Zasilacze 5 V, 10, 25, 40, 100, 150 i dwa po 200 W

Wyszła mi dziś prawdziwa błyskawiczna recenzja: od razu siedem zasilaczy, wszystkie na to samo napięcie, 5 V, ale różniące się mocą.
Takie zasilacze często służą do zasilania adresowalnych taśm LED, ekranów LED i podobnych urządzeń, ale oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, żeby wykorzystać je też do innych zadań.

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 Dodam, że na kanale można dyskutować o recenzjach i artykułach, a także po prostu porozmawiać. Polecam.


Zasilaczy jest dużo. Oczywiście można było przygotować siedem osobnych recenzji, ale ponieważ wszystkie są od jednego producenta, mają to samo napięcie i dotarły jednocześnie, postanowiłem pokazać je wszystkie naraz. Recenzja będzie więc długa.




Jak zwykle zacznę od najmniejszego i przejdę do większych. Na początek model o mocy 10 W — taki maluch.
Wymiary obudowy: 70 × 39 × 30 mm




Jest regulacja napięcia i typowa listwa zaciskowa, ale co ciekawe, nawet taki maluch ma zacisk uziemiający.



Górna pokrywa nie ma nawet mocowania — trzyma się właściwie na występach obudowy.



Nie ma filtra, jest tylko bezpiecznik. Kondensator wejściowy wyprodukowała firma Aishi, ale to chyba jedyny z siedmiu zasilaczy, w którym zastosowano markowe kondensatory.
Pojemność na wyjściu wynosi 2 × 470 µF, za to na 16 V, co przy 5 V daje ogromny zapas.
Dioda wyjściowa wygląda na 5 A, choć w takiej obudowie częściej spotyka się diody 3 A. To trochę mało jak na prąd wyjściowy 2 A, ale testy pokażą.

Zasilacz zbudowano na specjalizowanym sterowniku PWM dk1203 o mocy 12/18 W.



Odkręcamy jedną śrubkę i mamy dostęp do płytki drukowanej. Demontaż to czysta przyjemność :)




Kondensator wejściowy ma 10 µF, jest też kondensator Y.



A skoro mowa o kondensatorze Y: często wspominam o nich w recenzjach i bardzo krytycznie oceniam sytuacje, gdy nieuczciwi producenci montują zwykłe kondensatory wysokonapięciowe.
Kondensator Y jest bezpieczny i bardzo trudno doprowadzić do jego przebicia. Poniżej wyjaśnię to nieco dokładniej.





Co się stanie, jeśli w jego miejsce wstawić zwykły kondensator wysokonapięciowy? Po pierwsze, nawet kondensator klasy Y1 powinien wytrzymać przepięcie impulsowe do 8 kV, a Y2 do 5 kV, więc jeśli wstawimy zwykły, często przystosowany zaledwie do 1 kV, ryzyko przebicia będzie jeszcze większe.
Może to mieć kilka nieprzyjemnych konsekwencji: po pierwsze, może was porazić prąd, a po drugie, jeśli wyjście zasilacza jest uziemione (co jeszcze zwiększa ryzyko przebicia), może dojść do zwarcia, a w konsekwencji do pożaru.

Typowy przykład takiego przypadku widać na zdjęciu poniżej (źródło). Na podstawie tego zdjęcia mogę przypuszczać, że:
1. To zwykły kondensator wysokonapięciowy. Charakterystyczną cechą kondensatorów klasy Y jest to, że ich wyprowadzenia są wyraźnie szerzej rozstawione i często wystają poza obrys obudowy. W zwykłych kondensatorach są rozmieszczone tak jak na tym zdjęciu.
2. Kondensator znajduje się między stroną zimną a gorącą zasilacza, na co wskazują również szczeliny w płytce drukowanej.

Jednocześnie widać, że miejsce zaprojektowano właśnie pod zwykły kondensator — kondensator typu Y po prostu by się tam nie zmieścił. Zasilacz jest ewidentnie produkcji rosyjskiej, a najpewniej również rosyjskiego projektu. Być może zaprojektowali go studenci, a być może był to celowy pomysł wykwalifikowanego inżyniera, mający na celu zmniejszenie liczby ludności :)

Krótko mówiąc, mogę przymknąć oko na jakość pozostałych komponentów, przegrzewanie, zaniżoną moc itp., ale zdecydowanie nie akceptuję zasilaczy, w których zamiast kondensatora typu Y zastosowano zwykły kondensator.



Spód płytki jest czysty i schludny, odstępy są wystarczające — nie mam zastrzeżeń.


Zmierzona pojemność kondensatora wejściowego wynosi 8,5 µF, a kondensatorów wyjściowych 810 µF, ale pomiar może być obarczony pewnym błędem.



Kiedy po raz pierwszy włączyłem zasilacz, zdziwiło mnie, że na wyjściu było około 5,5 V — zdecydowanie za dużo. Potem zdziwiłem się jeszcze bardziej: regulacja po prostu nie pozwala ustawić napięcia niższego niż 5,03 V. Pierwszy raz się z czymś takim spotykam.
W końcu ustawiłem minimum i w tym trybie kontynuowałem testy.



Zdolność do pracy pod obciążeniem zwykle sprawdzam, stopniowo podnosząc górny limit, ale podczas pierwszego testu zasilacz bez problemu przekroczył moje optymistyczne 3,7 A, więc musiałem podnieść poprzeczkę. Zabezpieczenie zadziałało przy 4,4 A.
Moim zdaniem próg zadziałania zabezpieczenia nadprądowego jest trochę za wysoki, ale zastosowano tu dedykowany kontroler, który ma również zabezpieczenie termiczne, więc nie ma się czym martwić.



