użyć dwóch rezystorów 500 mΩ 1 W połączonych równolegle i ułożonych „piętrowo” albo jednego 2-watowego 250 mΩ (jeśli uda się taki znaleźć).

Na dziś to już wszystko. Zasilacze przypadły mi do gustu, wersją 24 V jestem wręcz zachwycony, a 12 V wcale nie wypada dużo gorzej. Ogólnie polecam.
Jak zwykle będę wdzięczny za komentarze i opinie, jeśli zdecydujecie się kupić sobie takie zasilacze.