Гібридний регульований перетворювач напруги RD6012P(W)

Я вже публікував анонс цієї моделі перетворювача, яка є розвитком попередньої моделі 6006Р і відрізняється від неї переважно меншим вихідним струмом і потужністю.
Про цю модель мене вже запитували кілька читачів. Ну що ж, приїхала, оглянув, протестував і сформував певну думку.

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

Як передмова.
Як би я не тестував пристрій і що б не писав, по суті це потужніша версія відомого RD6006P, який «виріс» із ще відомішого RD6006, і, звісно, у них багато спільного. Тож, щоб не повторюватися, просто дам посилання на огляди всіх попередніх моделей RuiDeng, які в мене побували.
DPH5005
DPS8005
DPS5020
RD6006
RD6012
RD6018
RD6006P

Ключових відмінностей серії «Р» від попередніх моделей можна назвати дві:
1. Це гібридний перетворювач, тобто спочатку тут стоїть знижувальний перетворювач DC-DC, а після нього — лінійний стабілізатор.
2. Для вимірювання та задання струму/напруги використовуються окремі ЦАП/АЦП, а не вбудовані в мікроконтролер, що підвищує точність.

Думаю, є сенс порівняти нову модель із попередньою, і частково різницю видно вже в таблиці технічних характеристик.


Упаковка, як завжди, не викликає нарікань: велика коробка з пінопласту плюс окрема коробка з цупкого картону.


Комплект постачання нічим не відрізняється від попередніх моделей і містить:
1. Перетворювач
2. Кабель із термодатчиком
3. Пару клем-«вилочок»
4. Запобіжник
5. Модуль WiFi (опційно)


Модуль WiFi, термодатчик, клеми та запобіжник на 20А.


Загальний вигляд перетворювача.


Передня панель повністю ідентична всім попереднім моделям серії RD60хх, аж до кольору пластику.


Ті самі кнопки прямого введення параметрів, гвинтові клеми для підключення звичайного навантаження (чорна/червона) або заряджання акумулятора (чорна/зелена).
Щодо розмірів: модулі відрізняються лише товщиною, оскільки вона залежить від установлених компонентів; ширина/висота — 160х74 (167х81)мм.


Але думаю, більшості цікавіший пристрій, а не зовнішній вигляд, тож подивімося, що в блока ззаду.
А тут усе дуже схоже на модель 6006Р. Я б навіть сказав, що майже все ідентичне, за винятком кількох дрібниць.


І майже всі відмінності стосуються вхідної частини.


1. Вхідний синфазний дросель явно більший, ніж у 6006; поруч розташований транзистор захисту від переполюсування.
2. Вхідний клемник чотириконтактний, на вході встановлена пара конденсаторів 470мкФ 80 вольт.
3. Допоміжні перетворювачі напруги — тут усе як у 6006Р
4. Перетворювач DC-DC посилений: якщо в 6006Р стояв P-канальний транзистор і діодна збірка, то тут застосували синхронний випрямляч на парі N-канальних HY3210.
5. Розмір силового дроселя не вимірював; суб’єктивно він приблизно такий, як у 6006, але тут обмотка виконана двома проводами, а не одним, як у 6006.
6. Реле захисту від переполюсування під час заряджання акумулятора розраховане на 16А, але важливіша відмінність розташована трохи лівіше: виробник установив дросель для зменшення пульсацій після каскаду DC-DC.


Усі доповнення та зміни вхідної частини призвели до того, що основний ШІМ-контролер просто не вмістився на спільній платі, тож його довелося винести на окрему невелику платку. Але це все той самий TL594, що й у всіх попередніх моделях.


Вузол ЦАП/АЦП і лінійного регулятора зовні схожий на такий у 6006, але, як виявилося, різниця є. Наприклад, тут застосували лише один оптрон гальванічної розв’язки, тоді як у 6006 їх було три. Є й інші дрібні відмінності, хоча загалом навіть компоненти розташовані так само.


Цікаво, що тут на виході також установили дросель для зменшення пульсацій. Мабуть, за великих струмів без нього вже «не тягнуло».


Силова плата виймається з корпусу так само, як і в попередніх моделях.


Знизу розташовані лише транзистори лінійного регулятора, шунти та радіатор охолодження допоміжного ШІМ-контролера.


Транзистори й шунти такі самі, як у 6006Р, тільки тут їх удвічі більше. До речі, судячи з усього, транзистори просто з’єднані паралельно, а це не зовсім добре: за правилами їм не завадили б невеликі вирівнювальні резистори.


Загальний вигляд цифро-аналогової частини без корпусу.


Плата керування


Тут я взагалі не помітив жодних відмінностей від 6006Р.