Sprawność zmierzono w zakresie od 0,2 do 3 A, ze skokiem co 0,2 A. Wyniosła około 78%, co jest raczej słabym wynikiem, choć biorąc pod uwagę niskie napięcie wyjściowe i niewielką moc zasilacza, można to zaakceptować.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 1, 2 i 3 A.
Jeśli brać pod uwagę deklarowane 2 A, wynik jest jeszcze do zaakceptowania: 200/300 mV. Przy 3 A tętnienia są nieco większe, ale wciąż w zasadzie akceptowalne. Na miejscu producenta dodałbym jednak choćby prosty filtr albo zastąpił te dwa kondensatory jednym polimerowym. Koszt byłby podobny, tętnienia mniejsze, a żywotność większa.




Nie mam zastrzeżeń do tętnień o niskiej częstotliwości.



Testy pod obciążeniem przeprowadziłem w trzech etapach, przy prądach 1, 2 i 3 A.
Napięcie praktycznie nie zależy od obciążenia ani temperatury. Wahania rzędu 10–20 mV, które się pojawiały, są nieistotne.



Temperatury pracy.
1 A — transformator i kontroler PWM mają około 45°C, dioda wyjściowa 56°C. Bardzo dobrze.
2 A — transformator 59°C, kontroler PWM 63°C, dioda wyjściowa 76°C. Również bardzo dobrze.
3 A — transformator i kontroler PWM około 92°C, dioda wyjściowa 117°C. Raczej do zaakceptowania, ale ponieważ to 150% obciążenia, wynik jest również bardzo dobry.




Drugi model jest mocniejszy — ma już 25 W, a format obudowy wyraźnie się różni.
Wymiary obudowy: 85 × 58 × 38 mm.




Typowa listwa zaciskowa, regulacja, dioda LED i równie typowy sposób rozbierania. Każdy, kto choć raz rozkręcał podobne zasilacze, na pewno go zna.



Układ elementów również jest typowy, montaż bardzo luźny, ale na wejściu nie ma żadnego filtra.


1. Deklarowana pojemność kondensatora wejściowego to 47 µF, ale zaniepokoiła mnie zarówno nietypowa czcionka, jak i podejrzanie małe wymiary jak na taką pojemność.
2. Model bazuje na układzie CSC7224, czyli kontrolerze PWM ze zintegrowanym tranzystorem wysokonapięciowym, przeznaczonym do budowy zasilaczy o mocy do 18 W w zakresie 85–265 V. Przy węższym zakresie moc będzie raczej bliższa 24 W, co odpowiada wartości podanej w specyfikacji.
3. Jest kondensator Y
4. Na wyjściu są dwie równolegle połączone diody, a także dwa kondensatory: 3300 µF i 1000 µF na 6,3 V. Zamontowano nawet niewielki dławik.




Do samej płytki nie mam większych zastrzeżeń, choć w niektórych miejscach odstępy mogłyby być większe.



Rzeczywista pojemność kondensatora wejściowego wynosi około 16 µF, czyli to przemalowany kondensator 22 µF. Wszystko się zgadza.
Łączna pojemność kondensatorów wyjściowych jest bliska 4000 µF, co w zupełności wystarcza przy deklarowanym prądzie 5 A.



Regulacja działa prawidłowo. Początkowo było 5,03 V, zakres regulacji wynosi 4,58–5,55 V, a ustawienie 5,001 V nie sprawiło mi żadnego problemu.


Biorąc pod uwagę zastosowany układ, spodziewałem się niższego progu zadziałania zabezpieczenia nadprądowego. W rzeczywistości zabezpieczenie zadziałało przy 7,8 A na zimno i 7,7 A na gorąco. W zasadzie daje to około 38–39 W przy deklarowanych 25 W, więc może nie jest źle.
Napięcie trzyma zresztą bardzo dobrze.



Sprawność zmierzyłem w zakresie od 0,4 do 6 A, co 0,4 A. Wynik jest zbliżony do poprzedniego modelu, czyli chciałoby się lepiej, ale ujdzie.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 2, 4 i 6 A.
Przy napięciu 5 V to jednak trochę dużo: 150/200 mV przy 4 A i 220/280 mV przy 6 A. Nie ma tragedii, ale biorąc pod uwagę, że jest tu przecież maleńki filtr, a pojemność na wyjściu jest całkiem spora, to wynik jest wysoki.



Przy niskiej częstotliwości rozpiętość jest taka sama, ale tętnienia niskoczęstotliwościowe są niewielkie, więc tutaj jest OK.


Test pod obciążeniem przeprowadziłem przy prądach 2,5, 5 i 4 A. Dlaczego tak — zrozumiecie później.
Do stabilności napięcia nie mam żadnych zastrzeżeń. Zresztą im niższe napięcie zasilacza, tym jest to ważniejsze.



Test nagrzewania.
2 A — transformator 56 stopni, PWM 89, diody 80. Trochę dużo.
5 A — transformator 66, PWM 94, a diody aż 130 stopni. Zdecydowanie za dużo, dlatego później zmniejszyłem prąd do 4 A.
4 A — transformator 70, PWM 90, diody 118 stopni.

Wychodzi na to, że rzeczywisty maksymalny prąd ciągły nie przekracza tu 4 A i ograniczają go diody wyjściowe. Pewnie zapytacie, dlaczego poprzedni zasilacz z jedną diodą dawał radę przy 3 A, a tutaj przy dwóch diodach i 4 A mamy takie samo nagrzewanie, skoro logicznie rzecz biorąc, powinno być możliwe 6 A. To bardzo proste: diody są wprawdzie dwie, ale umieszczono je obok siebie i wzajemnie się nagrzewają. Dlatego uzyskany prąd jest niewiele większy niż w poprzednim modelu.




