Zasilacz 24 V, 3 A

Wielu moich czytelników wie, jak bardzo lubię pisać recenzje zasilaczy — to chyba mój ulubiony temat. Dzisiejsza recenzja będzie jednak nieco nietypowa jak na mnie: będzie krótka, i są ku temu konkretne powody.
Jeśli interesują Was zasilacze impulsowe, zapraszam do lektury.


Ten zasilacz zamówiłem dość dawno temu i zdążyłem już o nim zapomnieć, uznając, że po prostu nie ma go na stanie. W gruncie rzeczy tak właśnie było — na stronie produktu widniał napis „Sold out”. Mimo to sklep znalazł gdzieś w magazynie jeden egzemplarz (najwyraźniej ostatni) i mi go wysłał.
To zasilacz z demontażu, czyli wcześniej był gdzieś używany i najpewniej znajdował się w obudowie, ale teraz jest sprzedawany jako sama płytka.

Byłem więc nieco zaskoczony, gdy niespodziewanie dostałem paczkę i ją rozpakowałem, myśląc, że w środku jest coś innego. W paczce znajdował się zasilacz zapakowany po banggoodowemu: owinięty białą taśmą z pianki i włożony do woreczka.


Zamówiłem go ze względu na niską cenę i całkiem niezłe parametry, dzięki którym nadaje się do stacji lutowniczych. Potrzebne są tam właśnie mniej więcej takie parametry, może tylko nieco większy prąd, ale liczyłem na zapas, jaki zwykle uwzględnia się w markowych zasilaczach. Pomyślałem, że może się komuś przydać.
Tak, chodzi właśnie o markowe zasilacze, bo takie zasilacze z demontażu często pochodzą z markowych urządzeń.

Właściwie jedyne podane parametry to napięcie 24 V i prąd 3 A. Podano jeszcze wymiary płytki: 11.5 x 5 x 2.5cm.

Jak widać, zasilacz jest niemal całkowicie osłonięty ekranem z folii miedzianej, więc na stronie sklepu nie da się zajrzeć do środka.


Na zewnątrz wystaje tylko standardowe gniazdo wejściowe i kilka kondensatorów wyjściowych. Co jest w środku — zagadka.


Od spodu również jest ekran. To bardzo dobre rozwiązanie, bo oznacza mniej zakłóceń radiowych.


Początkowo chciałem odgiąć ekran, tak jak czasem robi się to w zasilaczach do laptopów, ale tutaj okazało się to znacznie prostsze: odlutowałem miedziane języczki w kilku miejscach. Jeden z nich się jednak ułamał zamiast odlutować, więc po prostu go przesunąłem.


Teraz można już porządnie obejrzeć płytkę. Po wstępnych oględzinach uznałem, że jest nieźle, naprawdę nieźle.


To „nieźle” dotyczyło przede wszystkim filtra wejściowego. Można go pokazywać w podręcznikach jako przykład tego, jak należy go zaprojektować.
Filtr sieciowy zawiera wszystkie elementy prawidłowo zaprojektowanego filtra:
1. Bezpiecznik
2. Termistor
3. 2 kondensatory klasy X
4. 2 kondensatory klasy Y
5. 2 dławiki z dwoma uzwojeniami
6. Warystor
7. Rezystory rozładowujące kondensatory klasy X

Po prostu świetnie, nie ma się do czego przyczepić.

Jak zwykle piszę, po filtrze wejściowym można ocenić, jak odpowiedzialnie producent podszedł do projektu, bo to właśnie filtr wejściowy jest pierwszą rzeczą, z której rezygnuje się, gdy chce się zaoszczędzić. Tutaj nie oszczędzano na niczym.


Można by oczywiście ponarzekać na brak układu korekcji współczynnika mocy, ale tak naprawdę nie jest tu konieczny ani potrzebny. Zresztą i tak by się tu nie zmieścił.

Na wejściu znajduje się kondensator o pojemności 120 µF, co przy deklarowanej mocy 72 W jest z dużym zapasem przy zasilaniu napięciem 220–230 V, a w zasadzie wystarcza nawet dla napięcia wejściowego 100–115 V. Rzeczywista pojemność kondensatora wynosiła 105 µF, ESR — 0.73 Ω przy 100 Hz i 0.5 Ω przy 1 kHz.
Kondensator zasilający sterownik PWM ma pojemność 47 µF i napięcie znamionowe 50 V. Rzeczywista pojemność wynosiła 45 µF, ESR — 2.27 Ω przy 100 Hz i 0.92 Ω przy 1 kHz.

Wyniki pomiarów wskazują, że zasilacz jest używany, ale wszystkie parametry mieszczą się w normie. Pomiary wykonano bez wylutowywania elementów, więc możliwy jest niewielki błąd pomiaru.