Для перевірки під’єднав модуль до його «побратима» RD6018. Власне, тести проводилися або в такому варіанті, або перетворювач живився безпосередньо від БЖ на 800Вт, який я раніше оглядав.


Після ввімкнення з’являється заставка, а потім робочий екран, на якому відображається вся потрібна й непотрібна інформація:
1. Поточний час, допоміжні режими роботи
2. Вихідні параметри: напруга, струм, потужність
3. Вхідна напруга
4. Задані параметри: напруга, струм.
5. Параметри тригерного захисту: напруга, струм
6. Режими роботи, віддана ємність і температура зовнішнього датчика.

Також можна швидко перейти до ще двох варіантів відображення, але особисто мені більше подобається основний.


На відміну від усіх попередніх моделей, тут є два режими роботи: 0-6А і 0-12А. У першому випадку вихідний струм — до 6.1А, зате точність вища; у другому точність нижча, але діапазон розширено до 12.1А.
Усе було б добре, і я, мабуть, навіть пробачив би розробникам відсутність автоматичного перемикання, якби не одне «але».
1, 2. Режими роботи перемикаються кнопками вгору/вниз, відповідно змінюється й роздільна здатність вимірювача/задавача
3. Але проблема в тому, що ліміт захисту не перемикається, тож після переходу з 6А на діапазон 12А доводиться вмикати заздалегідь налаштовану комірку пам’яті з більшим лімітом, інакше більше ніж 6.2А ми не отримаємо.


Меню налаштувань останніх версій перетворювачів практично однакове, як і підтримувані функції.


Ба більше, навіть помилки русифікації переходять із версії у версію.


Перейдемо до тестів.

Перший тест — точність вимірювання вхідної напруги. Здебільшого тест беззмістовний: на мою думку, ця функція взагалі мало кому потрібна, але чому б не перевірити.
Загалом усе дуже навіть непогано, особливо як для другорядної функції. У діапазоні 10–60 вольт результати були трохи завищені — приблизно на 10–50 мВ у всьому діапазоні, причому майже лінійно.


Тест другий: точність установлення та вимірювання напруги.
Тут усе дуже добре, хоча на найменших значеннях були невеликі «коливання», але ж ідеться про діапазон 1–10 мВ.


Тест третій: точність установлення та вимірювання струму.

Спочатку діапазон 0–6 А.
На малих значеннях коливання були помітними, але за струму понад 1 мА все стало доволі непогано.


А тепер діапазон 0–12 А.
Цей тест був радше доповненням, тому його провели у скороченому вигляді. Спочатку здалося, що точність кульгає за великих струмів, але потім я зрозумів, що похибка 0,1% відносно мультиметра — це не так уже й погано :)


Тест четвертий: залежність вихідної напруги від навантаження.
Тут усе просто чудово, навіть з огляду на те, що підключення двопровідне: перетворювач без проблем підтримує вихідну напругу в діапазоні навантажень 0,05–12 А


Зате під час тестування я зловив той самий глюк, що й у попередньої моделі. У якийсь момент помітив, що вбудований вольтметр показує щось не те. І справді, його покази були занижені, хоча вихідна напруга встановлюється правильно, а струм вимірюється нормально. Перезавантаження кнопкою на передній панелі не допомагає: воно лише скинуло режим роботи й повернуло на першу комірку пам’яті. Допомагає тільки повне знеструмлення.


Тест п’ятий: мінімальна різниця між входом і виходом.
Перевіряв за двох значень вхідної напруги (35 і 61 В), а також за двох варіантів навантаження (6 і 12 А).
У результаті з’ясувалося, що для вхідної напруги 35 вольт мінімальний запас має становити 3,2–4,2 В, а для 60 вольт — трохи більше, 5,5–6,2 В.

Щоб зрозуміти різницю, подивімося на виміряну вхідну напругу та вихідну, яку зміг забезпечити блок живлення.


Тест шостий: оцінювання рівня пульсацій за вихідної напруги 30 вольт і струмів навантаження 0, 4, 8 і 12 А.
Загалом самі пульсації дуже малі, трохи дратувала «шерсть». Осцилограми знімалися за прямого підключення щупа, тобто без фільтра C+C. З фільтром майже вся «шерсть» зникала.

Перетворювач живився від 800Вт ИИП.


Тут струм скрізь становив 12 А, але вихідна напруга була різною: 5, 12, 24 і 48 вольт.
Пульсації стали дещо більшими, але все одно їхня основна складова (без урахування «голок») не перевищувала 5 мВ.