Trzeci egzemplarz testowy: 40 W, 8 A.
W zasadzie podobny do poprzedniego, ale ma już wymiary 110 × 77 × 37 mm.



Obudowa, listwa zaciskowa itd. są bardzo podobne, ale tutaj od spodu znajdują się dodatkowe otwory montażowe. Czasem mogą się przydać.



Dla porównania rozmiarów wszystkie trzy modele obok siebie.



Rozbieramy i sprawdzamy, co jest w środku.



Tutaj jest już lepiej: transformator ma przyzwoite rozmiary, PWM współpracuje z zewnętrznym tranzystorem, a diodę wyjściową przykręcono do obudowy (co przeszkadzało zrobić tak samo w poprzednim modelu — nie mam pojęcia). Nawet termistor i filtr na wejściu zamontowali, no po prostu luksus :))))



Na wejściu są dwa kondensatory 22 µF, sterownik PWM zalany lakierem, tranzystor 5 A 650 V — nic nadzwyczajnego.


Kondensator Y jest, mostek diodowy 20 A 45 V — całkiem w porządku.
Na wyjściu są trzy kondensatory po 3300 µF 10 V, w zupełności wystarczą. Zamontowano tu również dławik wyjściowy, który zmniejsza tętnienia.
Oprócz tego są dodatkowe kondensatory przeciwzakłóceniowe: dwa typu Y i jeden zwykły. To jednak w porządku, bo w praktyce jest on połączony szeregowo z kondensatorem typu Y.



Ciekawe, że nawet przy tak stosunkowo niewielkim prądzie pod diodą wyjściową zamontowano radiator. Nie przepadam jednak za takimi rozwiązaniami w „chińskim” wydaniu, kiedy jedno krzywe mocuje się do drugiego, równie krzywego, i to jeszcze bez pasty termoprzewodzącej.


Nie mam zastrzeżeń do bezpieczeństwa ani staranności wykonania płytki.



Wszystkie pomiary wykonywałem swoim multimetrem, a miernika LCR używałem raczej równolegle. Tutaj jednak pojawiła się pierwsza dziwna rzecz.
Z kondensatorami wejściowymi wszystko jest w porządku, wręcz świetnie: 40 µF przy deklarowanych 2 × 22 µF to dobry wynik.
Z kondensatorami wyjściowymi sprawa była już niejasna. Z obliczeń powinno wyjść około 10000 µF i mniej więcej taką wartość pokazał multimetr. Fnirsi nie tylko stanowczo się z tym nie zgadzał, ale jeszcze wskazania skakały jak marynarz po wieczorze w barze. Ogólnie bardziej ufam tu multimetrowi.



Początkowo na wyjściu było 5,08 V. Zakres regulacji jest dość wąski: od 4,9 do 5,38 V. Ponieważ regulacja była płynna, bez problemu ustawiłem niemal dokładnie 5 V.



Zasilacz bez problemu poradził sobie z prądem obciążenia 10 A, choć napięcie wyjściowe spadło o około 0,09 V. To niezbyt krytyczna różnica, ale zauważalna.
Test przeprowadziłem z obciążeniem ZKEtech EBC-A10H, którego maksymalny prąd wynosi 10 A. Chciałem kontynuować testy z EBC-A40L, ale jej maksymalne napięcie to chyba 4,7 V — szkoda, bo wygodnie się na niej tworzy wykresy.

Musiałem podłączyć mocniejsze obciążenie i na nim kontynuowałem testy. Zabezpieczenie zadziałało przy około 11,5–11,6 A, co jest całkiem normalne przy deklarowanym prądzie 8 A.



Sprawność oceniałem w zakresie 0,6–10 A, zwiększając prąd co 0,6 A; tylko ostatni krok wynosił 0,4 A.
I tutaj wynik wyszedł jakoś gorzej niż w poprzednich przypadkach: 74%, i to w szczycie. Zwykle było jeszcze mniej, bliżej 73%.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 3, 6 i 9 A.
A tutaj jest pięknie: nawet przy prądzie 9 A mamy nie więcej niż 40 mV, mimo że deklarowany maksymalny prąd wynosi 8 A.




Przy niskiej częstotliwości pojawiają się za to tętnienia 100 Hz. W wartościach bezwzględnych są raczej niewielkie — całkowita amplituda wynosi około 80 mV — ale względnie wyglądają nieładnie. Pojemność kondensatorów wejściowych jest przy tym wystarczająca dla takiej mocy.




Test obciążeniowy przeprowadziłem w trzech trybach, przy prądach 4, 8 i 10 A, w 20–30-minutowych odstępach.
Test wykazał również, że zależność napięcia od temperatury praktycznie nie występuje, za to od obciążenia już tak — wynosi około 0,1 V. Mieści się to w tolerancji, ale mogli się bardziej postarać.



Temperatury.
4 A — transformator 51 stopni, tranzystor 39 stopni, dioda wyjściowa 50 stopni, dławik wyjściowy 55 stopni.
8 A — transformator 74,5 stopnia, tranzystor 54 stopnie, dioda 78 stopni, dławik wyjściowy 107 stopni. Poza dławikiem wszystko świetnie.
10 A — transformator 86,5 stopnia, tranzystor 62 stopnie, dioda wyjściowa 95 stopni, temperatura dławika przekroczyła 135 stopni.

Poza dławikiem wszystko działa świetnie. Zasilacz bez problemu pracuje nawet przy 10 A, nie mówiąc już o deklarowanych 8 A. Dławik można by jednak zastosować o większym prądzie znamionowym.




Temperatura uzwojeń transformatora przy prądzie 10 A wynosiła nieco ponad 100 stopni — to normalne. Na prawym zdjęciu, na samym dole, widać jednak rezystor, który nagrzewa się do ponad 135 stopni. Wygląda na to, że to rezystor snubbera; przynajmniej zastosowałbym tu rezystor o większej mocy.




