Два майже тонкі блоки живлення потужністю майже 400 Вт, на 12 і 24 В

Ще парочка блоків живлення, доволі симпатичних і відносно якісних, принаймні зовні, але з типовими китайськими «особливостями» у гіпертрофованому вигляді — принаймні в одного з них.

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 акаунт

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

Уже під час зовнішнього огляду одразу помічаєш упаковку: не типову білу/сіру, а цілком собі з поліграфією. Китайці, звісно, вміють пустити пил в очі, але, справедливості заради, це справді працює: якщо на вітрині лежатиме пара коробок — непоказна сіра й красива, то покупець із більшою ймовірністю вибере другу.


Почну з молодшої моделі, на корпусі якої заявлено 12 вольт, 33 ампери й потужність 400 ватів.
Виглядає красиво, але якось... явно не на 400 ватів. Розміри корпусу — 230х34х24мм.


З торців — клемники з акуратними кришечками, і тут я поставив би п’ять балів, якби не один нюанс: праворуч від клеми є гвинтик, і плата там добре тримається, а от ліворуч немає ні гвинтика, ні упора, тож під час затягування гвинта плата помітно прогинається.


Дістатися до нутрощів дуже просто — треба лише зняти верхню кришку.


На вході є фільтр, запобіжник і термістор. Вхідні конденсатори заявлені як 68мкФ 400 вольт, дві штуки. Для 400 ватів явно замало, до того ж очевидно, що топологія цього БЖ — обратноходова, а отже, з таким трансформатором тут явно немає 400 ватів, навіть 200 немає, ну, може, 150.


На виході — пара діодних збірок, три конденсатори й ще жменька компонентів.


На вході 2х68=136мкФ, а фактично маємо 87мкФ — замало. До речі, для цього БЖ заявлена вхідна напруга від 190 вольт, майже впевнений, що з деяким зниженням потужності він працюватиме й від 115.
На виході все гаразд, заявлені 3000мкФ є.




Глибше розбирав уже після тестів — це робиться для коректного проведення випробувань, але покажу розбирання одразу.
Під платою є пара теплопровідних гумових прокладок: одна біля високовольтного транзистора, друга — біля вихідних контактів трансформатора. Чому не поставити прокладку під трансформатор, не розумію.


Вузол ШІМ-контролера: паяння акуратне, до того ж плата покрита лаком — тут однозначно залік.


1. ШІМ-контролер, ліворуч видно пару транзисторів емітерного повторювача для розкачування високовольтного транзистора — гарне рішення.
2. Транзистор 10N60, за маркуванням це 10 амперів, 600 вольт.
3. Трансформатор, до речі, насправді не такий уже й маленький, але особливо сподобалася конструкція: довгий і вузький, за ідеєю має добре віддавати тепло.
4. Міжобмотковий конденсатор правильний, трансформатор намотаний багатожильним проводом із великої кількості тонких жил — це теж добре.
5. Вихідні діодні збірки — 30А 100 вольт, дві паралельно, що дає струм до 60А. Тут у мене теж немає запитань (з огляду на реальну потужність).
6. Вихідні конденсатори, як і очікувалося, на 16 вольт, шкода.



Знизу теж усе акуратно, тільки компонентів тут немає, зате плата чиста. Під трансформатором є «віконце», куди так і проситься шматок теплопровідної гуми.



Біля міжобмоткового конденсатора є зазор — тут теж усе гаразд. Та й біля оптопари вузьких місць не помічено, хоча розгледіти щось на чорній платі дуже проблематично.


Ну і, звісно, тести: потужність, пульсації та нагрівання. Судячи з маркування, тут, звісно, потрібне електронне навантаження з більшим струмом, але реальність виявилася значно простішою.


Під час вимірювання ККД з’ясувалися й інші моменти:
1. Напруга без навантаження — 11.91 вольта
2. Максимальний тривалий струм — близько 10А, за 11А спрацьовує захист.
3. За струму 10А напруга просідає до 11.885, що загалом непогано
4. ККД близько 84%, це середній результат.



Пульсації. Імпульсний блок живлення зворотноходової топології, без вихідного фільтра, тому пульсації зазвичай відносно великі.
Але мушу сказати, що для зворотноходового БЖ без фільтра все не так уже й погано:
1, 2. Без навантаження пульсації видно лише на НЧ, це нормально.
3, 4. Струм 5 А, на ВЧ основні пульсації близько 120 мВ, але є чималі «голки», на НЧ усе нормально.
5, 6. Струм 10 А, на ВЧ маємо близько 180 мВ, і було б чудово, якби не «голки» — дросель на виході просто проситься, на НЧ загалом нормально.

