Używane zasilacze 12 V 5 A

Kontynuując przegląd zasilaczy, dziś biorę na warsztat niezbyt nowe płytki, ale oferujące całkiem wygodne parametry wyjściowe — właśnie dlatego zamówiłem je do testów.
Jak zwykle w recenzji: szczegółowe oględziny, schemat, testy, analiza i wnioski.

Tym razem nie bawiłem się w półśrodki i zamówiłem od razu 5 sztuk. Po części po to, żeby je porównać, a po części dlatego, że parametry tych zasilaczy są naprawdę wygodne — można zasilać różne taśmy LED, minikomputer, monitor i całą masę innego sprzętu.

Zasilacze przyszły w jednej ogromnej paczce, a każdy z nich był dodatkowo zapakowany w osobny woreczek. Nie było żadnego dodatkowego zabezpieczenia przed uszkodzeniami w transporcie.


Parametry ze strony produktu
1. Napięcie wejściowe: AC 100V-240V 50-60Hz
2. Napięcie wyjściowe: DC 12V
3. Prąd wyjściowy: 5A
4. Moc wyjściowa: 60 W
5. Temperatura pracy: -30 - + 85 ℃
6. Wymiary: 102 x 45 x 26 mm

Płytki wyglądają bardzo podobnie, choć różnią się w kilku szczegółach.


Na wejściu i wyjściu widać ucięte przewody, co jest typowe dla używanych zasilaczy. Poszczególne egzemplarze różnią się też komponentami — widać to nawet po ich kolorze.


Płytka jest bardzo kompaktowa, a elementy rozmieszczono gęsto. Zasilacz jest wyraźnie mniejszy od „popularnego” modelu, mimo że różnica mocy jest mniejsza niż półtorakrotna.


Radiatory zaprojektowano tak, że każdy z nich przechodzi przez całą płytkę. W efekcie radiator diod wyjściowych wchodzi na stronę „gorącą”, a radiator tranzystora — na „zimną”. Zastosowano izolację ochronną: w jednym miejscu koszulkę termokurczliwą, w innym specjalną taśmę. Oczywiście nie jest to najlepsze rozwiązanie, ale spotyka się je także u renomowanych producentów.
Poza tym radiatory są miejscami lekko krzywe, a do tego wygięte do środka, przez co przekrój zasilacza bardziej przypomina trapez niż prostokąt. Początkowo myślałem, że odkształciły się podczas transportu i część z nich prawdopodobnie rzeczywiście ucierpiała, ale niektóre radiatory były unieruchomione klejem termicznym w taki sposób, że ich położenie ustalono jeszcze przed wysyłką.


Co dostajemy za pieniądze, których za nie żądają?
1. Bezpiecznik i całkiem niezły filtr wejściowy, złożony z dwóch dławików i kondensatora X. O termistorze jednak najwyraźniej zapomniano — na płytce nie ma dla niego nawet miejsca.
2. Za to o warystorze nie zapomniano: średnica 14 mm, napięcie 470 V.
3. Kondensatory filtra wejściowego Jamicon 82 µF 400 V, ale na jednej płytce był inny kondensator o mniejszej pojemności, za to na 450 V.
4. Tranzystor wysokonapięciowy FTA06N60D w izolowanej obudowie.


1. Transformator z rdzeniem PQ26.
2. Jeden z transformatorów jest nawinięty tak, że aż trudno uwierzyć, że to wszystko się w nim zmieściło. Widać przy tym, że niektóre przewody mają podwójną izolację, co jest na plus.
3. Jest oczywiście także kondensator Y.
4. Na wyjściu znajdują się dwa zespoły diodowe, każdy o prądzie do 20 A.


Pojemność kondensatorów filtra wyjściowego też jest mocno zróżnicowana. Nie dość, że zastosowano kondensatory różnych firm, to jeszcze o pojemności 1000 i 1500 µF, w różnych kombinacjach. Można więc trafić na zestaw 1000+1000, 1000+1500 albo 1500+1500. Jest też mały kondensator 470 µF, ale nie odgrywa tu większej roli, bo według schematu jest podłączony za dławikiem, który zastąpiono zworą. Za to jest dławik skompensowany.


Ponieważ zasilacze nie są nowe, postanowiłem sprawdzić elementy będące materiałami eksploatacyjnymi, czyli kondensatory. Nie sprawdzałem oczywiście wszystkich — zrobiłem to wyrywkowo.
Kondensatory wysokonapięciowe w trzech płytkach mają pojemność 81-83 µF, co jest całkiem normalne. W jednej płytce pojemność jest zaniżona i wynosi 74 µF, a tam, gdzie zamontowano inny kondensator, wynik jest jeszcze niższy: 62 µF. Ten kondensator miał jednak od początku 68 µF.
Z jednej strony taka pojemność wystarcza, z drugiej — wymieniłbym kondensatory, których pojemność jest wyraźnie niższa od podanej. Mają one też wyższy ESR.


