Hermetyczne zasilacze serii HCF, ulepszona wersja

Miałem już recenzję kilku modeli z tej serii. Wtedy dostaliśmy „prototypy”, czyli po prostu same płytki. Tym razem zasilacze różnią się od seryjnych tylko brakiem zalewy, a ponadto wprowadzono w nich zalecane przez nas zmiany.

Przypominam: żeby być na bieżąco z nowymi wpisami na blogu, polecam obserwować mnie na Instagramie. Będę tam publikować powiadomienia o wszystkich nowych wpisach, a być może pisać też 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.

Jak już pisałem, staramy się pozyskiwać zasilacze o optymalnym stosunku jakości do ceny. Dlatego bierzemy kilka podstawowych modeli, testujemy je, wysyłamy zalecenia do fabryki, a producent wprowadza zmiany w wyrobach seryjnych.
Dziś właśnie pokażę jeden z takich przykładów.

Cel jest prosty: przy minimalnym wzroście ceny produktu uzyskać:
1. Większe bezpieczeństwo — dzięki odpowiednim komponentom i prowadzeniu ścieżek na płytce drukowanej.
2. Większą niezawodność, czyli dłuższą żywotność i pracę w szerokim zakresie temperatur.
3. Lepsze parametry zasilania. Na przykład co z tego, że zasilacz ma wysoką sprawność i jest bardzo niezawodny, jeśli sieje tętnieniami na obciążenie?

Właśnie dlatego wprowadzamy optymalizacje. Ludzie różnie jednak rozumieją pojęcie „optymalizacja”.
Optymalizacja może na przykład polegać na obniżeniu ceny przez usunięcie filtrów na wejściu i wyjściu oraz zastosowanie komponentów pracujących na granicy swoich możliwości. Tak, cena spadnie, ale jakość znacznie się pogorszy.
Optymalizacja może też polegać na zastąpieniu komponentu zamontowanego na radiatorze innym, bardziej wydajnym. Co najciekawsze, często prawie nie wpływa to na cenę, bo nawet jeśli nowy komponent jest droższy, można zrezygnować z radiatora, a wymieniany element też przecież nie jest darmowy. Zwykle dodatkową korzyścią jest wyższa sprawność, a co za tym idzie — mniejsze nagrzewanie i większa niezawodność.

Stosujemy ten drugi rodzaj optymalizacji, ale niestety na naszym rynku (i nie tylko) często spotykamy się też z tym pierwszym.


W dzisiejszym artykule pokażę 8 zasilaczy o mocy 36, 60, 100, 150, 200, 250 oraz dwóch modeli po 320 W.
Na zdjęciu widać, że zasilaczy jest wyraźnie więcej. Model 50 W po testach po prostu nam się nie spodobał, więc zastąpiliśmy go wersją 60 W. A co do modelu 40 W, wszystko stanie się jasne w dalszej części artykułu.


Ktoś oczywiście powie: jaki to ma sens, skoro Chińczycy mogą zrobić wszystko po swojemu, tym bardziej że zasilacz jest hermetyczny.
Nie, od czasu do czasu możemy losowo wybrać zasilacz z partii, rozebrać go i porównać z egzemplarzem wzorcowym. Mamy zresztą szczegółowe zdjęcia. Jeśli producent podmieni komponenty, składamy reklamację w fabryce — zależy nam na powtarzalności.



Zacznę oczywiście od modelu 36 W, czyli 12 V, 3 A. — link

Ten model pokażę razem z wersją 40 W, ale tej drugiej nawet nie testowałem — uznałem, że nie ma to sensu.



Myślę, że na podstawie tego zdjęcia widać, dlaczego testowałem tylko model 36 W: płytki są po prostu identyczne. Co ciekawe, Chińczycy ustalają różne ceny, co przekłada się na cenę w sklepie.



1. Brak filtra na wejściu. To w ogóle najprostszy model z serii, ale ma warystor.
2. Kondensator wejściowy ma pojemność 33 µF.
3. Kluczowa różnica między zasilaczami polega na innej wartości jednego z rezystorów bocznika.
4. Na naszą prośbę producent zastosował bardziej niezawodne kondensatory, oznaczone jako Rubicon, ale nie mogę niczego zagwarantować.
5. Między stroną pierwotną a wtórną znajduje się odpowiedni kondensator.
6. Na naszą prośbę zwykłe kondensatory wyjściowe zastąpiono polimerowymi.



Nie mam zastrzeżeń do bezpieczeństwa elektrycznego.


Błąd z warystorem zdecydowanie trzeba poprawić — nie wolno podłączać warystora równolegle do wejścia przed bezpiecznikiem.


Rzeczywista pojemność kondensatora wejściowego wynosi około 28 µF. Przy napięciu sieciowym 230 V to wystarczy, ale przy 115 V będzie za mało. Przy obniżonym napięciu wejściowym nie należy więc obciążać zasilacza do pełnych 100%.
Pojemność kondensatora wyjściowego wynosi 880 µF. Biorąc pod uwagę, że jest to kondensator polimerowy, rozwiązanie jest zdecydowanie lepsze niż wcześniej.



