Пара блоків живлення на 36 і 60 ватів у незвичному формфакторі

До мене потрапила чергова тестова партія різних блоків живлення, і серед них виявилися незвичайні — у круглому корпусі, тож почати я вирішив саме з них :)


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 акаунт

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


Блоки живлення на 12 вольт зовні відрізняються лише розміром: у моделі на 36 ватів діаметр 55 мм, висота 22 мм, у моделі на 60 ватів діаметр 65 мм, висота 26 мм.
Але насправді виявилося, що блоки живлення відрізняються значно більше, ніж мені здалося на перший погляд.


Почну з версії на 36 ватів, з маркуванням HCF-36R.

Корпус відкривається дуже просто, усередині, відповідно, кругла друкована плата. Загалом до акуратності в мене тут претензій немає.


Компонування плати досить щільне, але без фанатизму. Уже на цьому етапі, з огляду на тип вихідного діода, у мене закралися сумніви щодо вихідного струму в 3 ампери.


1. На вході конденсатор 33 мкФ, діодний міст і запобіжник; термістора, фільтра й варистора немає — усе сильно спрощено.
2. Транзистор із маркуванням 65R600, імовірно, це 650 вольт, 0,6 Ома.
3. Контролер і його обв’язка — загалом усе типове.
4. Оптрон зворотного зв’язку та кола контролю; є захисний проріз, це тішить.
5. Y-конденсатор, тут також зробили проріз — добре.
6. На виході пара конденсаторів 680 мкФ, 16 вольт, а також вихідний діод. Зазвичай такі діоди розраховані на максимальний струм 3 ампери. Та мало просто його встановити: щоб він міг відводити відповідну кількість тепла, під ним потрібно зробити ще й добрі полігони. Тож 3 ампери тут — максимум для діода, а реально значно менше, адже потрібен ще й запас.



До компонування плати претензій немає, усі необхідні зазори дотримано.


Ємності вхідного та вихідних конденсаторів відповідають заявленим, для такої потужності/струму цілком нормально.


Для тестування цих БЖ, як і всіх наступних із цієї серії, використовувалося електронне навантаження EBC-A10H — переважно через зручність побудови графіків. А для вимірювання ККД я використовував навантаження на базі CL24, оскільки, на жаль, EBC-A10H не має оперативного керування під час роботи.


Пороги спрацьовування захисту: у холодному стані близько 3–3,1 А, у гарячому — загалом приблизно так само, може, трохи більше.


ККД близько 85–86%. Не скажу, що це багато, але я очікував ще менше. Крок по горизонталі — 0,2 А.


З пульсаціями радше прийнятно, ніж погано, але могло б бути й краще. Результати без навантаження та за струмів 1, 2 і 2,7 А.
За струму 2,7 А маємо повний розмах близько 370 мВ, основна складова — десь 200 мВ.


На частоті 100 загалом непогано. Без навантаження ШІМ знижує частоту, а точніше, переходить у «зелений» режим. Найчастіше в такому режимі БЖ може «дзижчати», але тут із цим проблем немає.


За струму 2,9 А починають з’являтися пульсації, а за 3 ампер ШІМ намагається обмежити струм, і картинка стає ну дуже неприємною на вигляд.


Тривалий тест проводився за струмів 1, 1,5 і 2 ампери й був зупинений через досить високу температуру. Зазвичай під час тестів я стежу за температурою основних компонентів: транзистора, трансформатора, вихідного діода тощо. Кожен компонент має свій температурний ліміт, і коли температура наближається до нього, тест зупиняється — фактично це і є максимальна потужність. Короткочасна потужність визначається за порогом спрацьовування захисту. Іноді тривала й короткочасна потужність збігаються, але частіше — ні.

Зазначу дуже добру стабілізацію напруги й майже нульову залежність від температури.


Щодо температур — усе цілком передбачувано. Нижче результати за струму 1.5 і 2 ампери.
За 1.5 А особливо дивитися нема на що, а от за 2 ампер видно, що трансформатор уже нагрівся до ста градусів, а вихідний діод — майже до 120, що було цілком передбачувано.

Фактично маємо блок живлення з тривалою потужністю близько 18-20 ватів, або струмом 1.5 ампера.



Ну а тепер старший брат, і, схоже, зведений, HCF-60R.

Компонування, власне, таке саме, розміри корпусу й плати трохи більші.


Уже на початковому етапі видно, що пристрій тут явно складніший: конденсаторів більше, трансформатор габаритніший тощо.