Model o mocy 100 W, czyli 20 A.
Tutaj mamy już bardziej typową obudowę — prawdziwa klasyka. Wymiary: 199 × 97 × 42 mm.



Nie ma tu nawet czego komentować — wszystko typowe dla takich zasilaczy.



Układ, topologia — wszystko tak klasyczne, że aż bierze na nostalgię. Od razu przypominają się co najmniej lata dwutysięczne.



Filtr wejściowy jest na miejscu: mamy dławik, kondensator X i termistor — cały niezbędny zestaw.
Na kondensatorach wejściowych widnieje oznaczenie 220 µF, ale to jeszcze sprawdzimy.
Topologia jest typowa, oparta na TL494/KA7500 i ich licznych klonach.
Tranzystory 13007 są w zupełności wystarczające dla mocy 100 W.


Tutaj również mamy całą masę kondensatorów Y, co jest na plus.
Wyjściowy zespół diod ma parametry 30 A i 100 V. Lepiej zastosowałbym element na 40 A i 45 V — mniej by się nagrzewał.
Ze względu na specyfikę topologii na wyjściu znajduje się dławik magazynujący energię, w tym przypadku na jednym rdzeniu z żelaza proszkowego.
Na wyjściu jest pięć kondensatorów 2200 µF 16 V, co w zupełności wystarcza zarówno pod względem pojemności, jak i napięcia, choć wystarczyłoby nawet 10 V.



Płytka jest starannie wykonana i czysta, nie zauważyłem żadnych wpadek. Trudno tu zresztą coś zepsuć, ale niektórym i tak czasem się to udaje.
Szczeliny izolacyjne są jednak wystarczające, a pod transformatorem separującym (TGR) znajduje się wycięcie.

Zwrócę uwagę, że na płytce są otwory naprzeciwko otworów montażowych zasilacza. To dobrze przemyślane rozwiązanie — śrubą nie uszkodzicie płytki.



Podczas pomiaru pojemności napotkałem tu problem. Z kondensatorem wejściowym wszystko w porządku: multimetr pokazał 95 µF, Fnirsi był mniej optymistyczny — 90 µF, ale wynika to z zastosowanej metody pomiaru. W każdym razie pojemność jest zbliżona do deklarowanej (powinno być 110 µF) i odpowiednia dla mocy 100 W.
Z kondensatorami wyjściowymi było już trudniej. Multimetr w ogóle odmówił pomiaru, a Fnirsi po pierwsze mocno zaniżał pojemność, a po drugie wskazania mocno pływały. Po odłączeniu polaryzacji zaczęły skakać dosłownie od zera do 14 000 µF.



Musiałem sięgnąć po staruszka XJW01, który pokazał młodzieży, jak należy mierzyć: 10 600 µF, a wskazania były niemal idealnie stabilne. Jeśli już coś pływało, to tylko na najmłodszej cyfrze. Przy tym wynik pomiaru również wygląda wiarygodnie.




Początkowo na wyjściu było 5.16 V, można je zmienić w zakresie 4.64-6.15 V. Do testów ustawiłem 5.01 V, regulacja jest dość zgrubna.



Zabezpieczenie ustawiono na około 24 A, co w przypadku zasilacza 20 A jest całkiem normalne.



Sprawność w zakresie 1-23 A, co 1 A, wyniosła około 71-72% — typowo dla budżetowych modeli o tej topologii.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 7, 14 i 21 A.
Tutaj jest całkiem znośnie: 100 mV przy największym obciążeniu. W zasadzie tętnienia nie zależą zbytnio od obciążenia, a przy prądzie 14 A wynoszą około 85-90 mV. Ogólnie jest dobrze, biorąc pod uwagę spory prąd; zresztą tętnienia na poziomie 2% są w porządku.



Przy niskiej częstotliwości i maksymalnym prądzie zaczęły wyraźnie pojawiać się piki o częstotliwości 100 Hz, ale i tak wszystko mieści się w normie.



Test nagrzewania przeprowadziłem przy prądach 10, 15 i 20 A.
1. Napięcie początkowe bez obciążenia: 5 V
2. Przy prądzie 10 A nieco spadło, do 4.98 V.
3. Przy prądzie 15 A, gdy zasilacz był już ciepły, wyniosło 4.96 V.
4. Przy 20 A, po nagrzaniu, wyniosło 4.94 V.
5. Przy 20 A, gdy zasilacz był gorący, mieliśmy 4.93 V.
6. Po odłączeniu obciążenia napięcie wzrosło do 4.96 V.

Podsumowując, zależność od prądu wynosi około 30-40 mV przy 20 A, a od temperatury około 40 mV. W obu przypadkach zależność jest ujemna, ale mieści się w normie.



A jak wyglądają temperatury?
10 A — transformator 50, tranzystory 47.5 stopnia, zespół diod nagrzał się do 69 stopni, a dławik wyjściowy prawie do 100.
15 A — transformator 58, tranzystory 61, dioda wyjściowa 94 stopnie, a dławik 120 stopni. Na razie zastrzeżenia mam tylko do dławika wyjściowego.
20 A — transformator 68 stopni, tranzystory 86 stopni, zespół diod wyjściowych 120 stopni. Kamera termowizyjna na dławiku wyszła poza skalę, więc temperatura na pewno przekroczyła 135 stopni.

Zasilacz nie daje rady przy 20 A, jego maksimum to 15 A. Jeśli zastosować mocniejszy dławik i przynajmniej dodać pastę termoprzewodzącą między rozpraszaczem ciepła zespołu diod a obudową, będzie działał lepiej. Można też zamontować bardziej odpowiedni zespół diod, na większy prąd i niższe napięcie.