Про «голки» я вже якось писав: для навантаження вони не такі страшні, бо просто просядуть на проводах, а неприємні вони шумом в ефірі та великим навантаженням на вихідні конденсатори блока живлення. На жаль, це характерна риса однотактних зворотноходових блоків живлення, яка тією чи іншою мірою проявляється в усіх.



Прогрівання.
1. Холодний блок без навантаження
2. Холодний блок за струму 3.3 А
3. Теплий блок за струму 6.6 А
4. Теплий блок за струму 10 А
5. Гарячий блок за струму 10 А
6. Гарячий блок без навантаження.

Результати дуже й дуже приємні: вихідна напруга блока майже не залежить ані від навантаження, ані від прогрівання. Респект.



Прогрівання проводив за струмів 3.3, 6.6 і 10 А, приблизно по 20–25 хвилин на кожному етапі. Результати за 3.3 А наводити немає сенсу, покажу результати за 6.6 і 10 А.
1. 6.6 А: трансформатор — 75 градусів, транзистор — 53 градуси, вихідні діоди — 66 градусів, цілком добре.
2. 10 А: трансформатор — 110 градусів, транзистор — 75, діодні збірки — 92 градуси.

Загалом претензія лише до температури трансформатора: 110 градусів — це дуже багато, тому, на мій погляд, тривала максимальна потужність цього БЖ — близько 100 Вт.




Друга модель цікавіша: заявлені параметри — 24 вольти, 16.7 А, 400 Вт.
Упаковка тут ще крутіша, є навіть спеціальний лоток, у якому лежить сам блок живлення.



Але цікавіша вона тим, що дає змогу керувати потужністю навантаження; підтримуються три варіанти керування, а в огляді — найпростіший, із керуванням 0–10 вольт.


Розміри явно більші — 250х60х29мм, та й у руках відчувається помітно масивнішим.


А ось він у порівнянні з попереднім. Найкумедніше, що обидва мають однакову заявлену потужність — 400 ват :)


Клемники звичні, із захисною кришкою. З одного боку — три клеми для підключення до мережі, з іншого — для підключення навантаження та сигналу керування.
Силовий клемник має три контакти, один із яких позначений як NC, до нього ми ще повернемося.


Конкретному екземпляру в дорозі десь не дуже пощастило: корпус трохи погнуло. Добре, що не з боку силових елементів, тож це не надто критично.


Начинка та порівняння з попереднім блоком живлення. Одразу видно, що в цієї моделі трансформатор більший, а з огляду на іншу топологію цілком можна очікувати, що й потужність буде помітно вищою. Навряд чи, звісно, вона сягне 400 ват, але зовні більше схоже на 250–300.


Вхідна частина: одразу видно, що топологія вже звична — косий напівміст. Щось вона мені останнім часом дуже часто трапляється.


На виході — дросель, конденсатори, якісь субмодулі.


1. Блок має повноцінний вхідний фільтр, зокрема варистор на 470 вольт амплітудної напруги.
2. У фільтрі встановили пару конденсаторів по 150мкФ 400 вольт.
3. На виході — дросель, трансформатор намотаний багатожильним проводом, що добре й правильно.
4. На виході три конденсатори по 470мкФ 35 вольт. Як на мене, ємність трохи замала, краще виглядали б по 680.
5. Якась додаткова платка й купка транзисторів — такого у звичайних блоках я не зустрічав.
6. Транзисторів чотири, пізніше розберемося, навіщо вони тут.




Пара субмодулів: перший, судячи з усього, керує додатковими транзисторами, маркування елементів стерте.
Друга плата явно керує першою, на ній є мікроконтролер та операційний підсилювач.

До речі, ліворуч від першої плати є струмовимірювальний шунт, отже плата контролює струм як із боку високої, так і з боку низької напруги.


Ємність вхідних конденсаторів — близько 132мкФ, що за заявлених 150 цілком нормально. На виході відповідно близько 1350мкФ.


Оцінка ККД і додаткових параметрів.
1. Напруга не регулюється, без навантаження близько 23.8
2. Захист не пороговий, а знижує вихідну напругу, причому зниження починається за струму понад 15А.
3. Напруга за струму 15А становила 23.324 вольта, тобто приблизно на 0.5 вольта нижча, ніж без навантаження, забагато.
4. ККД близько 86%, не сказав би, що це багато, особливо з огляду на схемотехніку й те, що блок на 24 вольта: у 350-ватного Мінвела на ті самі 24 вольта заявлено 88%. ККД на графіку в діапазоні 1-18А з кроком 1А.