Тест сьомий: перехідні процеси.
1, 2. Подавання/зняття напруги 5 вольт на виході.
3, 4. Реакція на підключення/відключення навантаження. На виході було встановлено 12 Вольт, постійно був підключений резистор 30 Ом, а паралельно до нього підключався (або відключався) резистор 3.3 Ома. Відповідно, тут показано реакцію на зміну струму 0.4–4А і 4–0.4А.
5, 6. Перехід із режиму CV у режим CC і назад: напруга 15 вольт, струм навантаження 4.5А, встановлено обмеження 3А.

Під час тесту я звернув увагу на затягнуте зняття напруги з виходу; в іншому все дуже непогано.


Тест восьмий: підключення паяльника TS-100. У цьому тесті перевіряється стійкість перетворювача до імпульсного навантаження 0–2.8А.
Як і у випадку з RD6006P, у мене немає зауважень.


Тест дев’ятий: оцінювання ККД і втрат на перетворювачі.
Вхідна напруга близько 68–70 вольт, струм навантаження 12 А, вихідна напруга 5, 12, 24, 36, 48 і 60 вольт. Власне споживання перетворювача без навантаження за живлення від 60 вольт коливається в діапазоні 30–40 мА.

Вихідна напруга — ККД — втрати (ККД і втрати 6006Р)
5 Вольт — 63.5% — 34.9 Вт (60.0% — 20.1 Вт)
12 Вольт — 79.6% — 36.7 Вт (78.3% — 20.0 Вт)
24 Вольта — 87.9% — 39.35 Вт (87.7% — 20.27 Вт)
36 Вольт — 91.7% — 38.68 Вт (91.6% — 19.84 Вт)
48 Вольт — 94.1% — 36.1 Вт (93.8% — 18.9 Вт)
60 Вольт — 95.5% — 34.06 Вт (94.6% — 19.1 Вт)

Загалом ККД приблизно такий самий, як у 6006Р, місцями трохи вищий. Але оскільки ця модель працює за вдвічі більшої потужності навантаження та струму, то й втрати були майже вдвічі більшими, що, безперечно, позначається на нагріванні.
Оскільки перетворювач лежав на столі екраном догори, що погіршувало охолодження, він дуже швидко й сильно нагрівався.


Тест десятий: оцінювання нагрівання.
1. У цьому тесті перетворювач навантажили струмом 12 А за вихідної напруги 24 вольти, що, згідно з наведеними вище результатами оцінювання ККД, відповідає максимальним втратам.
2-4. Початкова температура за вбудованим термодатчиком становила 23 градуси, через 5 хвилин було вже 57, через 10 температура зросла до 61 градуса, а через 20 хвилин від початку тесту становила 63 градуси. Далі, думаю, проводити тест немає сенсу.


1, 2. Термознімки через 10 і 20 хвилин від початку тесту.
3. Найгарячіший компонент — дросель, а радіатор вузла DC-DC нагрівається помітно менше, приблизно до 60 градусів.


Але не спокушайтеся: як я писав вище, нагрівання сильно залежить від умов охолодження. Наприклад, після попереднього тесту я поклав перетворювач екраном догори, і вже за хвилину температура перевищила 70 градусів, а ще за хвилину піднялася до 80 градусів, і перетворювач вимкнув вихід.


Це вже не тест, а радше просто цікавість: вирішив подивитися, яке падіння напруги на лінійному регуляторі.
Підключитися безпосередньо до транзистора було вкрай незручно, тож довелося вимірювати з урахуванням шунта й вихідного дроселя. Але не думаю, що це дуже критично, адже під час вимірювань за різних струмів (1 і 12 А) я помітив, що різниця приблизно відповідає очікуваному падінню напруги на цих елементах.
1. Вихідна напруга 5 вольт, струм 1 А
2, 3. Вихідна напруга 5 вольт, струм 12 А; у міру нагрівання напруга потроху знижується.
4. Вихідна напруга 40 вольт, струм 1 А
5, 6. Вихідна напруга 40 вольт, струм 12 А, а тут вихідна напруга потроху зростала.

У 6006Р падіння напруги саме на регуляторі становило близько 1.5 вольта, тут трохи більше, але не принципово.


Нещодавно в коментарях мені написали про проблеми з підключенням пристроїв Android через WiFi, тож вирішив перевірити.

Спочатку завантажуємо останню версію застосунку, встановлюємо й запускаємо. Під час запуску з’явиться коротка інструкція, де буде показано, що потрібно ввімкнути геолокацію. Перевірив у себе — увімкнена.


Далі заходимо власне в програму. Інструкція відображається лише один раз, під час першого запуску.
Запитують доступ до геолокації, а також до фотографій, після чого хочуть, щоб ми погодилися з їхніми умовами. Діватися нікуди — погоджуємося.
Далі запускаємо «розподільчу мережу». У мене застосунок автоматично запустився російською мовою, мабуть, краще перемкнути на англійську.