Zabezpieczenie ustawiono na 3,1 A. Powyżej tej wartości zasilacz zaczyna obniżać napięcie — tutaj wszystko jest w porządku. Temperatura nie wpływa na próg zadziałania zabezpieczenia.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 1, 2 i 3 A.
Do głównej części nie mam żadnych zastrzeżeń, ale „igły” są jednak trochę za duże. Może na to wpływać wiele czynników: snubber, prowadzenie ścieżek, a nawet to, że kondensator wyjściowy leży, zamiast być zamontowany pionowo. To ostatnie jest zresztą całkiem prawdopodobne.



Przy niskiej częstotliwości główną część przebiegu stanowią właśnie „igły”, dlatego wykres nie wygląda najlepiej.


Test nagrzewania przeprowadzono przy mocy 50 i 100%, przez około pół godziny w każdym przypadku. Zależność napięcia od temperatury praktycznie nie występuje.


Przy 1,5 A transformator ma 69 stopni, tranzystor 62, a dioda wyjściowa 85.
Przy 3 A transformator ma 104 stopnie, tranzystor 90, a dioda wyjściowa 133.

Trochę dużo, ale trzeba pamiętać, że zasilacz nie jest zalany masą zalewową, która również rozprowadza ciepło. Swoją drogą, zasilacz 40 W będzie pracował w jeszcze trudniejszych warunkach termicznych.
Trzeba też jednak pamiętać, że testuję przy 100% mocy, choć zwykle nie zaleca się długotrwałej pracy z pełną mocą.




Zasilacz o mocy 60 W, 12 V, 5 A - link

Tutaj zaczyna być widoczna różnica między zasilaczami, które testowałem wcześniej, a tym, który pokazuję dzisiaj.
Chodzi o to, że wcześniej przysłano mi same płytki, a radiatory zastosowałem własne. Tutaj radiatory są oryginalne, więc możemy zobaczyć, jak rozwiązano chłodzenie pod masą zalewową.




Tranzystor wysokonapięciowy i wyjściowy zespół diod są chłodzone radiatorami. Oczywiście w masie zalewowej będą pracować inaczej, ale zasada pozostaje ta sama: odprowadzanie ciepła nawet przez masę zalewową będzie skuteczniejsze niż w przypadku samej diody na płytce, jak w wersjach 36 i 40 W.
Niewykluczone jednak, że w ten sposób ciepło będzie odprowadzane nawet lepiej niż do powietrza.




Nie ma tu również filtra wejściowego i nie przewidziano dla niego miejsca, ale są wszystkie pozostałe niezbędne elementy, w tym warystor i termistor. Co więcej, warystor jest już prawidłowo umieszczony za bezpiecznikiem.
Kondensator wejściowy ma 68 µF.
Rozbawiły mnie rezystory bocznika. Rozumiem, że to egzemplarz prototypowy, ale wygląda to zabawnie :)



Kondensator Y i kondensator zasilający kontroler PWM są oznaczone jako Rubycon.
Uzwojenie wyjściowe wykonano z kilku przewodów.
Na wyjściu jest już lepiej: po pierwsze, kondensator polimerowy 2200 µF, po drugie, za nim znajduje się jeszcze dławik, a za nim zwykły kondensator 680 µF. Wymiana zwykłego kondensatora na polimerowy była zresztą naszym wymaganiem.



Nie mam zastrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa.


Rzeczywista pojemność kondensatora wejściowego wynosi około 62 µF, a łączna pojemność kondensatorów wyjściowych to 2600 µF. Przy zasilaniu z sieci 230 V nie ma żadnych problemów, przy 115 V lepiej zmniejszyć obciążenie poniżej maksimum.



Zabezpieczenie jest ustawione na 6,1–6,3 A, zarówno na zimno, jak i po rozgrzaniu. Moim zdaniem świetnie.


Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 2, 4 i 5,5 A.
Moim zdaniem 40 mV nawet przy maksymalnym obciążeniu to bardzo dobry wynik.



Przy niskiej częstotliwości występują dziwne tętnienia 100 Hz. Pisałem już kiedyś, że może to być jakaś cecha pracy zastosowanego kontrolera PWM. W tym przypadku nie jest to jednak szczególnie istotne, bo amplituda tych tętnień jest niewielka.



To z kolei specyfika działania zabezpieczenia przeciążeniowego. Widzieliście, że po osiągnięciu progu PWM obniża napięcie, zamiast odłączyć obciążenie.
Nie polecam doprowadzać zasilacza do takiego stanu.

Po lewej tętnienia niskiej częstotliwości przy prądzie 5,9 A, po prawej przy 6 A. Widać, że gdy zaczyna się przejście w tryb zabezpieczenia, zasilacz mocno „wariuje”.