Tranzystor wysokonapięciowy zamontowano na radiatorze, który dodatkowo przylutowano do płytki za pomocą dwóch wyprowadzeń. Ponieważ radiator częściowo zachodzi na stronę wtórną zasilacza, został zaizolowany taśmą.


Między stroną pierwotną a wtórną znajduje się kondensator przeciwzakłóceniowy klasy Y (na lewo od transformatora), a sprzężenie zwrotne jest realizowane przez transoptor. Wszystko jest tu bardzo typowe i dobrze znane.
Transformator ma wymiary zewnętrzne 27.5х20х20мм, co jest całkiem niezłym wynikiem przy deklarowanej mocy 70 W. Na transformatorze i obok niego widać też kawałki gumy termoprzewodzącej. Znajdowały się między transformatorem a miedzianą osłoną i odprowadzały część ciepła do miedzi. To również dobre rozwiązanie, bo przegrzanie rdzenia może mieć przykre konsekwencje.

Na wyjściu znajduje się jeden mostek diodowy, ale jest też miejsce na drugi. Najpewniej płytka jest uniwersalna, a w tej serii są zasilacze o niższym napięciu, ale większym prądzie. Radiator jest tu zamocowany w jednym punkcie, oprócz wyprowadzeń mostka diodowego, i również zaizolowany taśmą.

Za mostkiem diodowym zamontowano parę kondensatorów 470 µF 35 V, ale różnych typów (widać to po kolorze), a także dławik zmniejszający tętnienia i jeszcze jeden kondensator o pojemności około 100 µF. Niektóre elementy są zalane uszczelniaczem, którego nie usuwałem, bo nie widziałem w tym sensu. Jeśli nawet pomyliłem się co do wartości, to tylko nieznacznie. Łączna pojemność kondensatorów filtra wyjściowego wynosi około 1000 µF, a ich napięcie znamionowe również jest odpowiednie — w zasilaczach z wyjściem 24 V zwykle stosuje się kondensatory na 35 V.
To, że zamontowano kondensatory różnych typów, jest całkowicie normalne — już się z tym spotykałem. Co więcej, były tam od początku; na płytce nie widać śladów po czyimś lutowaniu.

Na płytce znajduje się też dioda sygnalizująca włączenie. Jest podłączona przez rezystor 23 kΩ i świeci ledwo zauważalnie.


Nie mam też zastrzeżeń do płytki drukowanej — ogólnie wszystko jest typowe i w porządku. Drobne elementy dodatkowo unieruchomiono klejem, choć na płytce są puste miejsca w części wtórnej.
Rezystory w obwodach wysokiego napięcia połączono po trzy szeregowo, żeby zwiększyć niezawodność i bezpieczeństwo. Chodzi o to, że zwykłe rezystory w obudowie 1206 są przystosowane do napięcia maksymalnie 200 V, a ponieważ w tym obwodzie może ono sięgać 400 V, stosuje się po trzy rezystory.


Ten zasilacz jest jednotaktową przetwornicą flyback, sterowaną przez kontroler PWM z zewnętrznym tranzystorem mocy. Kontroler PWM to NCP1200D60R2. Z opisu wynika, że ma wbudowane zabezpieczenie termiczne, które wyłącza zasilacz po przekroczeniu temperatury 140 stopni.
Część wyjściowa zasilacza nie zawiera niczego niezwykłego: zwykły regulowany stabilizator TL431 w obwodzie sprzężenia zwrotnego i filtr wyjściowy. Jest też miejsce na montaż TL431 w innej obudowie.



Zwykle przerysowuję schemat zasilacza, ale w tym przypadku nie ma to sensu z kilku powodów:
1. Pod względem układu jest już zupełnie „standardowy”.
2. Nie ma go już w sprzedaży.
3. Trzeci powód znajdziecie na końcu.

Przejdźmy więc do testów. Wykorzystałem:
1. Obciążenie elektroniczne 150 W
2. Multimetr
3. Oscyloskop
4. Kamerę termowizyjną



Sondę wejściową podłączyłem przez wymagany filtr złożony z dwóch kondensatorów: ceramicznego 0,1 µF i elektrolitycznego 1 µF. O tej metodzie podłączania pisałem kiedyś w jednej z recenzji.
Przewody multimetru i obciążenia również poprowadziłem osobno, żeby wyeliminować wpływ spadku napięcia na przewodach.


Wyniki testów nieco mnie zasmuciły, zwłaszcza po oględzinach zewnętrznych.
1. Bez obciążenia zasilacz podał 24,25 V, co jest całkowicie normalne.
2, 3. Przy prądzie obciążenia 1 i 2 A napięcie nieco spadło, ale w zasadzie jest to do zaakceptowania.
4. Przy prądzie obciążenia 3 A napięcie spadło już wyraźnie, do 21,5 V. W zasilaczu przeznaczonym do pracy z takim prądem nie powinno się to w ogóle zdarzyć.
5, 6. W testach ustaliłem, że maksymalny prąd tego zasilacza wynosi 3,35 A. Przy takim obciążeniu na wyjściu jest około 17,7 V, czyli moc wynosi 60 W. Dalsze zwiększanie prądu powoduje, że już przy 3,39 A zasilacz przechodzi w tryb zabezpieczenia i cyklicznie się restartuje.
Po wstępnych oględzinach zakładałem, że ten zasilacz będzie w stanie dostarczyć co najmniej około 4 A, ale rzeczywistość okazała się znacznie bardziej prozaiczna.