Co ciekawe, z kondensatorami wyjściowymi jest lepiej: ich pojemność jest zbliżona do podanej, a rezystancja mieści się w dopuszczalnym zakresie dla tego typu kondensatorów.
1, 2. 1000 µF
3. 1500 µF
4. 470 µF


Od spodu wszystko jest proste i banalne: zielona płytka, prawdopodobnie z getinaksu, oraz gumowe podkładki, które najwyraźniej zostały z oryginalnych obudów.
A propos istotnych wad — ponieważ płytki były zamontowane w obudowach, nie mają otworów montażowych, co jest niewygodne.


Część płytek jak na używane wygląda nieźle, ale od razu radzę sprawdzić i poprawić lutowanie pól mocujących radiatory — są po dwa na każdy. Na jednej płytce po prostu się chwiały, a na innej wyrwało same pola lutownicze.


Zauważyłem coś dziwnego: na jednej płytce równolegle do bocznika pomiarowego był przylutowany rezystor 1 Ω. Najpierw pomyślałem, że sam bocznik jest przerwany, ale nie — całkowita rezystancja wynosiła tu 0,4 Ω, a w pozostałych około 0,6 Ω.

Co najmniej jedna płytka była też bardzo brudna, ze śladami wody, szczególnie w okolicy wyprowadzeń kontrolera PWM. Takie płytki trzeba najpierw umyć alkoholem.


Nie, to nie kolejna prezentacja brudnej płytki. Po prostu, obracając zasilacz w rękach, zauważyłem, że ma on zabezpieczenie przed zbyt wysokim napięciem na wyjściu. Działa ono w oparciu o zamontowany układ TL431 i jest zrealizowane na diodzie Zenera oraz zwykłym tranzystorze. Często w takich zabezpieczeniach stosuje się też drugi transoptor, ale tutaj postanowiono wykorzystać ten sam, przez który działa główna pętla sprzężenia zwrotnego.


Oczywiście przerysowałem schemat — jak zawsze, z ciekawości, a także żeby pomóc tym, którym taki zasilacz się zepsuje.

Wśród dziwnych i nietypowych rzeczy zwróciły moją uwagę dwie diody i dwa kondensatory w obwodzie zasilania kontrolera PWM. Całkiem niedawno widziałem coś takiego w innym zasilaczu, ale wcześniej chyba nie spotkałem się z takim rozwiązaniem albo nie zwróciłem na nie uwagi.


Zdecydowanie polecam pierwsze uruchomienie przez zwykłą żarówkę o mocy 25–40 W. W moim przypadku żarówka miała 15 W, więc żarnik lekko się żarzył — to normalne.

Zasilacz bez obciążenia pobiera około 0,3–0,4 W, co jest istotne przy oświetleniu LED, w którym zasilanie jest załączane za zasilaczem. Kontroler ma tryb „zielony”, dlatego bez obciążenia zasilacz cicho „brzęczy”. Przy prądzie obciążenia 0–50 i 150 mA dźwięk jest cichy, przy 100 mA głośniejszy, a przy 200 mA cisza.


Zabezpieczenie przeciążeniowe jest ustawione na prąd 5,5–5,6 A. Zasilacz wyłącza się od razu, zamiast stopniowo obniżać napięcie. Napięcie utrzymuje się przeciętnie: w zakresie prądu od 0 do 5 A liniowo spada z 12,18 do 12,07 V.


Sprawność w zakresie 0,5–5,5 A wynosiła 84–86%, z maksimum przy prądzie 2,5 A. Podziałka na dole odpowiada 0,5 A.


Zabezpieczenie działa bardzo precyzyjnie: w tym zasilaczu zadziałało przy prądzie 5,6 A, a przy 5,5 A zasilacz pracował stabilnie.


Test termiczny przeprowadziłem w otwartej obudowie przy trzech prądach: 2,5, 5,0 i 5,3 A. Każdy etap trwał 20 minut, a cały test — 1 godzinę.

Początkowo planowałem tylko dwa etapy, przy prądzie 2,5 i 5 A, ale ponieważ zasilacz zachowywał się stabilnie i nie wykazywał wyraźnych oznak przegrzewania, zwiększyłem prąd obciążenia do 5,3 A i przedłużyłem test o 20 minut.