Test nagrzewania przeprowadzono w dwóch etapach, przy 2,5 i 5 A, łącznie przez ponad godzinę. Zależność napięcia od temperatury i obciążenia praktycznie nie występuje.



Przy 2.5 A transformator ma 50 stopni, tranzystor 49, a mostek prostowniczy 61.
Przy 5 A transformator ma 71 stopni, tranzystor 68, a mostek prostowniczy 96.

Widać, że w tej konfiguracji zasilacz pracuje z całkiem sporym zapasem — co najmniej 20–25 stopni. Po zalaniu sytuacja nieco się zmieni, ale myślę, że po pierwsze, niezbyt mocno, a po drugie, trudno powiedzieć, w którą stronę. Skłaniałbym się raczej ku temu, że będzie lepiej.




Zasilacz HCF-100-12, czyli 100 W, 12 V, 8.3 A — link

Tutaj mamy już coś bliższego rzeczywistemu wykonaniu. Jedyna różnica w porównaniu z gotowym wariantem polega na tym, że nie ma zalewy, a sam zasilacz znajduje się w oryginalnej obudowie, która pełni funkcję radiatora. Oczywiście ma to wpływ na końcową temperaturę podzespołów. Trudno to jednak dokładnie określić, bo zalewa nie chłodzi, tylko rozprowadza (wyrównuje) ciepło po obudowie, więc niektórym podzespołom będzie lepiej, a innym gorzej.



Płytka jest wyraźnie mniejsza od obudowy, więc myślę, że po zalaniu powinna chłodzić się jeszcze lepiej.
Nie mam zastrzeżeń do jakości wykonania, a zresztą z jakiegoś powodu ten zasilacz przypadł mi do gustu.



1. Na wejściu mamy już pełny filtr, a także warystor, termistor i kilka kondensatorów Y.
2. Tranzystor jest, jak należy, zamontowany na paście termoprzewodzącej. Obok widać bocznik 200 mΩ.
3. Sterownik PWM. Obok jest miejsce na tranzystory sterujące tranzystorem polowym, ale w tym wariancie nie są używane.
4. Na wyjściu są dwa zwykłe kondensatory i jeden polimerowy, a także dławik ograniczający tętnienia. Wygląda na to, że jest przystosowany do stosunkowo dużego prądu.
5. Wszystkie kondensatory mają pojemność 1000 µF, a mostek prostowniczy również jest zamontowany na paście termoprzewodzącej.
6. Zaskoczył mnie brak pól lutowniczych do podłączenia przewodu wyjściowego. W efekcie przylutowałem go w miejscu, w którym miał być zamontowany ceramiczny kondensator na wyjściu :)



Rzeczywista pojemność kondensatora wejściowego okazała się wyraźnie mniejsza od deklarowanej: podano 100 µF, a w rzeczywistości jest około 77. Przy standardowym napięciu 230 V nie jest to oczywiście szczególnie istotne — zasilacz będzie działał i tak — ale trochę to rozczarowuje.
Na wyjściu pojemność jest bliższa deklarowanej: 2800 µF, ESR 13.4 mΩ. Tutaj nie mam zastrzeżeń.



Próbując określić prąd zadziałania zabezpieczenia, dobiłem do limitu mojego obciążenia testowego, który wynosi 10 A — zarówno na zimno, jak i po rozgrzaniu.


Test wykazał, że po pierwsze, zabezpieczenie jest ustawione na około 10.5 A, a po drugie, wraz ze wzrostem obciążenia zasilacz obniża napięcie, przechodząc w praktyce w tryb zbliżony do stabilizacji mocy.
To trochę dyskusyjne. Być może zastosowałbym bocznik 220 mΩ zamiast 200, dzięki czemu prąd zadziałania zabezpieczenia byłby o około 10% mniejszy, ale w gruncie rzeczy nie jest to krytyczne.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 3, 6 i 9 A wyglądają bardzo dobrze: 30 mV nawet przy największym obciążeniu, a właściwie nie ma nawet „igieł”.



Nie mam też zastrzeżeń do tętnień o częstotliwości sieci, a biorąc pod uwagę ich ogólną wartość, jest wręcz świetnie.



Test nagrzewania przeprowadziłem przy prądach 4.2 i 8.4 A, czyli mniej więcej przy 50 i 100% obciążenia, a potem dodałem jeszcze etap z prądem 10 A, czyli o 20% więcej niż maksimum.
Napięcie nieznacznie zależy od obciążenia — dosłownie o 20 mV — i nie wykazuje zauważalnej zależności od temperatury.



A oto wyniki.
4,2 A — transformator 63 stopnie, tranzystor 42, zespół diodowy 48
8,4 A — transformator 98 stopni, tranzystor 59, zespół diodowy 75.
10 A — transformator 115 stopni, tranzystor 71, zespół diodowy 87.

