RK6006H, regulowany przetwornik DC-DC z uniwersalnym zasilaniem.

Riden jest ostatnio w świetnej formie. Ledwie zdążyłem zrecenzować ich nowość, RK6012, a już wypuścili trzy nowe modele. Dwa z nich mam już w domu, a kolejny jest w drodze. Szczerze mówiąc, w ogóle się nie spodziewałem, że tak szybko wprowadzą na rynek tyle nowych przetwornic.
Choć, żeby być sprawiedliwym, nie pogardziłbym najpierw modelem RD6036, a także obciążeniem elektronicznym ich produkcji.

Przypominam, że jeśli chcecie być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam zasubskrybować 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 Dodam, że na kanale można dyskutować o recenzjach i artykułach, a także po prostu porozmawiać. polecam.


Zanim przejdę do właściwej recenzji, oto lista przetestowanych produktów tej firmy.
DPH5005
DPS8005
DPS5020
RD6006
RD6012
RD6018
RD6006P
RD6012P
RD6024
RK6006
Obudowa i zasilacz do RK6006
RD6030
Silikonowe nakładki na obudowę
Zestaw przewodów RD 25A
Moduł RS485 z izolacją galwaniczną do podłączania przetwornic z serii RD60xx
RD6018P
RD6012H
RK6012
RD6030-max


Przysłali mi od razu dwa modele: 6006H i 6018. W drodze jest jeszcze jeden, ale już można się domyślić, co to za model, bo na opakowaniu znajduje się lista całej serii, a w drodze jest właśnie ostatni z niej.


Zestaw jest prosty: przetwornica, listwa zaciskowa i bezpiecznik. Jest też wersja z Bluetooth, ale moja go nie ma.



Opis parametrów technicznych.
Model: RK6006H/RK6006H-BT
Zakres napięcia wejściowego: 7-70.00V
Maksymalny prąd wejściowy: 8A
Zakres napięcia wyjściowego: 0-60.00V
Zakres prądu wyjściowego: 0-6.000A
Zakres mocy wyjściowej: 0-360.0W
Rozdzielczość pomiaru napięcia wejściowego: 0.01V
Rozdzielczość ustawiania i pomiaru napięcia wyjściowego: 0.01V
Rozdzielczość ustawiania i pomiaru prądu wyjściowego: 0.001A
Dokładność pomiaru napięcia wejściowego: ±(1%+5 cyfr)
Dokładność napięcia wyjściowego: ±(0.3%+3 cyfry)
Dokładność prądu wyjściowego: ±(0.5%+5 cyfr)
Typowe tętnienia napięcia wyjściowego: 100mV VPP①
Zakres temperatury pracy: -10℃~40℃
Czas reakcji w trybie stabilizacji napięcia: 2ms（obciążenie 0.1A-5A）
Stabilizacja napięcia przy zmianie obciążenia: ≤0.5% lub ≤100mV（większa wartość）
Stabilizacja prądu przy zmianie obciążenia: ≤0.5% lub ≤100mV（większa wartość）
Zakres pomiaru pojemności: 0-9999.99Ah
Zakres pomiaru energii: 0-9999.99Wh
Błąd pomiaru pojemności i energii: ±2％
Tryb buck-boost
Zabezpieczenie przed przegrzaniem: temperatura urządzenia >85℃
Ustawienie jasności ekranu: 0-5 (łącznie 6 poziomów)
Ekran: kolorowy wyświetlacz HD 1.54 cala, 240*240
Warunek włączenia wentylatora: prąd wejściowy >5A lub prąd wyjściowy >5A lub temperatura urządzenia >55℃
Warunek wyłączenia wentylatora: prąd wyjściowy <4.9A i temperatura urządzenia <45℃
Masa (z opakowaniem): około 0.17kg
Wymiary produktu: 79*43*55mm
Obsługa komunikacji USB: tak
Obsługa komunikacji Bluetooth: tylko RK6006H-BT
Uwaga: urządzenie nie zawiera przewodu z czujnikiem temperatury
①: Metoda pomiaru tętnień: szum i tętnienia mierzy się przy zakresie X1, sprzężeniu AC i paśmie 20MHz oscyloskopu, z kondensatorem 0.1uF podłączonym równolegle do zacisków wyjściowych
② na przykład: napięcie wejściowe wynosi 24V, maksymalne napięcie wyjściowe to 20.8V\

Panel przedni nie różni się od poprzednich wersji niczym poza napisem.
Bardzo mi się podoba, że kiedyś przeszli na klawiatury gumowe, bo dla inżynierów stosujących klawiatury membranowe w urządzeniach seryjnych w piekle jest osobny kocioł.




