Гібридний регульований перетворювач RD6018P від Riden

Ось і до мене приїхала новинка від Riden — нова версія регульованого гібридного перетворювача RD6018P. Попередня версія вийшла трохи більше року тому, це була RD6030. Справедливості заради, чомусь я думав, що наступною буде RD6036, але виробник зміг здивувати, випустивши наступним гібрид на 18 ампер.


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

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

Взагалі огляд міг би вийти раніше. Менеджер після мого звернення відповів, що спробував написати мені одразу, щойно вийшла нова модель, але, оскільки ми давно не спілкувалися, чат AliExpress не захотів пропускати його повідомлення. А я випадково побачив інформацію про новинку, тому, власне, і захотів її на тест, адже в мене вже були всі версії як серії RD, так і решти:

Список усіх перетворювачів цієї фірми, які в мене побували.
DPH5005
DPS8005
DPS5020
RD6006
RD6012
RD6018
RD6006P
RD6012P
RD6024
RK6006
Корпус і блок живлення до RK6006
RD6030
Силіконові накладки на корпус
Комплект кабелів RD 25A


Упаковка, як завжди, надійнішу важко придумати: усередині коробочка з перетворювачем і брошура.
Цікаві два моменти: по-перше, на дні коробки немає моделі RD6018P, а по-друге, виробник спростив коробку — тепер це тонкий картон. Але з огляду на те, що все запаковано в пінопласт, не думаю, що це принципово щось змінило.


У брошурі яскраво представлена актуальна продукція фірми.


Але в брошурі показано також — ні, радше не нову модель, але дуже цікаву.
Річ у тім, що у виробника з'явилася серія MAX, а точніше, зібрані вироби в максимальній комплектації. Головна особливість — збільшений дисплей: з рідних 2.4 дюйма до 3.2 дюйма.
Така версія є у трьох варіантах: RD6030, RD6012P і RD6018P.
Я хотів узяти на огляд саме такий перетворювач, щоб одразу отримати і нову модель, і збільшений дисплей, але мені сказали, що великий дисплей є лише у версії Max, окремо перетворювачі не продаються.


Насправді різниця не лише в дисплеї: у комплекті також є силіконові накладки та Type-C замість звичного microUSB.



Перетворювач у базовій комплектації. Під час замовлення я якось забув і не замовив версію з WiFi, хоча, якщо чесно, за весь цей час я жодного разу цією функцією не користувався — зазвичай вистачає локального керування..


Отже, до комплекту входить:.
1. Власне перетворювач RD6016P
2. Зовнішній термодатчик
3. Клемник для підключення вхідного живлення
4. Пара наконечників для кабелів живлення
5. Запобіжник на 25А.



Немає сенсу описувати зовнішній вигляд: формфактор і керування абсолютно такі самі, як і були, єдина відмінність — у назві моделі.
Загалом у цьому плані виробнику респект: після виходу нових моделей стару можна замінити буквально за пару хвилин.



Характеристики зі сторінки товару:
Model: RD6018P/RD6018P-W
Input voltage range: 7-70.000V
Output voltage range: 0-60.000V
Output current range: 0-18.000A
Output power range: 0-1080W
Output voltage resolution: 1mV
Output current: 1mA
Output voltage accuracy:0.05%+4mV
Output currentaccuracy:0.1%+6mA
Default cutoff current value when charging: 10mA
Output ripple typical: 20mV
Working temperature range: -10℃~40℃
External sensor Temperature detection range:-10℃~100℃/0℉~200℉
External sensor Temperature detection accuracy:±3℃/±6℉
Constant voltage moderesponse time: 22uS 0.5A-18A
Constant voltage mode load regulation: ±(0.1%+0.2mV)
Constant current mode load regulation: 0.1%+3mA
Capacity measurement range: 0-9999.99Ah
Energy measurement range: 0-9999.99Wh
Capacity and energy statistical error: ±2％
Buck working mode: （input voltage÷1.1）-1
Over temperature protection: System temperature>90℃
Screen brightness setting: 0-5(6 level in total)
Screen: 2.4 inch color HD display
Weight(with package):About 0.74kg
Product dimension: 167*81*67mm
Cooling fan start condition: Output current>6A or System temperature>45℃
Cooling fan shut down condition:Output current <5.9A and System temperature <40℃

Начинка, звісно, змінилася, хоча, якщо спростити, змінився розмір компонентів (струм, потужність, ємність). Функціонально й схемотехнічно перетворювач схожий на попередню модель, 6012Р.


