Блок живлення MeanWell EPP-500-54

Цей блок живлення я хотів купити вже давно, але то одне заважало, то інше, і ось зрештою він потрапив мені до рук. Скажу відразу: блок живлення сподобався, хоча дрібні дивності в нього все-таки є.

Як завжди, нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на обліковий запис

Деякий час тому в мене з’явився модуль гібридного перетворювача RD6006P, і захотілося зробити компактний регульований блок живлення. Загалом можна було виготовити власний корпус, підігнаний під розміри якогось блока живлення, але, по-перше, корпус у мене вже був, до того ж металевий, а по-друге, хотілося компактного рішення.

Модель EPP-500-54 я вибрав не просто так: мені загалом підійшов би й блок живлення серії EPP-400-хх, а можливо, з певними обмеженнями, і EPP-300-хх, якби не одне «але»: у цих серіях немає блоків живлення з напругою понад 48 вольт, а в ідеалі потрібно було 65.
Так, чомусь бренди не випускають блоків живлення з напругою понад 48 вольт. Хотів купити блок живлення з топологією LLC для підсилювачів потужності, але виявилося, що відповідний блок живлення коштуватиме приблизно стільки ж, як і той самий Mean Well.

Зрештою все закінчилося тим, що я замовив EPP-500-54, два... і не так давно отримав перший :)
Замовляв блок живлення на Taobao з простої причини: в Україні їх не лише можна придбати тільки під замовлення, а й коштують вони невиправдано дорого. Навіть російський ЧипДип пропонував EPP-500-54 за значно демократичнішою ціною.

Замовив два блоки живлення, про другий розповім іншим разом. Порадувало, що як бонус поклали килимок для миші, приємно :) А от упаковка блока живлення могла б бути значно кращою, ніж просто шматок пухирчастої плівки. Якось дивно, зважаючи на таку ціну.


Короткий опис серії, тут і далі наведено скриншоти з даташита.


Конструкція блока живлення відкрита, але мені це ніяк не заважає. Згідно з наклейкою, це справді Mean Well EPP-500-54, а оскільки навіть китайці не підробляють їх, повністю зберігаючи назву, то це цілком оригінальний блок живлення.


До серії входять вісім моделей, що саме по собі доволі багато. При цьому ця серія відрізняється від інших наявністю моделі з вихідною напругою 54 вольти.


Зовні він має дуже гарний вигляд, по-своєму, звісно, але видно, як розробники намагалися «вмістити» все в доволі компактний корпус, і можу сказати, що їм це вдалося.


Корпусу, по суті, немає: його роль виконує Г-подібна алюмінієва пластина, яка водночас є радіатором для деяких силових компонентів.


Розміри блока живлення — лише 127х76х41мм, або 5х3 дюйма. На кресленні з розмірами, крім власне всіх розмірів, також вказано розташування вентилятора відносно блока живлення.


На вході встановлено повноцінний мережевий фільтр, що логічно й зрозуміло: я б радше здивувався, якби його не було. Але незвичним є двоконтактний роз’єм живлення та відсутність місця для під’єднання заземлювального проводу. Судячи з усього, він під’єднується безпосередньо до корпусу.
До речі, щодо корпусу, точніше, алюмінієвого шасі. У ньому немає жодних монтажних отворів, хіба що можна використати чотири різьбові стійки кріплення плати.


Запобіжник, купа конденсаторів, дроселів, термістор — мабуть, лише варистора не зміг знайти.
На платі є місце для встановлення другого запобіжника, але його замінено перемичкою.


Загальний вигляд плати. Як можна помітити, крім відведення тепла на шасі, виробник застосував і окремі радіатори.


1. Монтаж дуже щільний. При цьому я помітив реле, яке, судячи з усього, стоїть у колі обмеження пускового струму: принаймні воно спрацьовує майже відразу після ввімкнення й вимикається через деякий час після знеструмлення.
2. Транзистори інвертора блока живлення розташовані на окремому невеликому радіаторі.
3. Для підвищення ККД виробник застосував синхронний випрямляч, хоча за такої високої вихідної напруги він уже не дає значного приросту.
4. Для захисту від перегрівання на двох радіаторах встановлено термовимикачі.