Ну а тепер підключення.
У налаштуваннях модуля вибираємо «WiFi» і перезавантажуємо його. На екрані з’явиться режим очікування з’єднання, далі все робимо в застосунку.
1, 2. Найбільшою проблемою виявилося пояснити застосунку, що я вже підключений через мережу 2.4 ГГц, бо він уперто вважав, що я підключаюся через 5 ГГц. Зрештою довелося перемкнути телефон із 2.4 на 5 ГГц, запустити програму й побачити, як вона свариться, потім перемкнути телефон на 2.4 ГГц — і лише тоді стала доступною кнопка «ініціалізація».
3, 4. Після ініціалізації чекаємо, поки на екрані модуля з’явиться інформація про IP-адресу, а потім натискаємо «підтвердження».
5, 6. Програма щось там шукає, знаходить і радісно повідомляє нам про це — власне, і все.


А ось так цей процес виглядає на екрані модуля.
1. Вмикаємо режим WiFi і перезавантажуємо модуль.
2. На екрані з’являється режим очікування підключення. За потреби можна натиснути на енкодер, щоб запустити модуль у звичайному режимі.
3. Екран після успішної ініціалізації, пункт 4 попереднього опису.
4. Тут у мене вперше щось пішло не так: начебто з’єднання було, але застосунок не підключився до модуля.
5. Перезавантажив модуль, на дисплеї пробігли рядки, причому з однією помилкою.
6. Усе, ПЗ під’єднано, про що свідчить жовтий колір індикатора WiFi.


Загалом від попередніх версій ПЗ начебто нічим не відрізняється. Мабуть, єдине, що я помітив, — це перемикання діапазонів 0-6 і 0-12А.


Тепер про ПЗ для комп’ютера.
Завантажити його можна за посиланням зі сторінки товару, але після запуску програма одразу запропонувала оновитися. Оновлену версію можна відразу завантажити звідси.


Далі я спробував під’єднати ПЗ через WiFi, але згодом плюнув на цей нудний квест і під’єднався через USB.
Після під’єднання до модуля ПЗ повідомило про наявність оновленої версії прошивки з виправленою функцією обмеження потужності.


Прошивку оновив — на щастя, це нескладно.


Тепер можна подивитися на ПЗ.
Та дивитися тут особливо нема на що, бо воно фактично нічим не відрізняється від попередніх версій. Хіба що й тут з’явилася кнопка перемикання діапазонів.


Висновки.
На мій погляд, перетворювач вийшов непоганим. Ні, не казатиму, що він чудовий: певні недоліки все ж є, але загалом виглядає він цілком пристойно.
Якщо порівнювати його з попередньою моделлю, то відмінність лише у більшому струмі й, відповідно, потужності. В іншому змін майже немає, навіть помилки в ПЗ залишилися на своїх місцях.
Хоча апаратні відмінності порівняно з 6006Р усе ж помітні:
1. Вхідна клемна колодка на чотири контакти замість двох і синфазний дросель більшого розміру
2. Синхронний випрямляч і N-канальні транзистори
3. Силовий дросель намотаний двома проводами
4. Додано дроселі для зменшення пульсацій: один перед лінійним регулятором, другий після нього.
5. Замість одиночного шунта для вимірювання струму й транзистора лінійного регулятора встановили пару.
6. ШІМ-контролер винесли на окрему плату.
7. Реле захисту на більший струм.

Що не сподобалося. Незручна система перемикання діапазонів. Як я вже писав, гаразд, що немає автоматики, але ж як заважає те, що після перемикання з діапазону 0-6 на 0-12А максимальний струм залишається на тому самому значенні, тобто 6.2А...
Нагрівання стало суттєво більшим, тому варто уважніше поставитися до вентиляції корпусу. Думаю, якщо випустять модель 6018Р, то там цілком можливе й перегрівання, хоча я, мабуть, більше чекаю на щось на кшталт 6024 (без Р).
Ну і спонтанний збій із помилкою вимірювання вихідної напруги, який також перекочував із версії 6006Р.

А суб’єктивно, на мою думку, все дуже непогано. Тішить, що виробник не закинув ідею розширення асортименту й випускає нові моделі. Щоправда, варто зазначити, що на момент анонсу він коштував на 20-25 доларів менше. Шкода, що виробник підняв ціну :(
Продавець підкинув купон на знижку.
Якщо нічого не переплутав, купон дає знижку 7 доларів.
https://rdtech.aliexpress.com/store/selected-sale-items/923042.html?es=0zoEZ8%2F9sMYBqdzmdP13eTtkm3LfdWSL


На цьому поки все. Сподіваюся, було корисно, і, як завжди, чекаю на коментарі та запитання.