1. Вхідна частина: клемник, запобіжник, місце для запасного, вхідні конденсатори.
2. Три вхідні конденсатори по 470мкФ 80 вольт, з'єднані паралельно.
3. Транзистор на великому радіаторі. Спочатку я припустив, що він відповідає за лінійний регулятор, але розбирання й подальший аналіз показали, що це один із транзисторів частини DCDC.
4. ШІМ-частина перетворювача, нижче на відео ще ОП LM324 і ще дещо дрібне.
5. Вузол допоміжних перетворювачів.
6. Вузол захисту від перенапруги.


1. Роз'єм для підключення зовнішнього термодатчика, заховали його, звісно, добре. Поруч, судячи з усього, дросель фільтрації після частини DCDC.
2. На виході імпульсної частини також три конденсатори по 470мкФ 80 вольт.
3. Реле, що відповідає за підключення батареї в режимі заряджання; судячи з маркування, на 23А
4. Вузол вихідного запобіжника, а також, найімовірніше, перемикачів вихідних конденсаторів. До речі, помітив, що запаяний запобіжник LittleFuse, а в комплекті дали якийсь інший. Цей запобіжник захищає перетворювач, якщо подати живлення на вихідні клеми зі зворотною полярністю. Поруч світлодіод, увімкнений паралельно із запобіжником, для індикації його виходу з ладу.
5. Три конденсатори: 22, 100 і 220мкФ. Як я розумію, 22мкФ підключений постійно, а решта підключаються залежно від вихідного струму: можливо, при +6А — +100мкФ, при +12А — ще +220мкФ.
6. Транзистори й вихідний фільтр: дросель і конденсатор 47мкФ.


Аналого-цифрову частину тут навіть складно описувати без схеми; хіба що видно, що ліворуч є ще й DCDC з гальванічною розв'язкою.
Загалом, по суті, тут навряд чи щось змінилося порівняно з моделлю 6012Р, та й навіщо.


Просто інший ракурс.


І як же без розбирання.
Розбирається так само, як і інші моделі: випаюємо три вихідні клеми, відводимо засувки й виймаємо плату.


На платі передньої панелі візуально помітних відмінностей не бачу. До речі, чому не перевести всі моделі на той самий Type-C — не знаю. Ну гаразд, у виробника свої завдання й рішення.


Під час огляду помітив, що дещо все-таки відрізняється. Виявилося, що мікроконтролер той самий, STM32F103, але якщо раніше ліворуч у кутку було маркування ARM, то тепер там логотип ST.


А от силова плата була для мене, звісно, набагато цікавішою. Одразу зазначу, що дуже багато силових доріжок продубльовано дротом великого перерізу.


1. Транзистор захисту від переполюсування, стоїть на мінусовому проводі живлення; ліворуч — радіатор вузла допоміжних перетворювачів.
2. Другий транзистор вузла DCDC.
3. Транзистори лінійного стабілізатора. Цікаво, що в 6012Р були біполярні, а тут встановили польові. Силові виводи з’єднані паралельно, а от затвори між собою не продзвонюються. Цікаво порівняти мінімальне падіння напруги: у IRFP150 опір 36мОм, у TIP35 падіння в гарячому стані за струму 10А становить близько 0.45 вольта, у IRFP150 за струму 9А (половина від 18, оскільки транзисторів два) падіння буде 0.324 вольта. Як на мене, різниця не така вже й велика.
4. Шунти великі, кожен приблизно дорівнює парі 2512 або трохи більший, до того ж досить товсті. За потужністю цілком вистачило б одного, але виробник, мабуть, вирішив зменшити ТКС, розділивши загальне навантаження на два шунти.



Вузол аналогово-цифрової частини без елементів корпусу, які заважають, раптом знадобиться.



На платі також є DCDC з гальванічною розв’язкою, 5-9 вольт. Крім того, силові доріжки місцями підсилені й з іншого боку плати, зокрема на фото видно доріжку, що веде до плюсової клеми.




Після ввімкнення з’являється привітання, і блок живлення переходить у звичайний режим роботи з екраном за замовчуванням.
Тут також складно завантажити щось нове. Хіба що можу зазначити: дискретність відображення та встановлення струму становить 1мА і, на відміну від 6012Р, не перемикається.
Нагадаю, у 6006Р був один режим, здається, 0.1мА, у 6012Р було два режими: до 6А — 0.1мА, а вище — 1мА. Тут, як я зрозумів, лише 1мА, або ж я не знайшов, як перемкнути режим.