Chyba jedynym zastrzeżeniem jest temperatura transformatora, ale trzeba wziąć pod uwagę, że po zalaniu masą zalewową ciepło rozłoży się bardziej równomiernie, więc temperatura najpewniej nieco spadnie i zasilacz będzie mógł bez problemu oddawać deklarowane 100 W nawet przez dłuższy czas.




Model HCF-150-12, 12 V, 150 W, 12,5 A — link.

Ten model jest pod wieloma względami podobny do poprzedniego, ale przeskalowany pod kątem większej mocy.



Układ elementów praktycznie się nie różni. Wprowadzono kilka nieistotnych zmian, ale zasadniczo wzięto zasilacz 100-watowy, wymieniono kluczowe podzespoły na mocniejsze, zwiększono pojemność kondensatorów, dodano jeden zespół diodowy i otrzymano zasilacz o mocy 150 W.




1. Jest też filtr wejściowy, warystor, termistor itd. Deklarowana pojemność kondensatora wejściowego wynosi 120 µF.
2. Układ sterownika PWM, widać tu również elementy układu snubber.
3. Tranzystor jest dociśnięty przez pastę termoprzewodzącą.
4. Uzwojenie transformatora nawinięto licą — duży plus.
5. Na wyjściu są dwa równolegle połączone zespoły diodowe — to również aprobuję.
6. Na wyjściu są cztery kondensatory: trzy zwykłe i jeden polimerowy, wszystkie o pojemności 1000 µF. Jest też dławik zmniejszający tętnienia.



Pojemność kondensatora wejściowego wynosi około 105 µF — do przyjęcia przy 230 V, choć przydałaby się większa; przy 115 V to za mało.
Zmierzona pojemność na wyjściu wynosi około 3900 µF, co praktycznie odpowiada deklarowanej wartości. ESR wynosi przy tym 10,6 mΩ, czyli o 30% mniej niż w wersji 100-watowej. W porządku.



Wygląda na to, że zastosowano ten sam sterownik PWM, bo pod względem zabezpieczeń zasilacz zachowuje się tak samo jak wersja 100-watowa: nie wyłącza się, tylko obniża napięcie wyjściowe. Próg ustawiono na około 14 A; przy 14,7 A napięcie wynosi już około 10,8 V.
Dla deklarowanego prądu 12,5 A nieco bym go obniżył, ale ogólnie jest całkiem dobrze i można zostawić tak, jak jest.




Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 4, 8 i 13 A.
Główna część praktycznie się nie zmieniła — mamy mniej więcej te same 30 mV co w wersji 100-watowej. To dobrze, ale pojawiły się „igły”. Nie są krytyczne, a całkowity rozrzut jest niewielki. Coś mi jednak podpowiada, że w tym przypadku, podobnie jak na podstawie pomiarów poprzedniego modelu, może to być cecha prowadzenia ścieżek na płytce drukowanej.
W każdym razie ogólna ocena jest bardzo dobra.



Przy niskiej częstotliwości przebieg jest przewidywalnie gorszy niż w wersji 100-watowej, ale nawet w takim wariancie całkowity rozrzut wynosi zaledwie około 60 mV, więc również tutaj nie mam zastrzeżeń.



Test nagrzewania przeprowadzono w trzech trybach: przy nominalnych 6,5 i 12,5 A, a także dodatkowo przy 14 A, czyli przy maksymalnym poziomie zabezpieczenia.
Pierwsze dwa etapy trwały mniej więcej po 25-30 minut, trzeci dłużej, prawie 50, więc uważam, że test był wystarczający.



Wyniki:
6,5 A – transformator 64 stopnie, tranzystor 50, zespoły diod 56
12,5 A – transformator 87 stopni, tranzystor 66, zespół diod 80
14 A – transformator 94 stopnie, tranzystor 75, zespoły diod 90.

No i tutaj wszystko jest wręcz świetnie: zasilacz ma zapas nawet przy maksymalnym możliwym prądzie 14 A. Nagrzewał się przez pełne 50 minut, a biorąc pod uwagę, że zostanie zalany masą zalewową, jest wręcz super.
O standardowym trybie 12,5 A nie ma nawet co mówić — zapas wynosi i tak 20-25 stopni.




Model HCF-200-12, czyli 12 V, 200 W i około 16,5 A – link

Tutaj robi się ciekawiej. Ten zasilacz jest wprawdzie mocniejszy od poprzedniego tylko o 50 W, ale zbudowano go już w innej topologii — półmostka, stosowanej w mocniejszych konstrukcjach.
Wychodzi na to, że 150 W to maksimum dla przetwornic flyback, a ten model jest na dolnym końcu zakresu dla półmostka, więc porównanie będzie ciekawe.



Układ jest inny, rozmieszczenie elementów nieco podobne, ale od razu rzuca się w oczy duży dławik wyjściowy oraz transformator separujący galwanicznie, służący do sterowania tranzystorami.