Układ jest naprawdę bardzo ciasny. W ogóle jestem zdziwiony, jak udało im się zmieścić w takiej obudowie w zasadzie mniej wydajny odpowiednik RD6012H. Przy okazji: litera H w oznaczeniu Riden oznacza uniwersalne zasilanie, a litera P — większą dokładność i hybrydową topologię układu.

Postanowili nie zmieniać topologii: jest przetwornica DC-DC podwyższająca, a za nią regulowana przetwornica DC-DC obniżająca. Mógłbym oczywiście powiedzieć, dlaczego nie zastosowano uniwersalnego mostka H, ale najwyraźniej tak jest lepiej. O SEPIC-u nie piszę — w przypadku takich przetwornic to ślepa uliczka.
W każdym razie ich układy są dopracowane, więc po co cokolwiek zmieniać.



Aby dostać się do środka, wyjmujemy górną płytkę.



Zarówno na wejściu i wyjściu, jak i w obwodzie pośrednim zastosowano po dwa kondensatory 330 µF 80 V.



Ciekawiła mnie też druga strona płytki. Wszystko jest tu schludnie rozmieszczone i znajduje się tu również wejściowy bezpiecznik 10 A.
Na dole po lewej widać też dławik ograniczający tętnienia na wyjściu.



Część podwyższająca bazuje na bardzo interesującym układzie LM5122. Próbowałem sprawdzić, co jest produkowane na bazie tego układu, i muszę powiedzieć, że nawet niewielka przetwornica potrafi kosztować 15–20 dolarów — a to przecież tylko podwyższająca.
Chodzi o wysokosprawną przetwornicę DC-DC podwyższającą z synchronicznym prostowaniem.

Przy wyjściu znajduje się drugi bezpiecznik, również 10 A, ale tym razem w oprawce. To logiczne, bo znacznie łatwiej go przepalić.



Układ modułu sterującego nie jest dużo mniej ciasny. Znajdują się tu kontroler, obwody zasilania i sterowania, a także USB.


1. Mikrokontroler i obwody zasilania pomocniczego
2. Układ konwertera UART-USB. Sam konwerter to CH340, a obok znajduje się układ izolacji galwanicznej X122U31.



Płytka sterująca przetwornicą DC-DC obniżającą jest naprawdę bardzo kompaktowa — upakowali wszystko, jak tylko mogli :)
Zakładam, że zastosowano tam ich klasyczny układ TL594.



Zdejmujemy radiator i widzimy pod nim pięć tranzystorów oraz diodę. Ponieważ wszystkie te elementy pokryto pastą termoprzewodzącą, można wywnioskować, że to właśnie stopień mocy.
Gdzieś pod dławikiem ukryła się też mała, zgrabna dioda. Z oznaczenia wynika, że ma parametry 20 A i 100 V, ale, jak rozumiem, chodzi o prąd chwilowy. Czyli wzięli duży chip i upchnęli go w małej obudowie. Oczywiście nie da się takiego prądu przepuszczać przez dłuższy czas, ale chwilowo — jak najbardziej.



Do pierwszych testów zasilałem tę nowość ze starego RD6006P, bo jest dokładniejszy.
Ekran jest niemal taki sam jak w modelach 6012 i 6006, ale jest pewien szczegół: u góry znajduje się jeszcze jeden woltomierz, który pokazuje napięcie pośrednie, czyli za przetwornicą podwyższającą, a przed obniżającą. Podczas testów bardzo się to przydawało.



Na pierwszych trzech ekranach menu nie ma nic nowego, no, może poza dodaniem opcji włączania przetwornicy podwyższającej — co zrozumiałe.
Ciekawszy jest za to czwarty ekran. Po pierwsze, są tam ustawienia zabezpieczenia przed pracą przy zbyt niskim napięciu. To bardzo przydatna funkcja, zwłaszcza przy zasilaniu z akumulatorów.
Na dole kryje się jeszcze jedna opcja: SCP. Nie sprawdzałem jej (zrobię to już w modelu 6018), ale zaciekawiło mnie, co to właściwie jest. Otóż chodzi o Short Circuit Protection, czyli zabezpieczenie przed zwarciem.
Zwykle zasilacz po prostu przechodzi w tryb CC, ale czasem chcemy, żeby po przekroczeniu określonego prądu po prostu się wyłączył. I właśnie do tego służy ta funkcja. Producent wspomniał gdzieś w opisie, że w tym trybie wykorzystywany jest układ oparty na wzmacniaczu operacyjnym, niezależny od pomiaru programowego. To znaczy, że zabezpieczenie powinno zadziałać bardzo szybko.