Пульсації.
Як зазвичай для цієї схемотехніки, вони досить невеликі, особливо з огляду на те, що блок на 24 вольта, і становлять близько 100мВ за струму 14А.
Нижче результати без навантаження та за струмів 5, 10 і 14А.


На низькій частоті теж загалом непогано, лише за максимального струму починають з'являтися викиди 100 Гц, але з огляду на їхню величину на них можна не зважати.


Усе було добре, поки під час вимірювання НЧ-пульсацій я не підняв струм навантаження до 15А — і тут почалося щось дивне.
Ліворуч для розуміння осцилограма за тих самих 50мВ на поділку, що й вище, праворуч — уже масштабована для вимірювання, майже 1 вольт.
Схоже, так працює обмеження потужності в цьому блоці живлення, тому 14А для нього — максимум.



Для додаткових тестів довелося використати регульований блок живлення, щоб подавати керувальний сигнал 0-10 вольт.
Заодно помітив, що через особливості блока живлення, який я оглядаю, у вимкненому стані на вихід проникають завади від регульованого БЖ, хоча й невеликі.


За нульової напруги на виході було близько 6 вольт, хоча за логікою там мав би бути нуль. Якщо хоч трохи підняти напругу, одразу ставало близько 23 вольт, а за 10 вольт вихід повністю відкривався й ми отримували повну напругу.


Насправді напруга тут не регулюється, а змінюється заповнення за допомогою ШІМ, причому частота ШІМ становить близько 18кГц. Думаю, цю частоту використали, щоб навантаження не «дзвеніло» в звуковому діапазоні.
Осцилограма з конденсатором 1мкФ на виході (забув прибрати) і напругою керування 2, 4, 6 та 8 вольт. Насправді під навантаженням там буде щось схоже на прямокутник, але це не так важливо.




А ось тут я трохи забув, що на виході в мене стоїть конденсатор, і спробував навантажити блок. Спочатку помітив підозрілий запах, а потім і легкий димок.
Вимкнув, почав шукати, що ж нагрівається, і виявилося, що гріється конденсатор. Знову ввімкнув навантаження й перевірив тепловізором.
Конденсатор дуже швидко нагрівається: буквально за 13 секунд температура зросла з 98 до 123 градусів і продовжувала підвищуватися.

Це, власне, застереження. Якщо до виходу цього БЖ підключене навантаження з конденсаторами на вході, наприклад якийсь електронний блок, у жодному разі не використовуйте керувальний сигнал. Регулювати можна щось просте, наприклад світлодіодну стрічку або лампу розжарювання. Теоретично можна підключити колекторний двигун, але я б так не робив.

До речі, мало не забув: після подавання живлення напруга на виході з'являється не одразу, а плавно зростає протягом кількох секунд, прикольно :)




Випробування під навантаженням.
На холодному блоці без навантаження було 23.832 вольта.


1. За струму 4А на холодному блоці напруга знизилася до 23.739
2. На теплому блоці за 8А знизилася ще до 23.605 вольта
3. На прогрітому блоці за струму 12А знизилася до 23.408 вольта.
4. Далі на вже гарячому блоці я знизив струм навантаження з 12 до 10А, напруга стала 23.4 вольта.
5. На гарячому блоці через пів години за струму 10А напруга трохи піднялася — до 23.428 вольта.
6. На гарячому блоці без навантаження стало 23.758 вольта.

Підсумок — залежність напруги від температури є, але в прийнятних межах, а от залежність від струму досить велика. Не те щоб це було критично, але маємо те, що маємо.


А тепер подивімося, що з температурою компонентів. Результати за струму 4 А не наводжу, покажу, що було за струмів 8 і 12 А.
8 А — трансформатор 66 градусів, транзистори 66 градусів, діодні збірки 71 градус, дросель 87 градусів, один із додаткових транзисторів 65 градусів.
12 А — трансформатор 93 градуси, транзистори 103 градуси, діодні збірки 106, дросель 114, додатковий транзистор 117 градусів.

Щодо температури, найбільші претензії до вихідного дроселя й додаткового транзистора. Власне, думаю, саме цей транзистор трохи знизив ККД блока.