Меню керування, по суті, не змінилося, тож просто не бачу сенсу вкотре повторюватися.
Одразу вимикаю звук і встановлюю максимальну яскравість — з 4 до 5. Узагалі дисплеї в RuiDeng класні: яскраві, чіткі.
Зручно, що струм відсічення заряджання можна не лише регулювати, а й вибирати крок регулювання, щоправда, дещо незвичним способом: угорі відображається множник, який вибирається кнопками ліворуч/праворуч: 1, 10, 100, 1000, 10000.
Тут же вибираємо шрифт і стиль відображення (їх також можна змінювати просто під час роботи), а також попередні налаштування.


Ну й тести — думаю, це цікавіше й корисніше, ніж опис меню.
Як зазвичай, почну з нульового тесту: споживання на холостому ходу за різної вхідної напруги, зокрема 24, 36, 48 і 60 вольт. Струм (і потужність) залежать від вхідної напруги, розкид становить 1.5-1.7 ватта: що більша напруга, то більша потужність.


Тест перший — точність вимірювання вхідної напруги.
Десь буквально ідеально, десь завищує на 0.01 вольта, але, як на мене, тут узагалі немає питань — точність чудова.


Тест другий — точність установлення вихідної напруги без навантаження. Перевіряв у діапазоні від 1мВ до 50 вольт за сіткою 1-2-5.
Найгірше в діапазоні 1-10мА, далі я б поставив оцінку «відмінно», бо точність більш ніж достатня.


Тест третій — тепер те саме зі струмом, від 1мА до 18А.
Тут картина трохи гірша: помітний розкид у більший бік — до приблизно 100мА. Після струму в 1 ампер знак похибки змінюється на протилежний, і струм починає занижуватися, хоча до 10А я не бачу в цьому нічого критичного. На жаль, струм понад 10А я можу виміряти лише кліщами, тому похибка під питанням.
Зауважу, що за струму до 1 ампера вбудований амперметр також показує невелике завищення: тобто встановлюємо, наприклад, 100мА, мультиметр показує 101мА, і вбудований амперметр також 101мА. Хоча, з іншого боку, аж до струму в 5 ампер вбудований вимірювач скрізь показує на 1мА більше, ніж установлено.

Загалом використовувати його як еталон навряд чи вийде, але суб’єктивно для роботи точність цілком нормальна.




Тест четвертий — залежність вихідної напруги від навантаження. Тут я спочатку встановлював певну напругу, а саме 3.3, 5, 12 і 24 вольта, вимірював її без навантаження, а потім за майже повного струму — 17.5А. Річ у тім, що за 18А навантаження спричиняло періодичний перехід перетворювача в режим CC, тож я зменшив струм до 17.5А.

Як на мене, просто ідеально: різниця 0.0-1мВ у всьому діапазоні струмів — це класно. Але врахуйте, підключення двопровідне, тож, на жаль, у реальності такої точності ви не отримаєте — на проводах падіння напруги буде значно більшим :(



Тест п’ятий — мінімальна різниця між входом і виходом.
Перевірив за вхідної напруги 24 вольти й 48 вольт, у першому випадку струм навантаження — 12 і 18А. Але спочатку кілька слів про роботу перетворювача в такому режимі.

Без навантаження, по-перше, маємо мінімальну різницю 2-3.5 вольта, причому що вища вхідна напруга, то більша різниця.
По-друге, перетворювач не дасть вам встановити вихідну напругу, вищу за вхідну, а точніше, встановить максимум на рівні вхідної мінус 1 вольт — більше задати вже не вийде.
Ну і по-третє, те, що збивало мене з пантелику: якщо перетворювач не може забезпечити задану напругу, на дисплеї з'являється режим CC, що трохи збиває з пантелику. Раніше я не звертав на це уваги, точніше, не помічав, бо мій блок живлення має запас за напругою.



Ну і різниця за струмів 12 і 18 А.
За вхідної напруги 24 вольти я отримав 2.5 і 3 вольти, за вхідної напруги 48 вольт — 4.5 і 5.5 вольта відповідно. Думаю, щоб отримати повні 61 вольт, блок живлення має видавати щонайменше на 6-7 вольт більше, тобто 67-68 вольт, а краще — ближче до 69-70.




Тест шостий — пульсації.
Тут я перевіряв різні режими, тому скриншотів буде багато, вже вибачайте.



Почну з вимірювання пульсацій за вихідної напруги 12 вольт у режимах без навантаження та за струмів 6, 12 і 17.5 А.
В описі заявлено 20 мВ, щоправда, не вказано, за якого режиму, але щось схоже на правду є. Зазначу, що найбільші пульсації були за струму близько 10-14 А.