No dobrze, to teraz znowu podłączamy oscyloskop i tak dalej. Szczerze mówiąc, nie chce mi się, ale w następnej recenzji spróbuję sprawdzić szybkość reakcji.



A teraz testy.

Test pierwszy: ocena dokładności pomiaru napięcia wejściowego.
Sprawdzałem przy napięciach wejściowych 10-20-30-40-50-60 V; w 6006 jest to pozycja VIN

Ogólnie dokładność jest akceptowalna: raz idealnie, raz odchyłka +\-0,05 V. Można tu też ocenić pobór prądu i muszę powiedzieć, że jest stosunkowo duży, choć włączona była przetwornica podwyższająca.




Test drugi: dokładność ustawiania i pomiaru napięcia bez obciążenia.

Sprawdzałem według typowego schematu 1-2-5 w zakresie 0,01-61 V. Ostatnią wartość po prostu ustawiłem na maksimum, a nie na 50 V.

Moim zdaniem wynik jest bardzo dobry. Jest niewielka rozbieżność, ale myślę, że na niedrogim multimetrze w ogóle jej nie zauważycie :)




Test trzeci: dokładność ustawiania i pomiaru prądu.

Sprawdzałem według tego samego schematu 1-2-5 w zakresie 0,001-6 A.

Przy małych prądach dokładność jest oczywiście gorsza, ale to zrozumiałe. Jak na przetwornicę do użytku domowego, moim zdaniem jest świetnie.
Mam zastrzeżenia chyba tylko do dokładności pomiaru samej przetwornicy: prądu 1-2 mA w ogóle nie wykrywa, a 5 mA pokazuje jako 3 mA. Później sytuacja stopniowo się poprawia.




Test czwarty: zależność napięcia wyjściowego od obciążenia.

Tutaj również wszystko klasycznie: sprawdzałem przy 3,3, 5, 12 i 24 V, porównując napięcie bez obciążenia z napięciem przy prądzie 6 A.

Ogólnie uzyskałem spadek około 40-45 mV. Myślę, że wynika on z listwy zaciskowej. W serii RD zastosowano zaciski o sporym przekroju, podłączone bezpośrednio do płytki mocy. Tutaj jest listwa zaciskowa, dlatego niewielki spadek jest bardziej zauważalny.




Test piąty: minimalna różnica między napięciem wejściowym a wyjściowym.

Do tego testu trzeba wyłączyć wbudowaną przetwornicę podwyższającą, ale okazało się, że nie jest to takie proste. Żeby ją wyłączyć, trzeba zmienić tryb w menu i całkowicie zrestartować przetwornicę.



Jak zwykle sprawdzałem przy dwóch napięciach wejściowych: 24 i 48 V, a także przy dwóch wartościach prądu obciążenia: 3 i 6 A.

Przy 24 V uzyskałem minimalny spadek 2,45 i 2,7 V
Przy 48 V było to 4,5 i 4,83 V.

Zwrócę uwagę, że zachowuje się tu charakterystyczna zależność: im niższe napięcie, tym mniejszy spadek.




Ciekawsze jest jednak sprawdzenie zachowania przetwornicy przy włączonej przetwornicy podwyższającej DC-DC. Testów było dużo, więc część z nich pominę.

Producent deklaruje w opisie i zapowiedziach, że prąd wejściowy wynosi do 8 A. W praktyce oznacza to, że pełną moc uzyskamy przy napięciu co najmniej 360\8=45 V. Dlatego zacząłem sprawdzać od 48 V i stopniowo obniżałem napięcie, aż przetwornica się wyłączyła.

Poniżej zdjęcia są pogrupowane parami: po lewej zdjęcie RK6006H, po prawej zasilającego go RD6012P.