Далі, задля експерименту, я знизив струм навантаження до 10 А, тобто потужність була близько 240 Вт, і поганяв так ще з пів години.
У підсумку маємо: трансформатор 92,3 градуса, транзистори 91 градус, діоди 95 градусів, дросель 110, додатковий транзистор 96 градусів.

Власне, 240 Вт — це максимальна тривала потужність цього блока живлення за кімнатної температури.


Після тесту з прогріванням вирішив зазирнути глибше, для чого вийняв плату з корпуса. До речі, тут теплопровідна гумка розташована під трансформатором, але я б додав ще.



На вигляд усе акуратно, праворуч унизу видно ще теплопровідну гумку, через неї відводиться тепло від додаткових транзисторів.


Плата трохи брудна, але не надто, прорізів немає, проте зазори достатні, тож зауважень щодо безпеки також немає.


Високовольтна частина без корпуса.


1. Транзистори 18N50, 18 ампер, 500 вольт — цілком нормально.
2. Блок має не лише основний зворотний зв’язок, а й коло захисту від підвищеної напруги на виході.
3. Вихідні діодні збірки на 20 ампер, 200 вольт. Нагадаю, тут вони працюють не паралельно, а розділені на дві групи. Оскільки одна «половинка» гріється сильніше, то, найімовірніше, в одному плечі працюють дві збірки, а в іншому — одна. Цілком виправдано.
4. Додатковий стабілізатор напруги для живлення допоміжних плат.



ШІМ-контролер і його обв’язка.


Якщо ви не помітили, на термознімку транзисторів було добре видно, що один гріється сильніше, а другий слабше. А ось і причина: на одному транзисторі термопаста лише на половині корпуса. Власне, тому я спочатку проводжу термопрогін, а вже потім розбираю блок.


Щодо додаткових транзисторів. Пам’ятаєте, я писав, що на клемнику є контакт NC? Так от, насправді в блока два канали, але другий програмно вимкнений.
При цьому кожним каналом керують два транзистори, увімкнені за схемою напівмоста: плюс іде напряму, мінус комутується одним із транзисторів, а другий, судячи з усього, замикає вихід, коли немає керувального сигналу. Думаю, така хитрість потрібна, щоб світлодіодна стрічка не підсвічувалася через наведення.

Спочатку я думав, що всі чотири транзистори з’єднані паралельно, а виявилося, що тут усе набагато хитріше.




Висновки.
Зазвичай підсумок у мене формується під час написання огляду: так би мовити, я впорядковую всю отриману інформацію й на її основі роблю певні висновки. Тут же, по суті, усі висновки й думки я сформував ще на етапі тестування, адже блоки живлення мені насправді сподобалися, хоча й не в усьому.
Перший блок живлення — цілком чесний блок на тривалі 100 Вт і короткочасні 120 Вт, якість складання дуже хороша, на елементній базі місцями явно заощадили, але загалом у розумних межах.
Другий блок — я б сказав, що його чесна тривала потужність становить близько 200–240 Вт, максимальна — 280 Вт. Якість складання також хороша, елементна база явно краща.

Загалом обидва блоки живлення справили дуже приємне враження: зібрані акуратно, плата вкрита захисним лаком, та й вигляд мають навіть гарний. Є дрібні недоліки, але головні претензії — до заявленої потужності й параметрів. Ну які 400 Вт? Перший блок реально видає 25–30% від заявленого, другий кращий — тут радше близько 60%. Але це ж якась маячня — вказувати 400 Вт на блоці, який навіть «у стрибку» стільки не видасть. Добре, що захист налаштували більш-менш адекватно, тож перевантажити їх буде складно.
До речі, щодо захисту. Як ви помітили, головна біда — це температура. І що характерно, у переважній більшості випадків блоки не мають термозахисту. Ще характерніше, що в не менш переважній більшості випадків ШІМ-контролер уміє контролювати температуру, просто ніхто не встановлює терморезистор, замінюючи його «заглушкою». Ну як так?

Тепер про потужність. Тривалу потужність я вказую для кімнатної температури. Якщо ви встановлюєте блок у щитку, потужність потрібно зменшити, адже температура повітря там буде явно вищою. І тут ми знову повертаємося до питання наявності термозахисту. Загалом, ще є над чим працювати й за що штурхати фабрики, які виробляють блоки живлення.

Ну а в мене на сьогодні поки все. Сподіваюся, було корисно, і ще раз дякую Віталію за надані для тестування блоки живлення.