Mocno nagrzewały się też rezystory układu snubbera, do około 131 stopni. Lepiej zastosować mocniejsze.




Kolejny model: 150 W, 30 A.
Wymiary takie same jak poprzedniego: 199х97х42mm




Pod względem konstrukcji jest dokładną kopią poprzedniego modelu.



Właściwie to ten sam model co poprzednio, przeskalowany przez wymianę niektórych komponentów, aby zwiększyć moc. Po lewej 100 W, po prawej 150 W, a na płytce w ogóle podano 180. To całkowicie normalna praktyka — można w ten sposób nieco manipulować ceną, jeśli nie potrzebujesz większej mocy.




Wprowadzono kilka zmian, które wymienię poniżej.


1. Mostek prostowniczy i filtr wejściowy są identyczne.
2. Kondensatory wejściowe również pozostały bez zmian, choć w takim przypadku zwykle stosuje się większą pojemność.
3. Wymieniono tranzystory — teraz są to 13009. Kurczę, wpisałem ich typ z automatu :)
4. Zespół diod wyjściowych 40 A na 45 V. Taki powinien być w poprzednim modelu, a tutaj aż prosi się o zastosowanie dwóch.
5. Dławik nawinięto na dwóch rdzeniach pierścieniowych, a uzwojenie składa się teraz z trzech przewodów zamiast dwóch.
6. Na wyjściu jest 5 kondensatorów, jak wcześniej, i nadal na 16 V, ale teraz mają pojemność 3300 µF.

Na razie widać, że wprowadzono prawie wszystkie niezbędne zmiany, proporcjonalnie do wzrostu mocy.



Ponieważ prąd wyjściowy jest 1.5 raza większy, zastosowano tu nie 2, lecz 3 boczniki. Czyli w przybliżeniu każdy bocznik odpowiada za około 11-12 A prądu wyjściowego. Jeśli wcześniej było 23-24 A, tutaj można oczekiwać około 34-35 A.




Ponieważ miałem trudności z pomiarem pojemności, najpewniej z powodu rezystancji balastowej na wyjściu, która przy 5 V jest zwykle niska, dalsze pomiary przeprowadzałem za pomocą mojego starego miernika LCR.

Na wejściu 91 µF, tak jak było, na wyjściu około 14 000 µF, co niemal odpowiada deklarowanej pojemności. ESR jest nieco zawyżony, ponieważ pomiar wykonałem już na zaciskach, a nie bezpośrednio na płytce.


Napięcie wyjściowe wynosiło 5,16 V, można je regulować w zakresie 4,72–6,17 V. Ustawiłem około 5 V.



Zabezpieczenie sprawdzałem podczas pomiaru sprawności. Zasilacz wyłącza się przy prądzie około 34 A, tak jak przypuszczałem.
Sprawność mierzyłem więc w zakresie 1–33 A, co 2 A, a na ostatnim etapie co 1 A.
Uzyskałem około 76–78%, co jest typowe dla takich zasilaczy.



Tętnienia mierzyłem bez obciążenia oraz przy prądach 10, 20 i 30 A.
Przy maksymalnym prądzie wynosiły około 65–70 mV, co jest naprawdę dobrym wynikiem i zdecydowanie lepszym niż w poprzednim modelu, gdzie było około 90–100 mV.



Przy częstotliwości 100 Hz tętnienia są wyraźnie większe. Kondensatory na wejściu pozostały przecież takie same, ale moim zdaniem wynik jest całkiem przyzwoity, zwłaszcza że raczej nikt nie będzie używał tych zasilaczy w sprzęcie audio.




Test obciążeniowy przeprowadziłem w trzech trybach: 15, 22,5 i 40 A, czyli przy 50, 75 i 100% obciążenia.
1. Bez obciążenia napięcie wynosi dokładnie 5 V
2. Przy 15 A spadło do 4,97 V. Zachowuje się podobnie jak poprzedni model.
3. Przy 22,5 A, gdy zasilacz był ciepły, napięcie wynosiło 4,94 V
4. Przy 40 A, gdy zasilacz był już rozgrzany, uzyskałem 4,91 V
5. Przy tych samych 40 A, ale gdy zasilacz był już gorący, napięcie wynosiło 4,89 V
6. Po zdjęciu obciążenia napięcie wzrosło do 4,94 V.

Tutaj zależność od prądu i temperatury jest nieco większa. Powiedziałbym nawet, że rośnie proporcjonalnie do wzrostu mocy: 60 mV z powodu nagrzewania i 50 mV pod obciążeniem. To jednak całkiem normalne — można po prostu od początku nieco podnieść napięcie, co zresztą tutaj zrobiłem.



Temperatury podczas pracy.
15 A — transformator 47 stopni, tranzystory 41 stopni, zespół diodowy 59 stopni, dławik około 70 stopni.
22,5 A — transformator 61,5 stopnia, tranzystory 54 stopnie, zespół diodowy 83 stopnie, dławik 102 stopnie.
40 A — transformator 79 stopni, tranzystory 75 stopni, zespół diodowy 110 stopni, dławik ponad 135 stopni.

Sytuacja jest podobna jak w poprzednim modelu: zasilacz dobrze radzi sobie przy 75% mocy, a przy 100% się przegrzewa. I znowu winne są te same elementy: zespół diodowy i dławik. W zasadzie nawinąłbym dławik drutem o większym przekroju albo większą liczbą przewodów, a także — jak pisałem wcześniej — zastosowałbym dwa zespoły diodowe zamiast jednego.




I dwa najmocniejsze zasilacze z tej serii: 200 W, 40 A.
Wymiary: 197 × 109 × 50 mm.