1. Вихід планую під’єднувати за допомогою гвинтових клем. Думаю, це просто уніфікація з моделями з нижчою напругою, розрахованими на значно більший вихідний струм. Ліворуч розташований роз’єм для під’єднання вентилятора, праворуч — регулятор вихідної напруги та пара допоміжних роз’ємів.
2. На виході встановлено чотири конденсатори по 220мкФ і ще один, імовірно, на 150мкФ. Маркування не перевіряв, але він менший за інші. Конденсатори розраховані на 80 вольт, і тут виробник намагався втиснути все по максимуму, адже конденсатори на 63 вольта працювали б менш надійно, а на 100 вольт були б більшими за розміром
3. Збоку є додаткова платка, що відповідає за третю допоміжну напругу — 5 вольт.
4. По суті, це звична для багатьох «черговка», і разом із нею БЖ має:
Три вихідні напруги: основну — 54 вольта, 12 вольт для живлення вентилятора та 5 вольт для живлення допоміжних вузлів.
Сигнал PowerON для керування ввімкненням основного БЖ
Сигнал PowerGood, який повідомляє споживача, що БЖ запустився коректно
Вимірювальні сигнали S+ і S- — про них пізніше.


Вхідні конденсатори встановлено так, що без випаювання їхнє маркування не прочитати. Випаювати було ліньки, тож просто виміряв — вийшло близько 250мкФ на обидва, відповідно, найімовірніше, це конденсатори на 120мкФ.
Заодно виміряв ємність вихідних: 950мкФ, з яких 880 точно припадає на чотири конденсатори по 220, ну а щось залишається п’ятому конденсатору.


У даташиті була блок-схема блока живлення, з якої можна дізнатися лише те, що БЖ має два незалежні перетворювачі, а також вузли захисту, ну і що частота PFC та основного інвертора становить 90 і 100кГц відповідно.

Але згодом я зрозумів, що блок-схема має помилки: наприклад, у зв’язці з трьох оптронів, показаних унизу, один розвернутий навпаки, а крім того, усі три — транзисторні.
Також тут видно, що контакти S+ і S- під’єднані до вихідних кіл через резистори. У даташиті про них більше ні слова, але щось мені наполегливо підказує, що це контакти ОС для реалізації чотирипровідного під’єднання навантаження.
Загалом дуже засмучує вкрай мізерна документація, яка, по суті, містить лише таблицю параметрів і креслення з розмірами.


Під’єднуємо вхідний кабель, подаємо живлення.
На виході близько заявлених 54 вольт. Приємно потішило споживання без навантаження — лише 1.4-1.5Вт, що для БЖ на 500Вт дуже мало.
Діапазон регулювання вихідної напруги становив близько 49-56.7 вольта. Якщо ж намагатися викрутити напругу на виході ще вище, БЖ переходить у режим старт-стоп, що означає спрацювання вузла OVP (захисту від перенапруги на виході).


Також у даташиті було пояснення щодо під’єднання роз’ємів, з якого можна зрозуміти, що, крім вхідного та вихідного, маємо:
1. Роз’єм вентилятора — загалом стандартний двоконтактний роз’єм
2. Роз’єм для під’єднання ліній ОС і виходу PG
3. Роз’єм виходу чергових 5 вольт і керування ввімкненням БЖ.

В останніх двох випадках використовується відносно рідкісний роз’єм DF11-4DS-2C (відповідна частина). Я навіть хотів його купити, але він дорогий, везуть під замовлення — зрештою передумав, тим паче БЖ вмикається і без нього.


Як я писав, контакти S (імовірно, від Sense) з’єднані з вихідними, опір між ними — 13Ом.


1. На роз’ємі живлення вентилятора маємо 12 вольт, причому, як я розумію, стабілізованих.
2. На чергових 5 вольтах, відповідно, маємо 5 вольт. Ця напруга є лише на цьому роз’ємі й далі нікуди не виводиться.
3, 4. Контакт PS_ON підтягнутий до +5 вольт, відповідно, БЖ нормально запускається без його під’єднання. Щоб «заглушити» основний перетворювач, треба заземлити цей контакт — споживання при цьому падає до 0.2-0.4Вт.


Тест під навантаженням у діапазоні від 0 до 8А показав, що БЖ поводиться непогано, але зазначу, що вихідна напруга «плаває» приблизно на +/-5мВ сама по собі.
Нижче наведено результати для струмів 0, 1, 2, 4, 6 і 8А.


ККД вимірювався в діапазоні навантажень від 0.5А до 11А, тому контрольних точок вийшло багато. За заявлених 94% блок реально показав до 95% на максимальній потужності.
Крім того, з’ясувалося, що захист від перевантаження спрацьовує за вихідного струму понад 11А, ближче до 11.2-11.3А, а БЖ коректно працює і за потужності близько 550Вт явно довше за заявлені 3 секунди.