1. Na wejściu jest pełny filtr, a kondensator wejściowy ma deklarowaną pojemność 150 µF
2. Podobnie jak we wszystkich poprzednich modelach zastosowano warystor na 560 V napięcia szczytowego. Służy on zasadniczo do ochrony przed krótkimi przepięciami o wysokim napięciu.
3. Układ sterownika PWM; widać tu również, że tranzystory zamontowano z użyciem pasty termoprzewodzącej. Sterownik PWM NCP1252
4. Już na wstępnym etapie zaniepokoił mnie nieco rezystor pomiarowy prądu, więc poprosiłem o wymianę na mocniejszy.
5. Na wyjściu są dwa zespoły diod, ale nie połączono ich równolegle — każdy pracuje w osobnej gałęzi.
6. Na wyjściu są dwa kondensatory, oba o pojemności 2200 µF: jeden zwykły, drugi polimerowy. Właściwie ten polimerowy jest tu już tylko „na wszelki wypadek”, bo ze względu na specyfikę układu kondensatory pracują w łagodniejszych warunkach niż w poprzednich modelach.



Rzeczywista pojemność kondensatora wejściowego wynosi 127 µF. Trochę mało, ale nie powiedziałbym, że aż tak źle. Ta topologia działa tylko w wąskim zakresie napięcia — w tym przypadku 230 V — więc duża pojemność nie jest potrzebna. Zresztą podobną pojemność mają też zasilacze Mean Well.
Na przykład w 200-watowym zasilaczu Mean Well o tej samej topologii zastosowano kondensator 165 µF. Bardziej rozczarowuje mnie to, że podano 150, co jest całkiem normalne, a w rzeczywistości jest 127 :(

Na wyjściu jest około 4100 µF, co przy takich parametrach daje nawet pewien zapas.



Zabezpieczenie przeciążeniowe całkowicie wyłącza wyjście na pewien czas. Próg zadziałania wynosi około 20,7 A.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 6, 12 i 18 A.
Główna składowa ma około 50–60 mV, ale pojawiają się też całkiem spore „igły”. W zdecydowanej większości przypadków obciążeniu to nie przeszkadza, a większość z nich i tak zostanie stłumiona na kablu.
Jest tu jednak coś, co mnie dziwi, bo ta topologia zwykle praktycznie nie ma tętnień na wyjściu, zwłaszcza że zastosowano tam kondensator polimerowy. Mean Well nie stosuje kondensatorów polimerowych w swoich modelach LRS200, LRS350 ani w mocniejszych, choć zwykłe kondensatory, których używa, są bardzo dobre.

Ogólnie rzecz biorąc, moim zdaniem gdzieś nie zoptymalizowano prowadzenia ścieżek.



W paśmie niskich częstotliwości całkowita amplituda szumu wynosi około 300–350 mV, najpewniej przez te igły. Składowa 100 Hz jest jednak prawie nieobecna, co jest dobre.



Test przeprowadzono w trzech trybach: dwóch podstawowych, przy 10 i 17 A, oraz dodatkowo przez 17 minut przy 18 A.


10 A – transformator 51 stopni, tranzystory 43, dławik 55, diody 56 stopni
17 A – transformator 73 stopnie, tranzystory 60, dławik 90, diody 87
18 A – transformator 78, tranzystory 64, dławik 95, diody 93.

Widać już, że nawet przy 10-procentowym przeciążeniu, czyli prądzie 18 A, zasilacz działa świetnie. Główne podzespoły mają pewien zapas, a przy 17 A tym bardziej nie ma problemu, choć maksymalny prąd znamionowy tego modelu wynosi 16,5 A.

Nie spodobała mi się natomiast temperatura bocznika: około 110 stopni przy prądzie wyjściowym 18 A. Dlatego zaleciłem albo połączenie równolegle dwóch boczników o tej samej mocy, albo zastosowanie jednego, ale mocniejszego.

Poza tym nie mam zastrzeżeń.




Zasilacz HCF-250-12, 250 W, 12 V, 21 A - link

To w zasadzie mocniejsza wersja poprzedniego modelu, ale spodobała mi się bardziej już na pierwszy rzut oka. Muszę jednak powiedzieć, że ocenianie czegoś wyłącznie po wyglądzie nie ma sensu.



Kondensatorów na wejściu są teraz dwa, boczników również dwa, a kondensatorów na wyjściu trzy zamiast dwóch.



1. Filtr wejściowy
2. Para kondensatorów na wejściu o deklarowanej pojemności 120 µF; widać tu również termostat zabezpieczający
3. Tranzystory zamontowane na paście termoprzewodzącej; boczniki są tu dwa, jak już pisałem.
4. Uzwojenie nawinięto przewodem wielożyłowym, choć samych żył nie ma zbyt wiele, co jest dość dziwne
5. Są trzy wyjściowe zespoły diod. Pisałem już kiedyś, że w tej topologii są diody „górne” i „dolne”, które nagrzewają się w różnym stopniu. Myślę, że tutaj para tych bardziej grzejących się jest połączona razem.
6. Dławik wyjściowy i kondensatory filtra: jeden polimerowy 2200 µF oraz dwa zwykłe, każdy o pojemności 2200 µF.