Dostępne są dwie wersje: z chłodzeniem pasywnym i aktywnym. Zacznę od pierwszej.



Konstrukcyjnie to ten sam zasilacz co poprzednie modele, tylko nieco większy.



Układ elementów jest taki sam, ale wprowadzono kilka zmian. W oczy rzuca się przede wszystkim to, że na wejściu są dwa termistory, a kondensatorów na wyjściu jest jakoś mało.



Deklarowana pojemność kondensatorów wejściowych wynosi 470 µF, czyli 235 µF przy połączeniu szeregowym.
Część „gorąca” jest niemal identyczna jak w poprzednich modelach, zwłaszcza w wersji 150 W.
Zastosowano te same tranzystory co w wersji 150 W: 13009.
Są tu już dwa zespoły diodowe, każdy na 30 A i 45 V.
Wyjściowy dławik magazynujący jest najprawdopodobniej nawinięty czterema przewodami na rdzeniu pierścieniowym z sendustem. To wydajniejsze rozwiązanie, dlatego zastosowano tu jeden rdzeń.
Na wyjściu są trzy kondensatory 2200 µF 10 V. Moim zdaniem pojemność jest trochę za mała jak na prąd wyjściowy 40 A.



Są tu odpowiednio 4 rezystory pomiarowe, proporcjonalnie do wzrostu prądu w porównaniu z poprzednimi modelami.
Ciekawe, że ten zasilacz jest tak zunifikowany, że na płytce zamontowano nawet układ zasilania wentylatora. Obok widać oznaczenie radiatora na płytce. Moim zdaniem naprawdę by się tu przydał, zwłaszcza przy chłodzeniu pasywnym.



Na płytce są wymagane odstępy i szczeliny, ale mam zastrzeżenia do prowadzenia ścieżek. Są wąskie ścieżki do kondensatorów, co zwykle niekorzystnie wpływa na tętnienia na wyjściu i zakłócenia radiowe.
W tym przypadku szerokość ścieżek ma szczególne znaczenie, bo zasilacz ma wprawdzie tylko 200 W, ale prąd wynosi 40 A.




Ale ścieżki to drobiazg w porównaniu z płytą rozprowadzającą ciepło. Po pierwsze, nie ma pasty, a po drugie, chociaż po rozebraniu ustawiłem ją dokładnie tak, jak była, i tak powstała wyraźna szczelina między obudową a płytką.
Niejednokrotnie pisałem, że to krzywe rozwiązanie — i w sensie dosłownym, i przenośnym. Jest bardzo duża szansa, że przyleganie będzie kiepskie i nie będzie prawidłowego odprowadzania ciepła. Płytkę trzeba mocować co najmniej na dwóch śrubach, powinna być płaska, a między nią a obudową powinna znaleźć się pasta termoprzewodząca.



Pojemność kondensatorów filtra wejściowego wynosi 130 µF, podczas gdy deklarowana to 235 µF. Wygląda na to, że są tu podrabiane kondensatory.
Na wyjściu pojemność też jest nieco mniejsza od deklarowanej, ale nie jest to aż tak krytyczne. Za to ESR wynoszący 18 mΩ przy prądzie 40 A to zdecydowanie za dużo.




Próg zadziałania zabezpieczenia wynosi około 43,5 A — nieco mniej, niż wynikałoby z liczby boczników, ale to akurat normalne. Skalowanie nie zawsze jest dokładnie proporcjonalne do liczby boczników.



Sprawność w zakresie 2–40 A, co 2 A. I tutaj uzyskałem nawet ponad 80%, choć tylko w wąskim zakresie. Niemniej niemała w tym zasługa rodzaju rdzenia dławika wyjściowego, a także dwóch diod wyjściowych zamiast jednej.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 13, 26 i 40 A.
No cóż, jest ich sporo: 150–170 mV przy prądzie 40 A, ale można się było tego spodziewać. ESR filtra wyjściowego jest dość duży, a do tego nie podoba mi się nieprzyjemny grzebień na samych przebiegach oscyloskopowych. Częściowo może to wynikać z nieco krzywego prowadzenia ścieżek, ale oczywiście nie będę tego sprawdzać :)



Przy częstotliwości 100 Hz przebieg wygląda niezbyt przyjemnie — tętnienia o tej częstotliwości mocno się przebijają, wygląda to bardzo nieładnie.
Nie, zwykle nie ma to większego wpływu, ale i tak jest nieprzyjemne. Najpewniej częściowo wynika to ze zaniżonej pojemności filtra wejściowego, co może też skracać żywotność kondensatorów, a częściowo z małej pojemności kondensatorów wyjściowych, prowadzenia ścieżek i innych parametrów samych wymienionych elementów.



Początkowo test obciążeniowy obejmował 10–20–30–40 A, ale usunąłem zdjęcie przy 10 A, bo był to tylko test sprawdzający, czy kontakt termiczny zespołów diod wyjściowych jest wystarczający, czy trzeba je przerobić.
1. Bez obciążenia: 5,1 V
2. Przy prądzie 20 A: dokładnie woltów
3. Przy 30 A, na ciepłym zasilaczu: te same 5 V
4. Przy 40 A, na już rozgrzanym zasilaczu, mamy niewielki spadek napięcia — do 4,99 V.
5. Na gorącym zasilaczu, przy 40 A, nadal 4,99 V
6. Po odłączeniu obciążenia znów mamy 5 V.

Ogólnie stabilizacja napięcia jest po prostu znakomita. Zależność od prądu wynosi dosłownie 10 mV, i to przy maksymalnej wartości. Krótko mówiąc, pełne 5 punktów.