Ustaliłem też eksperymentalnie, że rzeczywisty maksymalny prąd tego zasilacza wynosi 2,75 A. Powyżej tej wartości napięcie wyjściowe zaczyna gwałtownie spadać, a moc wyjściowa wynosi wtedy 66,5 W. Do tego prądu napięcie utrzymuje się stabilnie.
Krótkie wyjaśnienie. Prawidłowe zabezpieczenie przeciążeniowe działa nieco inaczej: zasilacz utrzymuje stabilne napięcie aż do przekroczenia progu zabezpieczenia, po czym po prostu odłącza wyjście, czasem nawet w trybie zatrzaskowym. To, że przed wyłączeniem zasilacz obniża napięcie z 24 do 17 V, jest raczej typowe dla tanich zasilaczy.

Na zdjęciu widać dodatkowy kondensator przylutowany do wyjścia zasilacza. Postanowiłem przeprowadzić mały eksperyment i nieco zwiększyć pojemność na wyjściu, ale nie przyniosło to żadnego efektu, więc po prostu go nie usuwałem.


Przebiegi tętnień.
1. Bez obciążenia
2. 1 A
3. 2 A
4. 3 A.

Co ciekawe, amplituda tętnień prawie nie zależy od prądu obciążenia i wynosi około 40 mV p-p przy prądzie 1 A oraz 50 mV przy 3 A.


Zmierzona sprawność wyniosła:
1. Pobór mocy bez obciążenia: około 1,2–1,4 W
2. 84,6% przy prądzie 1 A
3. 86,4% przy 2 A
4. 85,6% przy 3 A.

Wynik przeciętny — zdarzają się lepsze, ale i gorsze.


Przeprowadziłem też test nagrzewania. Jego wynik również pokazuje, że moc 66 W jest maksymalna dla tego zasilacza. Najpierw obciążałem zasilacz przez około 20 minut, a potem jeszcze przez około 15 minut. Najgorętszym elementem jest transformator, którego temperatura dochodziła do 80–85 stopni. Podobną temperaturę osiągnął tranzystor wysokonapięciowy. Przy czym zasilacz nie tylko nie był w obudowie, ale nawet nie miał osłony. W zamkniętej, kompaktowej obudowie temperatura prawdopodobnie przekroczyłaby 100 stopni.


Dla porównania: rozmiary trzech zasilaczy:
1. MeanWell EPS-65S-24 - moc ciągła 65 W, chwilowa 90 W.
2. MeanWell RPS-120-27 - moc ciągła 120 W, chwilowa 135 W
3. Omawiany model.


To właściwie cały test, nie ma już nic do pokazania. Spróbuję teraz wyciągnąć kilka wniosków.
1. Zasilacz najprawdopodobniej jest rzeczywiście oryginalny.
2. Filtr wejściowy jest po prostu znakomity.
3. Ogólną konstrukcję oceniłbym na dobrą, do „bardzo dobrej” jeszcze trochę brakuje.
4. Podane parametry są wyraźnie zawyżone.

Podsumowując, mamy do czynienia z całkiem niezłym zasilaczem o rzeczywistej mocy około 50 W. Dopuszczam, że na obudowie widniał napis w rodzaju „24 V, 2,1 A”. Zasilacze o tak „krzywych” parametrach często są dołączane do markowych urządzeń.

Nie powiem, że zasilacz mi się spodobał. Zaledwie 50 W mocy ciągłej i nie więcej niż 66 W chwilowej przy takich gabarytach to trochę mało. Nie chcę go jednak całkiem krytykować, bo mimo wszystko działa, ma zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem, a także porządny filtr wejściowy i całkiem dobrej jakości komponenty. W każdym razie po tym teście raczej bym takiego zasilacza nie kupił, przynajmniej nie za te pieniądze. Między innymi dlatego nie chciało mi się przerysowywać jego schematu.
A tak przy okazji, ten zasilacz całkiem dobrze nadawałby się do zasilania stacji lutowniczej z kolbą T12, trzeba by tylko nieco zmniejszyć wartość rezystora pomiarowego prądu. Moc ciągła nie jest tam duża, a jakość zasilacza jest lepsza niż w przypadku znanego „ludowego” modelu.


To już wszystko. Jak zawsze, chętnie odpowiem na pytania i mam nadzieję, że ten test był choć trochę przydatny, jeśli nie ciekawy.