Пульсації вимірювалися за прямого під’єднання щупа до клем, і тут я отримав близько 150мВ р-р за заявлених 200.
Осцилограми за струмів 0, 3, 6 і 9А. На першій осцилограмі чітко видно «зелений режим», коли БЖ перейшов у режим низького споживання.


Зате на виході були пульсації з частотою 100Гц, причому і за струму 3А, і за 9А — різниця лише в амплітуді. Можливо, були наведення на щуп, але тут я не впевнений.


Термопрогін проводився за умов, коли блок живлення просто лежав на столі. Можливо, температурні режими були б трохи кращими, якби він стояв на боці, але мені було важливіше оцінити загальну ситуацію.


У даташиті є графіки залежності вихідної потужності від температури повітря, наявності додаткового охолодження та вхідної напруги, але якщо дуже спростити, то за напруги мережі 230 вольт маємо два режими роботи:
1. Природне охолодження — 320Вт
2. Примусове охолодження — 500Вт.


Я перевіряв за природного охолодження, напруги мережі 230 вольт і вихідного струму 3, 6 та 7А, що дає потужність навантаження 160, 320 і 375Вт. Кожен етап тривав 20 хвилин.

У перших двох режимах загалом усе було навіть добре, але коли я збільшив навантаження до 7 ампер, температура трансформатора перевищила 100 градусів.
Пункт D.PFC — це діод коректора, він стоїть поруч із силовим транзистором, але виміряти температуру транзистора не вдалося.


Ті самі режими на термознімках. Під час тесту я звернув увагу, що температура обмотки трансформатора за струму 6А становила 97 градусів. На третьому знімку я навів тепловізор саме на цю точку, і там уже близько 115.


Блок має невелику позитивну залежність вихідної напруги від температури:
1. Холодний БЖ без навантаження
2. Прогрітий БЖ із навантаженням 7А
3. Прогрітий БЖ без навантаження.

Також зазначу, що БЖ мав певний «вибіг» напруги після зняття навантаження: спочатку було 54.050, за приблизно 20-30 секунд підросло до 54.054, а потім почало знижуватися.
Але загалом, на мій погляд, напруга тримається дуже стабільно: все-таки відхилення на 40-50мВ за напруги 54 вольти — це непогано.


Загалом на цьому етапі огляд можна було б і завершити, але далі я хотів би розповісти про варіант невеликої переробки блока живлення для використання разом із перетворювачем серії RD60хх.


Для нормальної роботи RD6006P потребує на вході щонайменше 61+3.6=64.6 вольта, але, як я писав вище, блок живлення не може видавати напругу понад 56.7 вольта.
Відповідно, треба розв’язати два завдання:
1. Збільшити максимальну напругу, тобто розширити діапазон регулювання вгору.
2. Підняти нижній поріг захисту від перенапруги. До речі, в описі він може бути в діапазоні 56.7-59.4, але в мене був на мінімумі :(

Вирішив почати з коригування захисту від перенапруги, але виявилося, що все не так просто, тим паче без документації. Частково збив з пантелику напис OVP на платі та резистор, який розташований поруч із ним. Цей резистор є верхнім у дільнику від вихідної напруги, але в колі зворотного зв’язку стабілізації напруги.
Загалом майже промахнувся, хіба що потім це трохи допомогло.


Загалом стало зрозуміло, що треба копати глибше, тож відкручуємо плату від шасі.


Тут я й дізнався, що силовий компонент, розташований ближче до краю, — це діод коректора, а лівіше стоїть його силовий ключ.


Загальний вигляд нижньої частини плати.


Окремі компоненти та вузли:
1. ICE3PCS03, контролер ККМ.
2. L6599, основний ШІМ-контролер. Праворуч видно три оптрони, і видно, що вони одного типу, але два спрямовані в один бік, а один — у протилежний, що суперечить блок-схемі в даташиті БЖ.
3. MP6922, контролер синхронного випрямляча; вище видніється стабілізатор 7812, який, імовірно, відповідає за живлення вентилятора.
4. LS957B, даташит шукав, але так одразу й не зміг знайти; припущу, що це формувач сигналу Power_Good.