1. Sądząc po oznaczeniach, kondensatory można skonfigurować do pracy z napięciem sieciowym 115 V, najpewniej za pomocą zworek.
2. Kondensator zasilający układ PWM ma oznaczenie Rubycon. Prosiliśmy o zastosowanie dobrej jakości elementów, być może nawet oryginalnych.
3. Kondensator Y schował się między transformatorem a obudową.
4. Ciekawie rozwiązano zabezpieczenie przed przegrzaniem. Zabezpieczenie termiczne włączono tu w obwód sprzężenia zwrotnego, więc przy przegrzaniu zasilacz nie wyłącza się całkowicie, tylko obniża napięcie. Chyba już to pokazywałem. To bardzo dobre rozwiązanie w systemach oświetleniowych: w razie awarii światło nie zgaśnie całkowicie, tylko wyraźnie przygaśnie.




W rzeczywistości po stronie wejściowej mamy około 205 µF, co przy mocy 250 W jest całkiem normalne. Na wyjściu jest odpowiednio około 6250 µF, co przy tej topologii i tych parametrach również w zupełności wystarcza.




Miałem tu zastrzeżenia do zdecydowanie zbyt wysokiego progu zabezpieczenia nadprądowego. Zasilacz bez problemu dostarcza 28 A (331 W) przy deklarowanych 21 A i 250 W, a potem po prostu obniża napięcie, ale nadal pracuje nawet przy prądzie wyjściowym 30 A, oddając 300 W.

Przekazałem tę uwagę producentowi, na co zaczęli odpowiadać mniej więcej tak: jeśli obniżymy próg zabezpieczenia, zasilacz będzie wyłączał się znacznie wcześniej. Ogólnie rzecz biorąc, będziemy to jeszcze sprawdzać, bo 28 A to dużo.



Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 7, 14 i 21 A.
I tutaj widzę charakterystyczny przebieg na wyjściu zasilacza o tej topologii: pełna amplituda, nawet przy prądzie 21 A, wynosi około 85 mV, co jest bardzo dobrym wynikiem. Przy tym prawie nie ma „igieł”, co również cieszy.



Przy niskiej częstotliwości widać niewielkie tętnienia 100 Hz, ale naprawdę niewielkie, więc można je spokojnie pominąć.



Z ciekawości sprawdziłem, co dzieje się na wyjściu przy prądzie 27 i 28 A.
Widać, że przy 27 A tętnienia wprawdzie wzrosły, ale zwiększyła się głównie składowa niskiej częstotliwości, a ogólny przebieg pozostał podobny. Przy 28 A zasilacz zaczyna już wchodzić w tryb zabezpieczenia i przy niskiej częstotliwości widać dość duże tętnienia.
Z drugiej strony nawet takie „duże” tętnienia mają około 200 mV, co w przypadku niektórych zasilaczy jest całkiem normalne.

W każdym razie, jeśli zasilacz ma zabezpieczenie płynne, a nie skokowe, starajcie się nie zbliżać obciążeniem do progu jego zadziałania.



Test temperatury przeprowadzono w czterech etapach, przy prądach 11, 21, 23 i 24 A. Tylko dwa pierwsze odpowiadają jednak normalnym warunkom pracy.



Ostatecznie temperatury głównych podzespołów wyniosły:
11 A – transformator 55 stopni, tranzystory 37, dławik 61, diody 46
21 A – transformator 77 stopni, tranzystory 55, dławik 90, diody 73 (przepraszam, pomyliłem dwa ostatnie zdjęcia w szeregu)
23 A – transformator 83 stopnie, tranzystory 61, dławik 98, diody 78 stopni.
24 A – transformator 88 stopni, tranzystory 65, dławik 103, diody 82 stopnie.

Moim zdaniem zasilacz świetnie sprawuje się nie tylko w normalnych warunkach pracy, ale także przy przeciążeniu wynoszącym prawie 15%, i to bez zalewania go masą zalewową.

Nawet podczas pracy w warunkach przeciążenia pozostaje niewielki zapas. Najciężej ma wtedy dławik, a pozostałe podzespoły pracują w „cieplarnianych” warunkach.




No i dwa najmocniejsze zasilacze z tej serii: HCF-320-12 i HCF-320-24 – link

Pokazane modele są niemal identyczne, a kluczową różnicą jest napięcie wyjściowe: 12 lub 24 V. Zacznę od modelu 12-woltowego.



1. Pełny filtr wejściowy, radiator na mostku prostowniczym, a na wejściu para kondensatorów po 150 µF połączonych równolegle.
2. Tranzystory są dociśnięte przez płytkę rozprowadzającą ciepło. Wątpię jednak, czy pod płytką znajduje się pasta termoprzewodząca, ale testy pokażą, jak to wszystko działa.
3. Uzwojenie wtórne transformatora nawinięto licą, i to dość grubą.
4. Między dławikiem wyjściowym a transformatorem umieszczono termostat zabezpieczający.
5. Na wyjściu są cztery zespoły diodowe, dociśnięte przez dużą płytkę rozprowadzającą ciepło.
6. Na wyjściu zastosowano ciekawy zestaw: kondensator polimerowy 2200 µF i trzy zwykłe — dwa po 2200 µF i jeden 3300 µF.