A teraz temperatury podzespołów w różnych trybach pracy.
20 A — transformator 61 stopni, tranzystory 43 stopnie, diody 74 stopnie, dławik 55 stopni. Prawie idealnie, gdyby nie diody.
30 A — transformator 79 stopni, tranzystory 51 stopni, diody 105 stopni, a dławik 85 stopni. I znów zespoły diod grzeją się bardziej niż pozostałe elementy.
40 A — transformator 101 stopni, tranzystory 70 stopni, zespoły diod 126 stopni, dławik 125 stopni.

I znów mamy zasilacz, dla którego długotrwałe obciążenie maksymalne wynosi 75% wartości deklarowanej. Przy czym w zasadzie przy maksymalnym prądzie prawidłową temperaturę mają tylko tranzystory, cała reszta się przegrzewa: transformator, diody, dławik, nawet płytka nagrzewa się do ponad 135 stopni, ale to ostatnie było do przewidzenia, pisałem o tym.

.

Ciekawa jest gwałtowna zależność temperatury uzwojeń od prądu: przy 30 A wszystko jest w porządku, 84 stopnie, a przy 40 A temperatura skacze do szalonych 127 stopni, wewnątrz uzwojenia jest zapewne jeszcze wyższa.
Ogólnie można powiedzieć, że problem kiepskiej płytki rozprowadzającej ciepło został zniwelowany przez przegrzewanie się pozostałych podzespołów.




No i ostatni na dziś zasilacz: również 200 W i 40 A, ale tym razem z aktywnym chłodzeniem.
Wymiary takie same: 197x109x50 mm.



Na pierwszy rzut oka to w zasadzie prawie to samo, ale pokrywa nie ma otworów, a przykręcono do niej potencjalne źródło problemów w postaci taniego chińskiego wentylatora.


Ale gdy położyć te dwa zasilacze obok siebie, widać, że różnic jest znacznie więcej niż tylko kolor płytki czy położenie transformatora.
W filtrze wejściowym jest o jeden kondensator X więcej.
Rezystory snubbera mają większą moc.
Płytka jest z laminatu szklano-epoksydowego, a nie z pertinaksu.
Dławik wyjściowy jest wprawdzie prostszy, choć duży, ale często tak się robi, gdy zastosowano aktywne chłodzenie.
Diody są zamontowane na radiatorze, o którym pisałem przy okazji poprzedniego zasilacza 200 W.
Kondensatory na wyjściu są bardziej „konkretne” i jest ich cztery, a nie trzy.

Czyli już na tej podstawie można powiedzieć, że ten zasilacz jest wyraźnie mocniejszy od poprzedniego, a biorąc pod uwagę aktywne chłodzenie, prawdopodobnie ma moc większą niż 200 W.




Subiektywnie płytka wygląda na lepszej jakości, ale w dużej mierze wynika to z zastosowania laminatu szklano-epoksydowego, który rzeczywiście jest lepszy od pertinaksu. Oczywiście współczesny pertinaks, nawet chiński, jest lepszy od tego badziewia ze ścieżkami, które odklejają się, gdy tylko zbliży się do nich lutownicę, ale i tak przegrywa z laminatem szklano-epoksydowym.



1. Filtr, mostek prostowniczy na 8 A, a nie na 4 A.
2. Kondensatory również mają deklarowaną pojemność 470 µF, ale są na 250 V, a nie na 200 V.
3. Nawet układ sterownika PWM wygląda jakoś pełniej.
4. Tranzystory są wprawdzie takie same, 13009, ale tutaj w zupełności wystarczają.
5. Zespoły diod również są na 45 V, ale na 40 A, a nie na 30 A.
6. Są cztery kondensatory 3300 µF 16 V, a nie trzy po 2200 µF na 10 V.

Czyli nawet w drobiazgach widać już sporą różnicę.



Pojemność kondensatorów wejściowych nadal jest wyraźnie mniejsza od deklarowanej, ale w poprzednim zasilaczu miały po 260 µF przy deklarowanych 470 µF, a tutaj mają 290 µF. Różnica niewielka, ale jest.
Na wyjściu jest ponad 13000 µF, a rezystancja wynosi 11 mΩ, mimo że tutaj mierzyłem na zaciskach wyjściowych, więc w rzeczywistości jest bliżej 9–10 mΩ.



Napięcie wyjściowe było początkowo wyraźnie za wysokie, zakres regulacji wynosił 4,04–5,75 V. Oczywiście ustawiłem potem wartość jak najbliższą 5 V.


Tutaj są nawet 5 rezystorów pomiarowych zamiast 4, czyli według obliczeń prąd zadziałania zabezpieczenia powinien wynosić około 50+ A. No proszę, Chińczycy wzięli zasilacz 50 A i oznaczyli go jako 40 A?



Do testu zabezpieczenia użyłem obciążenia 50 A. Można było oczywiście wziąć też 120 A, ale byłoby to bardzo niewygodne. Trochę się obawiałem, że 50 A nie wystarczy, ale dało radę.

Na zdjęciu widać, jak rośnie prąd obciążenia. Chodzi o to, że tutaj zwiększa się on płynnie: prąd osiągnął maksymalne 50 A i dopiero potem zaczęło spadać napięcie wyjściowe.
Przypuszczam, że trafiłem na stan graniczny: na zimno prąd był większy, ale w miarę nagrzewania się rezystorów pomiarowych zaczął spadać. W rzeczywistości wynosił więc zapewne około 49–49,5 A. Wychodzi na to, że ten zasilacz jest bliższy 225 W niż 200 W.




