Блок живлення UM-U120S, 12 вольтів, 10 ампер

Щось давненько в мене не було оглядів блоків живлення — тих самих «годувальників», що живлять різні пристрої, яким мережевої напруги забагато, а напруги від акумулятора замало.
І ось за порадою одного з моїх постійних читачів я замовив кілька варіантів на тестування, і сьогодні йтиметься про перший із них.


Забігаючи наперед, скажу: блок живлення зміг мене здивувати, але не своєю роботою, а деякими «особливостями» схемотехніки.
Утім, почну, як завжди, з упаковки.

Отримав блок живлення у звичайній білій коробочці, з усіх позначень — лише артикул.


Є три модифікації цих блоків живлення:
5 вольтів, 15 ампер
12 вольтів, 10 ампер
24 вольти, 5 ампер.

На моєму столі — варіант на 12 вольтів. Думаю, ви помітили: версії на 12 і 24 вольти мають потужність 120 Вт, а 5-вольтова помітно слабша — лише 75 Вт. Це зумовлено тим, що низьковольтні блоки живлення зазвичай мають нижчий ККД.

Конструктивно він виконаний у вигляді П-подібного алюмінієвого шасі, яке виконує роль радіатора; захисного кожуха не передбачено.


Розміри дублювати не буду — вони є на кресленні.


На вході й виході — по одній триконтактній клемній колодці: відповідно, фаза/нуль/земля та 12 В/загальний/12 В.
Клемні колодки трохи відрізняються конструктивно: вхідна має захисний виступ, щоб провід не можна було просунути надто глибоко.
При цьому вихідна клемна колодка може бути іншою — на 4 контакти.


Призначення клем на кресленні


Щоб дістатися до плати, треба викрутити чотири гвинти, що її утримують, і ще два, які притискають силові елементи. Під платою є захисна прокладка.


Плату рясно залито герметиком, але навіть так видно, що на вході є повноцінний мережевий фільтр, а на виході — дросель для зменшення пульсацій. Власне, частково саме тому для огляду я вибрав цей БЖ: принаймні зовні він схожий на правильний.

Високовольтний транзистор і вихідні діоди мають додаткову ізоляцію, місцями є навіть термопаста..


1. Крім запобіжника й фільтра перешкод на вході є варистор на 470 вольтів.
2. Два вхідні конденсатори по 82 мкФ, а також додатковий дросель, який разом із конденсаторами утворює CLC-фільтр. Тут же видно термістор.
3. ШІМ-контролер доволі відомий — OB2269, він траплявся мені в інших блоках живлення. Міжобмотковий конденсатор правильний, Y-типу.
4. Високовольтний транзистор 12N65 у повністю ізольованому корпусі.
5. На виході — пара діодних збірок MBR20U100. Цікаво, що на виводи транзистора й діодів навіть надягли ізоляцію.
6. Також на виході є три конденсатори 3300 мкФ, 16 вольтів і дросель. Така велика вихідна ємність у відносно малопотужному БЖ трапляється рідко, але погано те, що конденсатори розраховані лише на 16 вольтів.
Думаю, виробник вирішив компенсувати не надто високу якість конденсаторів збільшенням ємності.


Монтаж доволі акуратний. Звісно, це не Mean Well, але все ж плата відносно чиста, паяння акуратне.


Щоб не розбиратися з рештою елементів БЖ, вирішив просто накидати його схему.


Але під час роботи блок зміг мене по-справжньому здивувати — ну дуже оригінальними рішеннями. Для наочності виділив їх кольором:
1. Термістор стоїть не перед конденсаторами, а після них.
2. Фільтрувальний дросель стоїть не на шині живлення, а на мінусовому проводі.
3. Незрозумілий стабілітрон із резистором у колі живлення ШІМ-контролера.
4. Не менш незрозумілий стабілітрон паралельно світлодіоду оптрона.

Якщо чесно, я не можу знайти жодного пояснення такій схемотехніці, крім того, що розробник просто поспішав і наробив помилок. Ну або як варіант, БЖ переробляли й частину «зайвих» компонентів не прибрали, а термістор просто помилково встановили саме так.