Zdjęcia termowizyjne na koniec każdego etapu


A oto wyniki pomiarów pirometrem. Najwyższą temperaturę osiągnął tranzystor wysokonapięciowy, choć transformator miał mniej więcej taką samą temperaturę.
Oczywiście w obudowie temperatura byłaby wyższa. Zresztą te zasilacze są przeznaczone do pracy w małych, zamkniętych pudełkach, ale coś mi podpowiada, że w tej postaci były raczej pozycjonowane jako modele 12 V 3–4 A.


Jak zawsze sprawdziłem zależność napięcia wyjściowego od temperatury. W tym zasilaczu jest ona stosunkowo niewielka i ujemna, czyli napięcie nieco spada po rozgrzaniu.
1. Zimny zasilacz bez obciążenia
2. Początek testu przy prądzie 5,3 A
3. Koniec testu przy prądzie 5,3 A
4. Gorący zasilacz bez obciążenia.

Różnica napięcia wyjściowego między zimnym a gorącym zasilaczem wyniosła 30 mV, co jest całkiem niezłym wynikiem.


I oczywiście tętnienia — zmora współczesnych układów zasilania, z którą jedni walczą, a inni w ogóle nie zwracają na nią uwagi.

1. Ponieważ kontroler PWM ma „zielony” tryb pracy, bez obciążenia na wyjściu pojawiają się krótkie impulsy o częstotliwości 1,25 kHz
2. Przy prądzie 2,5 A tętnienia wynoszą około 100 mV, co jest całkiem normalne.
3. Przy 5 A są oczywiście większe, około 200 mV, ale nadal mieszczą się w normie.
4. Tętnienia przy prądzie 5 A i częstotliwości 100 Hz wynoszą około 30 mV — również bez zastrzeżeń.


Prawie na samym początku pisałem, że na płytce jest miejsce na dławik, ale samego dławika brakuje — na schemacie zaznaczyłem go jako zworę. Z ciekawości chciałem sprawdzić, jakie byłoby napięcie wyjściowe, gdyby producent jednak zamontował dławik.
Nie miałem pod ręką tak małego dławika na prąd 5 A, ale na stole walał się dławik z zasilacza ATX. Jest przeznaczony do dużego prądu, ale ma niewielką indukcyjność. W sam raz do eksperymentu, bo kompaktowe dławiki na prąd 5 A najprawdopodobniej będą miały również małą indukcyjność.
Wylutowuję zworkę i od drugiej strony płytki przylutowuję dławik.


Tętnienia przy prądzie 5 A i różnych ustawieniach podstawy czasu oscyloskopu — jak to mówią, komentarz jest zbędny, wszystko widać. Można je porównać z dwoma dolnymi oscylogramami pokazanymi wyżej.
Przy tym kondensatory nie zostały wymienione na lepsze ani nie dodano równolegle kondensatorów ceramicznych, więc w rzeczywistości można jeszcze poprawić wyniki.


Dopiero później zauważyłem na Banggood nieco ciekawszą płytkę o tych samych parametrach, ale z termistorem na wejściu, kondensatorem o większej pojemności i dławikiem na wyjściu. Kosztuje 4,42 USD za sztukę — link
Nawet trochę żałuję, że nie zauważyłem ich wcześniej. Może kupię kilka, póki są dostępne.



Wnioski.
Ogólna jakość jest, rzecz jasna, taka sobie. Widać, że zasilacze są używane, a sądząc po ich stanie, przewożono je chyba w worku. Kondensatory są różne — pod względem jakości, pojemności i producenta. Tu jest całkiem niezły Jamicon, gdzie indziej coś mniej znanego. Widać ślady wody, dlatego przed pierwszym uruchomieniem trzeba dokładnie obejrzeć płytki i być może je umyć. Warto też sprawdzić luty mocowań radiatorów.
Do wad zaliczę również brak otworów montażowych i dławika wyjściowego.

Mimo wszystko wszystkie pięć płytek zadziałało, więc właściwie nie ma na co szczególnie narzekać. Na wejściu jest niemal kompletny filtr, łącznie z warystorem, ale brakuje termistora, co moim zdaniem jest wadą. Przy mocy 60 W nagrzewa się umiarkowanie; przynajmniej pod tym względem podobają mi się bardziej niż „popularne” modele. Tętnienia nie są duże nawet bez dławika, a ogólna stabilność pracy również pozytywnie mnie zaskoczyła.

Krótko mówiąc, biorąc pod uwagę, że płytki nie są nowe, wypadają bardzo dobrze. Podobały mi się, ale jakość komponentów pozostawia sporo do życzenia, dlatego lepiej kupić od razu kilka sztuk i jedną zostawić na zapas.

Na dziś to wszystko. Mam nadzieję, że było przydatne :)