A sprawność wypada wręcz kiepsko. Oceniałem ją w zakresie 2–40 A, co 2 A. Przy niskiej mocy uzyskałem od 56%, ale to raczej przez wentylator. W środkowym zakresie było jednak tylko 77,5% wobec 80% w poprzednim modelu, być może z powodu dławika i wentylatora.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 13, 26 i 40 A.
Tutaj wyniki są wyraźnie lepsze niż w poprzednim modelu, różnica jest naprawdę zauważalna. Nawet przy 40 A mamy około 60–70 mV wobec 160–170 mV w poprzednim. Niższy ESR kondensatorów robi swoje.



Nawet przy 100 Hz tętnienia są wyraźnie mniejsze. Zmienił się wprawdzie także ich charakter, ale skoki przy 100 Hz, a także ogólny poziom tętnień, są znacznie niższe.



Tutaj test nagrzewania przeprowadziłem według nieco uproszczonego programu,

Najpierw obciążyłem zasilacz prądem 20 A, a potem przez prawie pół godziny prądem 40 A.
1. Bez obciążenia: 5,01 V
2. Przy 20 A napięcie spadło do 5 V
3. Po nagrzaniu zasilacza, przy 40 A, napięcie spadło do 4,98 V.
4. Pobór mocy z sieci wynosił przy tym 261 W.
5. Na gorącym zasilaczu, przy 40 A, mamy 4,98 V. Po zdjęciu obciążenia napięcie wzrosło do 5 V.

Tutaj wyniki również są bliskie idealnym: podczas nagrzewania tracimy 10 mV, a kolejne 20 mV zależy od obciążenia.



Temperatury.
20 A — transformator 40 stopni, tranzystory 34 stopnie, diody 54 stopnie, dławik 46 stopni. Po prostu idealnie.
40 A — transformator 57, tranzystory 57, diody 102, dławik 80 stopni.

Tutaj zastrzeżenia mam chyba tylko do diod. Uczciwie trzeba jednak dodać, że obudowa nie była całkowicie zamknięta, bo podczas testu musiałem zdejmować pokrywę. W każdym razie temperatury są znacznie niższe niż w poprzednim modelu, dlatego sądzę, że to raczej zasilacz 225 W/45 A niż 200 W/40 A.



Wnioski
10 W — Zaskakująco dobry zasilacz, rzeczywiście dostarcza do 15 W, ma całkiem niezłe komponenty i jest starannie zmontowany. Przydałby się niższy próg zadziałania zabezpieczenia nadprądowego i filtr na wyjściu, ale i tak jest całkiem dobrze.
25 W — Powiedziałbym, że ogólnie jest nieźle, ale w praktyce nadaje się najwyżej do ciągłej pracy przy 4 A. Powyżej tego przegrzewają się diody.
40 W — Bardzo dobrze: odpowiednia pojemność kondensatorów na wejściu, główne komponenty się nie przegrzewają, zasilacz bez problemu dostarcza 10 A, zabezpieczenie działa przy 11,5 A, co też jest w porządku, a tętnienia są niewielkie. Gdyby tylko dławik wyjściowy był mocniejszy, byłoby super — zasilacz mógłby wtedy pracować ciągle przy 10 A.
100 W — Całkiem niezły zasilacz 75-watowy, zarówno pod względem wykonania, jak i wyników testów, ale 100 W nie wytrzymuje. Przegrzewa się dławik wyjściowy, a konstrukcja z płytką rozprowadzającą ciepło też nie zachwyca.
150 W — Wyniki są w zasadzie zbliżone do modelu 100-watowego. Rzeczywista moc wynosi 75% deklarowanej, tętnienia są w porządku, ale znów przegrzewa się dławik, a zespół diod wyjściowych wyraźnie się nagrzewa. Myślę przy tym, że zespół diod grzał się głównie z powodu kiepskiej konstrukcji.
200 W, chłodzenie pasywne — Istne déjà vu: znów tylko 75% deklarowanej mocy, ale przy 100% obciążenia nagrzewa się już wszystko: transformator, zespoły diod i dławik. Zasilacz po prostu nie daje rady z mocą znamionową i nie da się go poprawić kilkoma prostymi zmianami. Można dodać radiator i zwiększyć dławik, ale i tak będzie się grzał transformator, więc modernizacja jest nieopłacalna. Tętnienia też są takie sobie, więc trzeba by jeszcze wymienić kondensatory — zarówno na wejściu, jak i na wyjściu. Chyba najbardziej spodobała mi się świetna stabilizacja napięcia.
200 W, chłodzenie aktywne — Tutaj sytuacja wygląda zupełnie inaczej: zasilacz bez problemu dostarcza swoje 200 W i myślę, że poradziłby sobie z większą mocą, na przykład 225–230 W. Tętnienia i temperatury są w normie, konstrukcja też jest lepsza — zamiast płytki rozprowadzającej ciepło mamy tu pełnoprawny radiator. Oszukali jednak na kondensatorach wejściowych, warto zwiększyć ich pojemność. A najbardziej nie podoba mi się wentylator, a właściwie tani chiński wentylator. Gdyby zamontowano tam Sunona, nie powiedziałbym złego słowa — poza problemem z kurzem. W obecnej postaci to rozwiązanie niejednoznaczne, nadające się tylko do czystych pomieszczeń.

Krótko mówiąc, testy w pełni zaliczyły tylko modele 10 W, 40 W i 200 W z aktywnym chłodzeniem. W modelu 25 W przegrzewają się diody, a modele 100 W, 150 W i 200 W z chłodzeniem pasywnym osiągają rzeczywistą moc równą 75% deklarowanej. Są też zastrzeżenia dotyczące konstrukcji i komponentów. Warto jednak zaznaczyć, że wszystkie zasilacze są dość starannie zmontowane.

Na dziś to wszystko. Dziękuję za uwagę, mam wielką nadzieję, że materiał okazał się przydatny, i dziękuję Witalijowi za przesłanie próbek do testów.