Збираємо, підключаємо.
На виході близько 12 вольт, споживання без навантаження — близько 1.1-1.2 Вт.
Діапазон регулювання — 11-14.3 вольта, хоча насправді можна викрутити ще нижче, приблизно до 9 вольт, але за напруги нижче 11 вольт і відсутності навантаження БЖ працює нестабільно, переходячи в циклічне вмикання/вимикання.


Точність підтримання напруги залежно від навантаження середня, хоча, оскільки підключення було через клемник, можливо, на результат трохи впливали втрати на ньому.
Нижче — напруга без навантаження та за струмів 3.5, 7 і 10.5 А.


Є захист від перевантаження та короткого замикання, спрацьовує за струму близько 12.3-12.5 А, після усунення перевантаження напруга відновлюється автоматично.


На мій погляд, ККД міг би бути й вищим: в основному робочому діапазоні він становить близько 84-85%.
Нижче на графіку по горизонталі — струм навантаження в діапазоні 1-12 А, крок 1 А.


Пульсації перевірялися без навантаження та за струмів 3.3, 6.6 і 10 А; щуп підключався з використанням фільтра з конденсаторів 1+0.1 мкФ.
Основна частина пульсацій не дуже велика, але є неприємні викиди з розмахом до 200-220 мВ п-п за максимального струму. Не скажу, що це аж так багато, але з огляду на дросель на виході очікував меншого.


А от із НЧ-пульсаціями все гаразд, дається взнаки велика вхідна та вихідна ємність. Тестові режими ті самі, що й вище.


Як і завжди, перевірив тепловий режим блока живлення — і, як завжди, етапами по 20 хвилин із поступовим збільшенням навантаження.
Перевірялося за струмів 2.5, 5.0, 7.5 і 10 А

На жаль, за струму 10 А не зміг провести тривале тестування, оскільки приблизно через 5 хвилин БЖ перейшов у захист від перегрівання. Звісно, йдеться про 5 хвилин роботи після прогрівання струмом 7.5 А.


Теплова картина після етапів 5 А, 7.5 А та повторного ввімкнення за струму 10 А. Оскільки вимкнення було не зовсім очікуваним, для останнього фото я знову ввімкнув БЖ, дочекався вимкнення й зробив термознімок.
Найбільше нагрівається термістор, хоча в цьому БЖ він не виконує жодної корисної функції.
Відповідно, найчутливішим до нагрівання компонентом є трансформатор, який тут прогрівся приблизно до 100 градусів. Це хоч і багато, але в межах допустимого: за сильнішого нагрівання захист просто вимкне БЖ, тож і тут усе працює коректно.


Під час термопрогрівання перевірив точність стабілізації напруги, і тут у мене претензій не виникло: ліворуч напруга на холодному блоці, праворуч — після вимкнення через перегрівання.


Захист від перегрівання не тригерний, і напруга на виході відновлюється, але не через 1-2 секунди, як після перевантаження, а приблизно через 30 секунд.


Висновки.
Спочатку, коли замовляв, блок живлення зацікавив мене тим, що принаймні зовні був зроблений правильно. Так, на компонентах зекономили, замість фірмових використали якісь невідомі, але загалом виглядало непогано.
Тести загалом також показали непогані результати, але щоб отримати заявлену тривалу потужність у 120 Вт, доведеться забезпечити хоча б слабкий потік повітря для охолодження. Та й 7.5 А виходять майже на максимумі, тож і тут охолодження буде не зайвим.
Розмах пульсацій відносно невеликий; мені траплялися блоки як із меншим, так і з більшим, причому і серед фірмових, і серед безіменних.
Приємно, що виробник реалізував захист від перегрівання, тож вивести з ладу такий БЖ буде значно складніше.

Водночас блок живлення має деякі дивні особливості, особливо щодо встановлення термістора, який має стояти перед конденсаторами, а не після них: у початковому підключенні він просто нагріває повітря.

Якщо коротко, то загалом начебто й непогано, але якось очікувалося краще, хоча з огляду на нинішню ціну виходить цілком конкурентний варіант «народного» блока живлення.
Думаю тепер переробити цей БЖ на ДБЖ для акумуляторів LiFePO4, за зразком того, як я робив тут, тим паче він добре для цього підходить, і тут наявність термозахисту буде корисною для підвищення безпеки роботи.

Магазин надав купон BG0784b9 з яким ціна має знизитися до $11.99, діє до 15 серпня.

На цьому в мене все, сподіваюся, було корисно.