Зарядний пристрій потужністю 500 Вт, то ось який ти, Abibas

Деякий час тому один із підписників надіслав блок живлення, а точніше — зарядний пристрій, але не для ремонту, а для тестування й огляду. Та насправді цікавіше навіть не це, а певна «родзинка», про яку я давно хотів розповісти, але зразок ніяк не траплявся.
Забігаючи наперед, скажу: усе виявилося краще, ніж я очікував :)

Нагадую: щоб завжди 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

Також підписатися на оновлення й нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog

Блок живлення отримав запакованим так, що ним, мабуть, можна було навіть у футбол грати :)
Усередині була картонна коробочка, у якій і лежав наш піддослідний. Порадувало, що його навіть запакували в плівку, тобто після отримання з Китаю його точно не розпаковували.
А ось на що я відразу звернув увагу, особливо з огляду на те, що блок був запакований у плівку, — це пил, виявлений одразу після зняття плівки. Дивно.


Формфактор блока, мабуть, знайомий кожному, хто хоч раз вибирав блок живлення: звичайна алюмінієва коробочка, яка водночас виконує функцію радіатора.


1. Цікаво, що саме в «китайських» блоків живлення кришка клемника є, а в нещодавно показаних Mean Well її немає...
2. Модель заявлена як S-500-14.2, тобто 14.2 вольта, 35 ампер або 500 Вт. Уже за цими параметрами можна здогадатися, що це не просто блок живлення, а зарядний пристрій.
3. На специфічність цього пристрою натякають і два підлаштувальні резистори: ліворуч регулювання струму, праворуч — напруги.
4. Насправді є ще перемикач 115/230, але він прихований під наклейкою, і це добре.

При цьому в продавця є ці блоки живлення з вихідною напругою: 12, 14.2, 24, 29.2, 36, 48, 54.6, 58.8, 60, 67.2, 71.4, 72, 75.6, 80, 88 і навіть 110 вольт!




А ось і та сама «родзинка», про яку я писав.
Блок намагається мімікрувати під продукцію відомої фірми, і тут я хотів би пояснити.
Мене часто запитують: на AliExpress є Mean Well — як не купити підробку?
Усе дуже просто: Mean Well не підробляють, принаймні мені підробки не траплялися. А ось схоже маркування роблять, і неуважний покупець цілком може сплутати його з оригіналом.
Ліворуч — один із прикладів мімікрії, праворуч — правильне написання. Можуть бути невеликі відмінності: наприклад, на сторінках іноді пишуть Meanwell, MeanWell, Mean Well, але тільки так і ніяк інакше.

Так відбувається тому, що насправді існують закони проти підробок і, повірте, у Китаї вони працюють. Тож повна копія товару — це одне, а схожий товар — зовсім інше. Так, найчастіше це стосується продукції саме китайських фірм.
Так, я знаю, що Mean Well — це Тайвань, але чи багато людей у Китаї знають, що Україна й росія — різні країни?

Якщо коротко: бачите логотип, який повністю збігається з тим, що показаний праворуч, — оригінал; є хоч якась відмінність — імітація.


Розміри, вага — нічого цікавого.


А все цікаве, як завжди, усередині.


Компонування, мабуть, на 99% таке саме, як у подібних блоків живлення. Тут складно вигадати щось нове.


1. На вході майже повноцінний фільтр, бракує, мабуть, лише варистора, та й запобіжник замалий.
2. Схемотехніка дуже схожа на блоки ATX: є допоміжне джерело живлення, яке живить основний інвертор і вентилятор. У цьому разі блок може мати широкий діапазон регулювання, при цьому ШІМ має гальванічний зв’язок із виходом, а розв’язка забезпечується за допомогою допоміжного джерела та ТГР транзисторів інвертора.
3. Вихідні транзистори та їхній трансформатор гальванічної розв’язки.
4. Вихідні діодні збірки та вихідний накопичувальний дросель.


А ще я помітив пил усередині корпусу, після чого в мене виникло стійке відчуття, що блок живлення або просто БЖ, або БВ після ремонту. А оскільки він був запечатаний, то таким він був і в продавця.