W sumie uzyskałem 6 wyników dla napięć wejściowych 48, 46, 42, 39, 36 i 33 V.
Jak widać, zszedłem sporo poniżej deklarowanych 45 V, nawet jeśli uwzględnić zapas, a prąd wejściowy wzrósł do ponad 11 A.

Zdecydowanie nie polecam takich eksperymentów, zwłaszcza że na wejściu jest bezpiecznik zaledwie 10 A.



Przy napięciu wejściowym 33,5-33,8 V przetwornica zaczęła się poddawać: przetwornica podwyższająca się wyłączała, przez co skakały zarówno napięcie wyjściowe, jak i moc.
Po niewielkim podniesieniu napięcia wszystko znów działało prawidłowo,



Podejrzewałem, że zadziałało zabezpieczenie mojego RD6012P, więc postanowiłem sprawdzić to z RD6030, któremu takie prądy na pewno nie robią różnicy.
Ostatecznie uzyskałem mniej więcej te same wyniki. Poza tym co najmniej dwa razy zadziałało zabezpieczenie przed przegrzaniem, ale jest tu pewien szczegół: przetwornica leżała ekranem do góry, a wentylator był zasłonięty, więc nie miała zapewnionego prawidłowego chłodzenia.
W każdym razie przetwornica dzielnie zniosła moje tortury, a nawet próbowała stawiać opór :)




Jeszcze ciekawsze było napięcie, przy którym przetwornica zachowuje sprawność bez obciążenia.
Stopniowo obniżałem napięcie wejściowe i bardzo się zdziwiłem, gdy wyłączyła się przy 1 V na wejściu. Tak, naprawdę: podniosłem napięcie do 1,1 V i znów się uruchomiła. Prąd wejściowy był wprawdzie spory, ale mimo to działała całkiem normalnie.
Wyniki dla napięć 1,1, 1,2, 1,5, 2, 3 i 5 V. przy napięciu wejściowym 2 V przetwornica działała całkiem poprawnie, a przynajmniej przetwornica podwyższająca zaczęła podawać zadane 68 V.

Oczywiście nie polecam takich eksperymentów i zdecydowanie zalecam ustawienie ograniczenia podczas zasilania z akumulatorów, ale tym urządzeniem naprawdę udało mi się zaskoczyć.



Jeszcze jeden krótki test: jaką moc można uzyskać na wyjściu przy zasilaniu napięciem 12 i 24 V.
Przy 12 V udało mi się obciążyć wyjście maksymalnie mocą 108 W, a przy 24 V — prawie 230 W. To bardzo dobre wyniki, ale przypominam: lepiej nie przeciążać przetwornicy.

W ogóle próg zabezpieczenia wejściowego jest ustawiony dość dziwnie. Przy deklarowanych 8 A mogę uzyskać nawet 12 A, choć w tym teście przetwornica wyłączała się już przy około 10 A. Być może zależy to od napięcia wejściowego, a także od tego, jak płynnie zwiększa się moc obciążenia.




Test szósty: ocena tętnień.

Poniżej wyniki przy napięciu wejściowym 48 V i wyjściowym 12 V, bez obciążenia oraz przy prądach 2, 4 i 6 A.
Producent deklaruje tętnienia międzyszczytowe do 100 mV, a mnie wyszło raczej około 40 mV.



Tutaj napięcie wejściowe również wynosiło 48 V, ale prąd obciążenia był wszędzie równy 6 A, zmieniało się natomiast napięcie wyjściowe: 5, 25, 36 i 48 V.

Rozpiętość tętnień wyraźnie wzrosła, ale nawet w najgorszym trybie nie przekroczyła 55–60 mV.



Nie ma szczególnego sensu przyglądać się niskim częstotliwościom, choć czasem zdarzają się niuanse. Tutaj widzimy jednak po prostu równomierne widmo, więc nie mam żadnych zastrzeżeń.




Test siódmy: stany przejściowe.

Włączanie: 0–5 V; wyłączanie: 5–0, 25–0 i 48–0 V.

Podczas włączania nie ma żadnych przepięć, przy wyłączaniu również, ale wyraźnie widać, że czas całkowitego zaniku napięcia zależy od jego początkowej wartości.
Dla 5 V wynosi 0,7 s, dla 25 V — 3,2 s, a dla 48 V — 6,5 s.