Спочатку була якась дивина: я встановив струм навантаження 6 А, зробив скриншот, потім 12 А, зробив скриншот, здивувався, а потім підняв до 17.5 А і здивувався ще більше, бо пульсацій майже не було — на відміну від тесту за струму 6 А (ліворуч) і особливо 12 А (праворуч).
Так, за 12 А пульсацій було забагато, але цікаво, що скільки б я потім не намагався повторити ці результати, такого більше не траплялося. Загадка.


А це скриншоти за однакового струму 17.5 А та різної вихідної напруги: 5, 24, 36 і 48 вольт. Так, мало не забув: під час тестів перетворювач живився від мого блока живлення на базі RD6030.
Загалом дуже непогано, трохи насторожили голки за 48 вольт, але, з іншого боку, у нас кіловатний БЖ і пульсації 10-20 мВ, а цього дуже складно досягти.


Раніше я цього тесту не проводив, тут вирішив подивитися низькочастотні пульсації. І хоча, на мій погляд, тут помітно шкодить RD6030, а точніше, його блок живлення, все одно можна оцінити, що взагалі відбувається.
Режими трохи інші: перевіряти без навантаження не бачив сенсу, тому тестував за струмів 3, 6, 12 і 18 А, вихідна напруга — 12 вольт. Також помітно, що най«насиченіша» картина — за струму 12 А.



Ті самі струми навантаження, але напруга 48 вольт. Важко сказати, шумить, однак. Та здебільшого цей шум спричинений «голками», а їх легко придушити навіть просто проводами. Зате видно, що тут пульсації також вищі за струму 12 А, як на мене.



Тест сьомий — перехідні характеристики
Спочатку — подавання та зняття 5 вольт на виході без навантаження. Довелося трохи змінити методику:
1, 2. Подавання 5 вольт, але ліворуч встановлено струм 1 ампер, а праворуч — 18 ампер. Видно, що на правому скриншоті з'явився східчастий перепад. Іноді він проскакував і за встановленого струму 1 ампер, але вкрай рідко; якщо встановити 18 А, він є завжди.
3, 4. Зняття напруги з виходу. Тут східчастих перепадів не з'являлося, але якщо придивитися, можна помітити, що на другому скриншоті вимкнення триває приблизно вдвічі довше. Це підтверджує дві речі: конденсатори під'єднуються паралельно до виходу, причому залежно від встановленого струму, а не від вихідної напруги. Тобто якщо ви накрутили 3 ампери, ємність буде мінімальною, а якщо встановили 18 А — максимальною.


1, 2. Під'єднання та від'єднання додаткового навантаження. На виході БЖ — 12 вольт, постійно під'єднаний резистор 30 Ом, паралельно до нього під'єднувався резистор 3.3 Ома. Відповідно, тут реакція на стрибок струму 0.4-4 А і 4-0.4 А. Загалом без претензій.
3. Перехід із режиму CV у режим CC: напруга 15 вольт, струм навантаження 4.5 А, встановлено обмеження 3 А.
4. Те саме, але зворотний перехід, із CC у CV/

Як на мене, то нормально.


«Паяльниковий» тест — по суті, підключення/відключення активного навантаження, а точніше, жала Т12 за напруги 12 вольт, і тут у мене взагалі немає нарікань.


Тест восьмий, оцінювання ККД перетворювача.
Перевіряв за вхідної напруги близько 60-61 вольта, струму 17.5А, вихідна напруга — 5, 12, 24 і 36 вольт.
Отримав такі результати —
Вихідна напруга — ККД — втрати (ККД і втрати 6012Р та 6006Р)
5 Вольт - 72.9% - 38.6 Вт — (63.5% - 34.9 Вт, 60.0% - 20.1 Вт)
12 Вольт - 86.6% - 32.5 Вт — (79.6% - 36.7 Вт, 78.3% - 20.0 Вт)
24 Вольта - 92.9% - 32.0 Вт — (87.9% - 39.35 Вт, 87.7% - 20.27 Вт)
36 Вольт - 94.9% - 33.9 Вт — (91.7% - 38.68 Вт, 91.6% - 19.84 Вт)
48 Вольт - не перевірялося - (94.1% - 36.1 Вт, 93.8% - 18.9 Вт)
60 Вольт - не перевірялося - (95.5% - 34.06 Вт, 94.6% - 19.1 Вт)

Для порівняння — результати звичайних версій 6018 і 6012: втрати приблизно в півтора-два рази більші, різниця помітна.
5 Вольт — 83.3% — 18.07 Вт (80.6% — 14.47 Вт)
12 Вольт — 92.0% — 18.6 Вт (90.7% — 14.7 Вт)
24 Вольта — 95.8% — 19.13 Вт (94.8% — 15.57 Вт)
36 Вольт — 97.2% — 18.12 Вт (96.8% — 14.36 Вт)

48 і 60 вольт не перевіряв, але загалом картина вже зрозуміла й цікава: ККД вищий у всіх перевірених режимах, а втрати навіть менші, ніж у 6012Р, хоча й більші, ніж у 6006Р. Чесно кажучи, я очікував, що втрати будуть більшими, ніж у 6012Р.
Загалом приємно.