Termostat jest na 80 stopni, a zasada działania zabezpieczenia jest taka sama: obniżenie napięcia wyjściowego.
Obok kondensatorów ukryła się para rezystorów balastowych po 2 kΩ :)



Do testowania wszystkich zasilaczy o mocy 150 W i większej używałem obciążenia o mocy 1200 W, opartego na Atorch, oraz połączenia czteroprzewodowego. Przypomnę, że produkuję obciążenia o mocy od 1200 do 5400 W i prądzie od 50 do 240 A.



Pojemność kondensatorów filtra wejściowego wynosi 260 µF, co jest w zasadzie w porządku. Jak pisałem, zasilacz pracuje tutaj w „wąskim” zakresie, zwykle 198–260 V.
Na wyjściu jest 10200 µF, co przy deklarowanych parametrach daje duży zapas.



Zabezpieczenie progowe zadziałało przy prądzie około 30,7 A.


Tętnienia bez obciążenia oraz przy prądach 9, 18 i 28 A.
Naprawdę świetny wynik: nawet przy prądzie 28 A (336 W) pełna amplituda wynosi zaledwie 40 mV. Rewelacja.



Przy niskiej częstotliwości przebieg wygląda równie dobrze, aż miło popatrzeć.



Zasilacz testowałem przy prądach obciążenia 14, 27 i 30 A. Tak, postanowiłem sprawdzić go również przy mocy 360 W.



A teraz temperatury podzespołów.
14 A — transformator 45 stopni, tranzystory 42 stopnie, dławik 46, a diody 48.
27 A — transformator 70 stopni, tranzystory 70, dławik 84, a diody 81 stopni.
30 A — transformator 79 stopni, tranzystory 80 stopni, dławik 95, zespoły diodowe 88 stopni.

Myślę, że oczywiste jest, że jest nawet zauważalny zapas do pracy z mocą 360 W, nie mówiąc już o pracy przy prądzie 27 A. I to bez zalewania masą zalewową, która, jak sądzę, nieco obniżyłaby temperaturę dławika.



Przy maksymalnym prądzie temperatura boczników wynosi około 100 stopni, co jest normalne.
Diody nagrzewają się nierównomiernie, dlatego wszędzie mierzyłem maksymalną temperaturę.
Zauważyłem, że stabilizator TL431 nieco się nagrzewa. Nie do końca wiem dlaczego, ale temperatura nie jest zbyt wysoka — około 77 stopni. Po prostu nie jestem do tego przyzwyczajony.




Jest też wersja 24 V, HCF-320-24, napięcie 24 V, prąd około 14 A — link.


Dalej będę głównie porównywać wersje 12- i 24-woltowe.

Część wejściowa jest w zasadzie identyczna, poza różnicami w prowadzeniu ścieżek.



Jeśli przyjrzeć się uważnie, widać różnice między płytkami, ale wynikają one z różnych rewizji i nie zależą od napięcia zasilacza — po prostu płytka wersji 24 V jest nowsza.
Kiedy wskazaliśmy kilka niedociągnięć, których zresztą więcej było w wersji 12 V, odpowiedziano nam, że płytka jest dopracowywana, dlatego wersja 24 V jest lepsza. Rozumiem to tak, że stopniowo zbierają sugestie dotyczące ulepszeń, a potem wprowadzają je „hurtowo”. Możliwe więc, że później pojawi się jeszcze kolejna wersja, uwzględniająca moje uwagi.



1, 2. U góry widać różnicę między wersjami płytek. Widać też, że transoptor jest już zamontowany w innym miejscu. Nie zastanawiałem się, dlaczego.
3. Widać też, że płytka wersji 24 V (po lewej) jest w okolicy części wysokonapięciowej bardziej pusta. Być może część podzespołów przeniesiono na spód.
4. Na wyjściu są kondensatory na 35 V: polimerowy 1500 µF i trzy zwykłe po 1000 µF. I tak, widać też, że rozmieszczenie pól mocy znacznie różni się od wersji 12 V.



Moja uwaga dotyczyła rozmieszczenia kondensatora Y. Wyprowadzenia oznaczono literami H (strona gorąca) i L (strona zimna).
Widać, że wyprowadzenie H znajduje się dość blisko układu sprzężenia zwrotnego. Przy zalaniu masą zalewową nie jest to aż tak krytyczne jak w przypadku otwartej konstrukcji, ale osobiście nie podoba mi się ani jedno, ani drugie rozwiązanie.
Zgłosiłem to producentowi i wysłałem zdjęcie.