У мене є пара оглядів доволі непоганих блоків живлення на 600 і 800 Вт. Якщо придивитися, можна помітити, що в них дуже багато спільного: наприклад, те саме допоміжне джерело живлення, польові транзистори на виході інвертора та й загалом майже однакова схемотехніка. Але ось що мені сподобалося, а чого тут немає, — це додаткові радіатори на транзисторах і діодних збірках.
Огляд моделі на 600 Вт
Огляд моделі на 800 Вт



Перевіримо, що з напругою. Перший запуск — про всяк випадок через лампу.
І тут добре видно перевагу блока живлення з допоміжним джерелом живлення: вихідну напругу можна регулювати практично від нуля до повної напруги. Максимум можна виставити трохи більше ніж 14.6 вольта, і це добре: випадково не перекрутите, адже 14.6 — це повна напруга заряджання батареї 4S LiFePO4.
Регулювання плавне й лінійне, напругу можна виставити з достатньою точністю.


При цьому напруга не залежить від струму навантаження — принаймні в діапазоні від нуля до 30 ампер, більше навантаження не тягне. Та й загалом, навіть якби тягнуло, перевіряти зарядний пристрій навантаженням, яке має лише режим CC, некоректно: правильно перевіряти в режимі CV. Але наявне в мене навантаження має максимальну потужність 150Вт, а в навантажень типу «Аторч» режим CV програмний і реалізований криво.


Але не все так гладко: у процесі з'ясувалося, що вихідна напруга має від'ємну залежність від температури. Загалом це нормально, хоча, з іншого боку, якби залежність була додатною, можна було б спочатку нагріти блок, виставити потрібну напругу, а потім, у міру охолодження, вона знизилася б і батареї було б легше.

Щоправда, тут я вже потім помітив, що блок має активне охолодження, а я навантажив його струмом 30А та ще й без вентилятора :)


Щоб не надто його мучити, першу перевірку проводив зі струмом 20А, але без активного охолодження. Видно, що в міру нагрівання напруга знизилася з 14.60 вольта до 14.515, а через 20 хвилин після зняття навантаження піднялася до 14.575. Далі, найімовірніше, доросла б до встановлених 14.60, але я не став чекати.


Поганяв у такому режимі з пів годинки. Нарікання, мабуть, було лише до нагрівання снабера, але, до речі, цим грішили й моделі на 600 і 800 ват, про які я писав вище.


За струму 20А та відсутності активного охолодження резистори нагрівалися до 138 градусів, другими в списку були термістори на вході, але їм і належить нагріватися.
Третьою точкою з помітним нагріванням були вихідні діодні збірки, але, знову ж таки, БЖ працював у пасивному режимі.
А от трансформатор і вихідний дросель почувалися чудово, тож думаю, що з увімкненим вентилятором усе буде значно краще.


Як я вже писав, навантаження не тягне повний струм, тому вирішив завдання подальшої перевірки простіше: взяв батарею, злив із неї приблизно 60Ач і використав як навантаження.


Спочатку вихідний струм був встановлений на 36 ампер, але все працювало нормально. Ба більше, навіть вентилятор під час початкових перевірок не запускався — я навіть подумав, чи під'єднав я його взагалі.


З'ясувалося, що в міру нагрівання струм знижується, і за відносно короткий час становив уже 35.36А.
Нижнє значення регулювання — близько 1.1А, верхнє перевірити не зміг, бо блок не мій, а піднімати було реально стрьомно. Максимум, який виставляв, — близько 43А.
Після невеликого прогрівання виставив рівно 35А й перейшов до тестів.


Загалом тест тривав приблизно 1 годину 40 хвилин, при цьому струм заряджання швидко знизився до 34.5-34.6А й залишався на цьому рівні. Чекати завершення заряджання не став: акумулятор без плати захисту, від’єднав, коли побачив, що напруга почала швидко зростати.

Кілька слів про вентилятор: по-перше, він шумний, по-друге, він дуже шумний, по-третє, працює в режимі вмикання/вимикання, причому інтервали приблизно по пів хвилини, може, трохи більше, і це помітно дратує....


Зі зрозумілих причин не став експериментувати зі зняттям кришки на ходу, щоб виміряти температуру. Максимум, що можу показати, — загальне фото й температуру найгарячішого вузла, до якого зміг дотягнутися тепловізором, — вихідних діодних збірок.
Суб’єктивно, блок нагрівається, і це зрозуміло, а вентилятор видуває помітно гаряче повітря, але щоб було якесь перегрівання — не сказав би.
Як на мене, бракує додаткових радіаторів: як я показував вище, корпус у районі транзисторів помірно гарячий, а от у районі діодних збірок пальці обпікає, що й зрозуміло — майже 80 градусів.


Після перевірки блок розібрав для подальшого огляду — і виявилося, що недарма, ой недарма.