1, 2. Reakcja na podłączenie/odłączenie obciążenia. Na wyjściu ustawiono 12 V. Rezystor 30 Ω był podłączony na stałe, a równolegle do niego podłączano (lub odłączano) rezystor 3,3 Ω. Widać więc reakcję na skok prądu z 0,4 do 4 A i z 4 do 0,4 A.
3, 4. Przejście z trybu CV do CC i z powrotem: napięcie 14 V, prąd obciążenia 4,5 A, ustawione ograniczenie 3 A.

Przy przejściu CC–CV pojawia się niewielkie przepięcie, ale poza tym nie mam zastrzeżeń.




Test ósmy: pomiar sprawności w różnych trybach.
Sprawdzałem sprawność przy napięciu wejściowym 36, 48 i 60 V, maksymalnym prądzie obciążenia oraz napięciach wyjściowych 5, 12, 24, 36, 48 i 60 V. Oczywiście włączony był tryb podwyższania napięcia.




Ponieważ danych jest bardzo dużo, zebrałem je w tabeli.



Test dziewiąty: sprawdzenie warunków termicznych.

Przetwornica była zasilana z zasilacza RD6012P, a do jej wyjścia podłączone było obciążenie elektroniczne.
Napięcie zasilania ustawiono na 48 V — wartość bliską minimalnemu napięciu deklarowanemu dla pełnej mocy, a zarazem najczęściej spotykaną w markowych zasilaczach.



Bawiąc się jeszcze przetwornicą, zwróciłem uwagę, że nawet bez obciążenia jest wyraźnie ciepła, choć nie powiedziałbym, że pobór mocy bez obciążenia jest szczególnie duży — wynosi około 1,4–1,7 W. Może tylko mi się wydawało, może coś nie zdążyło ostygnąć po testach, ale na wszelki wypadek najpierw zdjęcie termowizyjne na początku testu.



Z odczytów wewnętrznego czujnika temperatury wynika, że po 20 minutach przetwornica rozgrzała się do 72 stopni. Podczas poprzednich testów, kiedy wentylator był w zasadzie unieruchomiony, temperatura przekraczała 85 stopni i wszystko działało normalnie, więc 72 można uznać za wartość z zapasem.

Niestety z przyczyn technicznych nie mogłem dostać się do tranzystorów, więc tylko tyle.
Temperatura dławików wynosi około 55–60 stopni. Najbardziej nagrzewa się bezpiecznik — do około 72 stopni — oraz okolice wejściowej części listwy zaciskowej, do około 68 stopni. Poza tym nie widać żadnych szczególnie wysokich temperatur.



Zgodnie z planem dalej powinna być prezentacja oprogramowania, ale szczerze mówiąc, nie widzę sensu po raz setny pokazywać tych samych zrzutów ekranu. O ile mogę ocenić, nowe wersje różnią się głównie tym, że dodano w nich obsługę nowych modeli przetwornic, a być może także jakieś ich specjalistyczne funkcje.

Wnioski.
Oczywiście nie miałem większych wątpliwości, że testy przebiegną bez problemów, ale tutaj Riden przeszedł sam siebie.
Nie mam większych zastrzeżeń do dokładności ani do tętnień — są 1,5–2 razy mniejsze od deklarowanych. Podobnie z maksymalnym prądem wejściowym: zamiast deklarowanych 8 A przetwornica bez problemu pracuje przy prądzie wejściowym do 10–10,5 A, więc pełną moc na wyjściu może oddać już przy napięciu wejściowym 36 V.
Przy okazji okazuje się, że napięcie wejściowe idealnie pasuje do napięcia akumulatora litowego 10S, na przykład z jakiegoś hoverboardu. Pod koniec rozładowania lepiej jednak zmniejszyć moc.
Jest funkcja ochrony przed pracą przy zbyt niskim napięciu, z możliwością ustawienia opóźnienia zadziałania, co jest naprawdę przydatne i pozwala uniknąć fałszywych zadziałań.
Jest też funkcja ochrony przed zwarciem na wyjściu — sprawdzę ją następnym razem.

Ogólnie mogę powiedzieć, że to fajna przetwornica. Sterowanie jest, delikatnie mówiąc, takie sobie — na przykład przejście ze skoku 0,01 V na skok 1 V — ale to kwestia przyzwyczajenia i ograniczonej liczby elementów sterujących.
Poza tym do autonomicznych, regulowanych zasilaczy nadaje się świetnie, zwłaszcza biorąc pod uwagę jej wymiary.