Pojemność kondensatora filtra wejściowego wynosi 253 µF. Dla porównania, Mean Well LRS-350 ma na wejściu filtr 280 µF, więc wartości są porównywalne.
Na wyjściu jest 4300 µF, co przy tej topologii i prądzie około 14–15 A jest więcej niż wystarczające.



Zabezpieczenie również działa progowo i jest ustawione na około 15,2 A, czyli połowę wartości z wersji 12 V, co jest logiczne.



Przebiegi oscyloskopowe zarejestrowano bez obciążenia oraz przy prądach 5, 10 i 13 A.
Ogólnie wygląda to ładnie, no może poza „igłami”, których nigdy nie lubię :)
W rzeczywistości, nawet biorąc pod uwagę wszystko, całkowita amplituda wynosi około 40 mV. W porównaniu z napięciem wyjściowym to drobiazg — wynik na piątkę.



Przy niskiej częstotliwości przebieg bardziej przypomina „wełnę”, choć i tutaj wygląda świetnie. Jedna kratka na zrzucie ekranu to 10 mV, więc wynik na piątkę.



Nawet gdy obciążymy zasilacz niemal do maksimum, prądem 15 A, obraz niewiele się zmienia. Amplituda nieco rośnie, ale to właściwie wszystko.



Temperaturę pod obciążeniem sprawdzałem w trzech trybach: 7, 14 i 15 A. Ponownie, za każdym razem przy maksymalnym obciążeniu, czyli ostatni test przy maksymalnej mocy.



A teraz ciekawostka: temperatury.
7 A — transformator 50 stopni, tranzystory 50 stopni, dławik 46, diody 49
14 A — transformator 79 stopni, tranzystory 81, dławik 74, diody 73 stopnie.
15 A — transformator 86 stopni, tranzystory 88, dławik 81, diody 77 stopni.

Ciekawe, że tutaj temperatury wszystkich elementów poza dławikiem są wyższe niż w wersji 12 V, za to dławik jest chłodniejszy. Czyli zasilacz jest lepiej zrównoważony i nawet w tej postaci ma jeszcze zapas rzędu 15–20 stopni.



Temperatura mostka prostowniczego wynosiła 94 stopnie, co również jest normalne. Wyraźnie nagrzewał się układ snubbera na wyjściu — do 114 stopni. Myślę, że pomoże tu zalanie go masą zalewową. Kondensatory miały temperaturę 56 stopni; w ich przypadku będzie odwrotnie — po zalaniu ich temperatura wzrośnie.

Prawidłowe rozmieszczenie elementów mocy daje całkiem sporo korzyści: tranzystory odprowadzają ciepło na jedną stronę obudowy, a diody na drugą. Dzięki temu obudowa działa jak radiator skuteczniej, niż gdyby wszystkie te elementy znajdowały się po tej samej stronie.



Wnioski.
HCF-36-12 — mały, prosty zasilacz. Główny zarzut dotyczy warystora podłączonego przed bezpiecznikiem — tak nie wolno robić.
HCF-60-12 — po prostu całkiem niezły zasilacz, właściwie trudno mieć do niego jakieś zastrzeżenia.
HCF-100-12 — przy prądzie 8,4 A transformator wyraźnie się nagrzewał, a przy 10 A bardzo mocno. Myślę jednak, że po zalaniu masą zalewową temperatura powinna spaść.
HCF-150-12 — bez zastrzeżeń.
HCF-200-12 — drobne uwagi dotyczą tętnień i nagrzewania dławika, ale zasadniczo wszystko mieści się w normie.
HCF-250--12 — bez zastrzeżeń, choć przy prądach przekraczających maksimum wyraźnie nagrzewa się dławik wyjściowy. Przy 21 A wszystko jest w porządku. Zasilacz radzi sobie zresztą bez problemu także z mocą 280 W.
HCF-320--12 i HCF-320-24 — właściwie dwa świetne zasilacze. Powiedziałbym, że nie mam żadnych uwag, ale jednak kilka się znajdzie. W wersji 12 V dławik wyraźnie nagrzewał się przy prądzie 30 A (360 W); myślę, że zalanie masą zalewową rozwiąże ten problem. Mam też zastrzeżenia dotyczące kondensatorów Y, a dokładniej ich rozmieszczenia.

Wspólną cechą niemal wszystkich zasilaczy jest niski poziom tętnień. Wyjątkiem jest model o mocy 36 W, który nie ma filtra na wyjściu.
Mam też nadzieję, że wymiana kondensatorów wpłynie korzystnie na niezawodność, bo już teraz poprawiła poziom tętnień.

Ogólnie wszystkie zasilacze spisywały się całkiem dobrze, zwłaszcza że testowałem je nie tylko w maksymalnych deklarowanych warunkach, ale też przy znacznym przeciążeniu. Nawet wtedy właściwie nie miałem większych zastrzeżeń.

Na dziś to już wszystko. Jak zwykle dziękuję Witalijowi za udostępnienie egzemplarzy do testów.