На перший погляд усе акуратно й красиво, хоча, звісно, з китайським акцентом, але все ж.


1. Мережевий фільтр. Фото, власне, щоб показати: плату розраховано щонайменше на моделі 450 і 600 Вт.
2. Конденсатори Y-типу
3. Термістори й вихідний конденсатор інвертора.
4. Діодний міст. Під час роботи не сказав би, що все погано: гріється та й гріється, але, як на мене, радіатор йому не завадив би, тим паче місце для нього є.


Вузол ШІМ-контролера — ну просто класика як вона є, знайома всім TL494. Причому, що характерно, у показаних раніше моделей на 600 і 800 Вт стояла SG3525, яка хоч і теж не нова, але все ж молодша за TL494.


До речі, щодо TL494: їй уже щонайменше 40 років, згідно з китайською статтею у Вікіпедії (іншими мовами не знайшов) —


Допоміжне джерело побудоване на сучаснішому інтегрованому ШІМ-контролері Viper22A


1. У силовому вузлі стоїть пара 23N50 — це транзистори на 500 вольт зі струмом 23 ампери та опором каналу 0.21 Ома. Загалом для такої схеми більш ніж нормально.
2. Вузол снабера і власне резистори, які гріються.
3. На виході пара діодних збірок MBR40100, відповідно 40 ампер, 100 вольт. Тут якось не дуже багато, адже вихідний струм усе-таки 35А
4. Між землею входу та спільним проводом виходу також стоїть конденсатор, але звичайний високовольтний, і в цьому випадку це цілком нормально, хоча саме Mean Well іноді ставить і тут Y-конденсатори.

Хочу окремо зазначити, що плату розроблено досить грамотно: наприклад, ліворуч на останньому фото видно кріпильний отвір, але видно й те, що доріжка не лише обходить його, а й має захисний проріз.


Вузол контролю струму, напруги й температури побудований на здвоєному ОП LM324.
Якщо чесно, у схему особливо не вникав, але вже можу сказати, що:
1. Використано три канали з чотирьох
2. Проводи від підлаштувального резистора йдуть у бік ШІМ-контролера — це саме ті, що миготять на фото біля діодних збірок.
3. Найімовірніше, цей ОП просто підсилює сигнал із шунта, а порівняння та регулювання заведені на ШІМ.
4. При цьому до цього ОП підключено підлаштувальний резистор регулювання напруги, що вже зовсім дивно. Так, це дає змогу зробити лінійне регулювання від нуля до максимуму, але загалом подібне можна реалізувати й самим ШІМ-контролером.
5. Якщо потрібно змінити налаштування гістерезису вентилятора, шукати їх треба саме біля цього ОП.

Хотів перемалювати схему, а потім подумав, що насправді в цьому немає сенсу: для ремонту достатньо просто фото, а для повторення простіше зробити власний вузол.

Резисторів шунта 5 штук, за логікою це 7А на кожен шунт, але щось глибоко в душі підказує мені, що шунти десятиамперні, а цей зарядний пристрій — просто спрощена версія моделі на 50А, там якраз вийшло б по 10А на кожен шунт. Про це також свідчить те, що блок живлення міг видавати й понад 43А, але, як розумієте, це лише припущення.



Вхідні конденсатори 820мкФ 200 вольт під час вимірювання показали дещо меншу ємність — 735мкФ. Разом вони дають загальну ємність фільтра близько 370мкФ, для цього зарядного пристрою цілком нормально.
Вихідні — 2200мкФ 35 вольт, разом 6600мкФ. Під час вимірювання показали більше, але, можливо, вплинув паралельно підключений навантажувальний резистор.

Нагадаю про своє спостереження: якщо встановлено конденсатори з незрозумілою або невідомою назвою, тобто щось суто китайське, то, найімовірніше, з ємністю все буде гаразд. Але якщо бачите підробку або копію відомого бренду, то з великою ймовірністю ємність буде занижена — часто приблизно в 1.5, а то й у 2 рази.


На другому фото видно невеликий діод (або супресор, але це малоймовірно) між конденсаторами та клемником. Помітив я його лише тоді, коли писав огляд. Мене зацікавило, куди ж його підключено. Виявилося, що паралельно виходу. Залишилося зрозуміти, навіщо, адже принципово захистити там він нічого не може... Може, у вас є ідеї?



А коли я подивився на плату знизу, то зрозумів, що недарма її розібрав.
Загалом до самої плати претензій немає: є захисні прорізи, вихідна напруга не просідає зі зростанням струму навантаження, отже, точки підключення зворотного зв’язку вибрано правильно. Але місцями вона так забруднена...