Тест десятий, оцінювання нагрівання.
На вхід я подав 61 вольт (ну, і щось упало на проводах), виставив на виході максимальну напругу, яку перетворювач ще стабілізував, і навантажив струмом 17.5А. У результаті отримав 927 ват вихідної потужності. Максимальна заявлена — 60х18=1080 ват, максимальна реальна — 61х18.1=1104 ват. У будь-якому разі я був не так уже й далеко від межі. Можна було, звісно, встановити цей перетворювач замість мого 6030 — там блок живлення на 1500 ват — і прогнати його на повну, але це було не дуже зручно, та й результат навряд чи сильно відрізнявся б.



Термознімки приблизно через 5 хвилин після початку тесту (вгорі) і ще через 10 хвилин (унизу).
Серед компонентів із явно високою температурою відзначу два: транзистор на великому радіаторі та вхідний запобіжник. Температура першого — близько 90-95, другого — близько 108 градусів.



Тест одинадцятий, додатковий: вимірювання падіння напруги на лінійному регуляторі.
Перевіряв у чотирьох режимах: за вихідної напруги 5 і 40 вольт, а також за струму навантаження 1 і 17А.
За малого струму падіння стабільне, за великого поступово зростає. Напругу фіксував, коли зростання помітно сповільнювалося.
1, 2. 5 вольт, 1 і 17А
3, 4. 40 вольт, 1 і 17А.

Мушу сказати, що втрати на регуляторі виходять доволі значними — за максимального струму близько 20 ват. Але, з іншого боку, що менші втрати на ньому, то менший запас для регулювання.



Щоб завантажити програму, зайшов на сторінку товару, але обидва посилання вели на застосунок для смартфона, тож перейшов на сторінку версії МАХ — там посилання було правильне.

Під час першого запуску програма повідомила, що є новіша версія. Чомусь вона не хотіла завантажуватися, тож я завантажив її вже пізніше. Хотів замінити скриншоти, але взагалі не побачив різниці.


По суті, тут важливі два екрани: головний, з якого здійснюється керування та контроль усіх функцій. До речі, у 6012Р унизу був вибір 6/12А, тут такого вибору немає, що ще раз свідчить про те, що перетворювач завжди працює в одному режимі.


І додатковий, де є керування програмованими сценаріями роботи, на мою думку, тут також без змін.



Висновки.
Ну, власне, тут складно сказати щось нове: так, пульсації трохи вищі, ніж у версії RD6012P, але й потужність у півтора раза більша.
Один діапазон роботи, як на мене, радше допомагає, ніж заважає, хоча, з іншого боку, можливо, комусь його бракуватиме.
Порадувало те, що виробникові вдалося збільшити струм і потужність у півтора раза, але водночас отримати ККД вищий, ніж у попередньої версії гібридного варіанта. Це означає, що інженери працюють не лише над збільшенням потужності, а й над удосконаленням схемотехніки та елементної бази.
Точність встановлення напруги — на відмінно, стабілізація напруги залежно від навантаження — також на відмінно, точність встановлення струму — радше на дуже добре. Щодо діапазону 10–18А мені складно судити, бо струмові кліщі не дають достатньо точного результату.

Суб’єктивно, модуль дуже цікавий, хоча, справедливості заради, я не знаю завдань, для яких потрібна саме ця модель і недостатньо RD6012P.
Наприклад, у мене три блоки живлення: для дрібних частих робіт — RD6006P, для грубих — RD6030 (дуже чекаю на 6036), але є ще RD6012P, і ним я користуюся найрідше: він радше «про запас», раптом інших не вистачить.
Йдеться про те, що RD6018P — дуже непоганий, але чи є сенс саме в гібридному блоці такої потужності? Хоча, з іншого боку, якщо вас не бентежить певна різниця в ціні зі звичайною версією, я б краще взяв саме гібридний, а не звичайний: просто тому, що в нього менші пульсації та швидша реакція, але нижчий ККД і більші втрати — приблизно в півтора-два рази.

На цьому, мабуть, поки все. Сподіваюся, було корисно, і, як завжди, буду радий вашим коментарям.