Також знизу плати встановлено два струмовимірювальні шунти, а зверху плати є ОП, який підсилює сигнал від них. За-хорошому, треба було б перевірити наявність режиму CC, але в мене немає такого навантаження, яке могло б стабілізувати напругу в потрібному мені діапазоні за потужності близько 550-600Вт.


Я досить швидко з’ясував, який з оптронів відповідає за захист. Можна було б просто закоротити його, і нічого б не вимикалося, але «це не наш метод», тим паче, що, як з’ясувалося згодом, на цей самий оптрон заведено й захист від перевантаження.

Загалом виявилося два кола зворотного зв’язку.
1. Угорі позначено нижній резистор дільника, що відповідає за OVP; поруч навіть передбачено місце для другого.
2. Унизу — нижній резистор дільника зворотного зв’язку за напругою.

Оскільки найпростіший спосіб корекції — встановити додатковий резистор паралельно, я так і зробив. Відповідно, щоб підвищити напругу, потрібно зменшити опір нижнього резистора дільника.

Загалом на платі є щонайменше чотири TL431:
1. Зворотний зв’язок за основним виходом
2. Зворотний зв’язок за струмом
3. OVP
4. Зворотний зв’язок за напругою 5 В

І це справді збивало з пантелику, особливо в колі захисту від перевантаження, адже повністю воно виглядає так: шунт — ОП — транзистор — дільник — TL431 — оптрон. До цього ж оптрона під’єднано й OVP.


Нескладними розрахунками прикинув номінали резисторів, які треба під’єднати паралельно до наявних. Вийшло, що в колі зворотного зв’язку за напругою можна поставити 20 кОм, а в колі OVP — близько 7 кОм. Але резистора на 7 кОм під рукою не знайшлося, тож поставив 9.1 кОм.

У результаті OVP спрацьовував за напруги понад 62.7 вольта. Під’єднавши паралельно резистору 9.1 кОм ще й 33 кОм, отримав уже 64.32 вольта.


Але здалося, що й цього замало, тому замінив резистор 33 кОм, під’єднаний паралельно до раніше встановленого 9.1 кОм, на 20 кОм (загальний опір — 6.25 кОм) і зміг налаштувати блок живлення на вихідну напругу 65 вольт, хоча не радив би так робити.


Під час роботи, хоч я й робив усе обережно, випадково закоротив щупом вихід блока живлення на роз’єм вентилятора. На щастя, постраждав лише сам роз’єм.


Про перетворювач і корпус я вже якось розповідав, а тепер настав час зібрати все докупи.
1, 2. Варіантів установлення блока живлення лише два: коли шасі повернуте до перетворювача і коли від нього. Я вибрав перший варіант, адже в такому разі шасі працюватиме як екран, та й охолодження покращиться.
3, 4. Найскладнішим етапом було врізати мережевий роз’єм. Хотів установити його вертикально на місце клем, але тоді він заважав би блоку живлення.


Дуже важливо зробити додаткову ізоляцію. Проблема цього блока живлення в тому, що компоненти «гарячої» частини розташовані близько до краю плати, і якщо встановити блок живлення так, як я планував, вони опиняться зовсім поруч із корпусом.
Майже те саме стосується й верхнього торця плати.

Для ізоляції я використав пластик, який трапляється в упаковках різних товарів.


Ось, власне, і майже все. Певно, бракує лише вентилятора та плати керування для нього, але вентилятор поки що в дорозі, а плата без нього не має сенсу. Розповім про це іншим разом.


Вмикаємо, перевіряємо — усе працює :)
І тут зроблю важливий відступ:
Зрозуміло, що всі переробки ви робите на власний ризик, але додам: я підвищив напругу на 20% від початкової. Це ДУЖЕ багато, і я планую знизити її приблизно до 60 вольт (+10% від початкової).
Річ у тім, що підвищення на +10% блоки живлення зазвичай витримують без проблем, а от +15% дається їм уже складніше. +20% — це вже занадто, краще не ризикувати.


Ну і що сказати за підсумками. Особисто мені блок живлення сподобався, особливо велика потужність за малих розмірів, а також високий ККД, цілком прийнятний рівень пульсацій та й загалом його поведінка.
Трохи не сподобався дуже малий діапазон регулювання вихідної напруги, та й, на мій погляд, трансформатор нагрівається надто сильно, але це вже причіпки.

Якщо вас влаштовує ціна, рекомендую — не пошкодуєте. Знайти компактніше готове рішення для живлення складно.

На цьому в мене все. Сподіваюся, інформація була корисною.