Тут у мене ще більше посилилося враження, що блок живлення ремонтували.
1, 2. Транзистори інвертора
3, 4. Діодні збірки.
5. Вузол транзистора керування вентилятором і роз’єму резистора регулювання струму
6. Вихідний дросель припаяний не дуже акуратно.

Після уважного огляду блока та місць, де проводили роботи, у мене склалася власна версія.
Блок живлення, найімовірніше, працював, причому, судячи з кількості пилу, недовго. Потім зламався, його відправили назад, клієнту надіслали новий або повернули гроші, а цей віддали в ремонт.
Блок відремонтували, він деякий час лежав на складі (судячи з пилу на корпусі), а коли попит на зарядні пристрої різко зріс, його відправили на продаж.

Ну а що з ним могло статися? Спробуймо поміркувати логічно.
1. Роботи в місці роз’єму та транзистора керування вентилятором — отже, могла бути погана пайка, і вентилятор вимкнувся.
2. Що відбувається, коли вимикається вентилятор? Стається перегрів. Із напівпровідників тут найбільше гріються вихідні діоди, отже, вони перегрілися, і їх пробило (принаймні один).
3. А що буває, коли пробиває вихідні діоди? А буває, що пробиває транзистори інвертора, що ми й спостерігаємо.

На мій особистий погляд, це єдина послідовність подій, яка могла призвести до таких слідів ремонту.


Плату, звісно, відмив, усі дивні й неакуратні місця пропаяв, вихідні силові доріжки підсилив дротом перерізом 2,5 мм². Достатньо було б і 1–1,5 мм², але під рукою був лише дріт 2,5 мм².


Також було ще кілька невеликих доробок.
1, 2. Резистори снабера. Я поміняв місцями один із резисторів: так він опинився трохи далі від конденсатора й сусіднього резистора, а крім того, тепло рівномірніше відводитиметься на друковану плату. Для розуміння: тепло відводиться також через виводи, причому найкраще — через найкоротший. До переробки обидва резистори нагрівали одну доріжку на платі, тепер кожен нагріватиме свою, тож температура трохи знизиться. Крім того, вони менше нагріватимуть один одного й краще обдуватимуться. Очікую зниження температури приблизно на 10 градусів (але це не точно).
3, 4. Уже під час складання блока я помітив, що один із діодних модулів якось погано притискається до корпусу. Мало того, що сам притиск явно зміщений, так ще й корпус діодного модуля частково виходить за межі виступу на корпусі. Довелося знову розібрати блок, прогріти контакти модуля й трохи нахилити його в бік сусіднього. Тепер притиск став рівномірнішим (хоча хотілося б краще, але це складніше), а крім того, модуль притискається майже всім корпусом. Добре, що сфотографував до переробки — тепер можна порівняти «до» і «після».



Традиційні висновки.
Суб’єктивно, зарядний пристрій непоганий, мою перевірку пройшов, працює нормально, хоча є невелике «плавання» струму й напруги, але для акумуляторної батареї воно не небезпечне, тож можна не зважати. Припускаю, що проблема криється в підлаштувальних резисторах та їхньому ТКС, але це не факт.
Так, було певне відчуття, що «зараз бахне», але зарядний пристрій поводився пристойно: часом працював тихо й, головне, повністю виконував свої функції. Але слід розуміти, що тут немає вимкнення виходу після завершення заряджання, тобто алгоритм найзвичайнісінький — CC/CV.

З додаткових функцій: його можна використовувати як регульований блок живлення, по суті — як своєрідний аналог лабораторного, а якщо внести деякі доробки, то загалом можна зробити й ЛБЖ.

Що не сподобалося? Ну, щонайменше, шумний вентилятор і безглузда схема керування ним. Якщо блок стоїть у житловому приміщенні, то він однозначно виноситиме мозок, добре хоч заряджання не триває вічно.
Якість складання: припускаю, що спочатку все було гаразд, але, судячи з усього, блок ремонтували, причому неакуратно, тож і отримали те, що видно на фото.

Коротко підсумую: ціна цього зарядного пристрою разом із доставкою — близько 33 доларів, і, на мій особистий погляд, він того вартий. А якщо у вас є руки й паяльник, то нескладними маніпуляціями його можна зробити ще трохи кращим і надійнішим. Усі ідеї я висловив в огляді.

На цьому все, сподіваюся, було корисно, і дякую власникові зарядного пристрою за бонус :)