1. На вході є запобіжник, діодний міст, дросель і варистор; помехоподавлювальні конденсатори й термістор відсутні.
2. Варистор на 560 вольтів амплітудного значення — по суті, лише для захисту від імпульсних перенапруг у мережі.
3. Чотири конденсатори по 27мкФ, що для блока живлення на 60 ватів навіть із великим запасом для «нашої» мережі й цілком достатньо також для 115-120 вольтів.
4. У колі вхідних конденсаторів установлено додатковий дросель для зменшення пульсацій у цьому колі.
5. Y-конденсаторів два, що трапляється вкрай рідко. Раніше мені траплялися Mean Well, у яких вони були з'єднані послідовно, але тут вони ввімкнені інакше: з гарячого боку один під'єднаний до плюса кола високої напруги, другий — до мінуса, а з холодного боку обидва йдуть на мінус виходу.
6. На виході пара полімерних конденсаторів 680мкФ 16 вольт — на мій погляд, непогано.


Якщо в попереднього блока живлення нижній бік плати був абсолютно порожній, то тут навпаки — встановлено основну частину компонентів.
Зазначу наявність захисних прорізів, а також відносно сучасний тип оптопари в довгому корпусі.


А ось і головна відмінність: цей блок живлення зібраний на мікросхемах на базі технології GaN, що для мене було цілковитою несподіванкою. Цей контролер призначений для блоків живлення потужністю близько 65 ватів.
На виході встановлено якийсь компонент, схожий на типову діодну збірку, але, судячи із заявлених параметрів і результатів моїх тестів, є відчуття, що це синхронний випрямляч. На жаль, пошук не дав жодної інформації про цей компонент.



До речі, щодо GaN та іншого. У мене вдома лежить кілька маленьких блоків живлення з AliExpress із заявленою потужністю 72 вати: 12 вольт 6 ампер і 24 вольта 3 ампери. І виявилося, що ці блоки живлення мають багато спільного з тим, який я оглядаю: так само на вході чотири конденсатори, на виході полімерні, той самий ШІМ-контролер. Цікаво буде протестувати цих малюків :)





Сумарна виміряна ємність вхідних конденсаторів — 95мкФ, вихідних — 1430мкФ, чого більш ніж достатньо для мережі 230 вольтів і цілком прийнятно для 115-120.



Захист налаштовано коректно для заявленого струму 5 ампер: на холодну — 5.5-5.6А, на гарячу — 5.4-5.5А. Причому, як видно, захист пороговий: за перевантаження він вимикає вихід, а не знижує напругу; іноді це критично.


ККД у діапазоні 0.5-5 ампер із кроком 0.5А. Так, тут результати кращі: 90-91% проти 85-86 у попереднього. Але якщо на виході тут справді синхронний випрямляч, ККД міг би бути й вищим.


Пульсації тут менші — дається взнаки наявність полімерних конденсаторів. Результати без навантаження та за струмів 1.5, 3 і 5 ампер.
Я б сказав, що все дуже непогано: основна частина пульсацій — лише 50мВ, але мене трохи збентежили «голки» з розмахом близько 220мВ. Сама по собі величина не дуже велика, але бентежить велика різниця з основною частиною.
Також помітно, що ШІМ-контролер регулює і частоту в досить широких межах.



На низькій частоті взагалі все гаразд — і щодо повного розмаху, і щодо відсутності пульсацій 100 Гц.


Термопрогрівання проводилося за струмів 2, 3 і 4 ампери. Під навантаженням блок живлення чудово тримає напругу, різниця тут лише через вихідні дроти. Є незначна негативна залежність від прогрівання, але всього 40 мВ.



Ну і температури: нижче фото після тесту на 3 і 4 ампери.
За струму 3 ампери взагалі все чудово, та й за струму 4 ампери загалом терпимо: на трансформаторі 90 градусів, на ШІМ-контролері 103, але мене збентежила температура вихідного діода — 111 градусів.
Особисто на мою думку, тривалий струм цього блока живлення — близько 3,5–4 амперів, більше краще довго не навантажувати.



Висновки.
Вище я писав, що блоки живлення — як брати, але зведені. Суть у тому, що ці два блоки насправді кардинально відрізняються: схемотехнікою, елементною базою, параметрами. Спільне в них, мабуть, те, що вони обидва мають однакове виконання і жоден не видає заявлену потужність тривалий час. Хоча ні, до обох моделей немає претензій щодо електробезпеки, а з китайськими блоками живлення так буває далеко не завжди.
Втім, якщо рахувати у відсотках «недовагу», то модель на 60 ватів усе-таки помітно ближча до цих 60 ватів і справді може тривалий час віддавати близько 45.
Ну а загалом перший підходить для живлення якихось малопотужних навантажень, теоретично його можна встановити в підрозетник, але лише зі зниженням потужності навантаження. Другий мені сподобався значно більше: сучасна елементна база, досить непогані результати щодо пульсацій і нагрівання.

На сьогодні в мене поки все, сподіваюся, інформація була корисною. Ще раз дякую Віталію за надані для тестування зразки китайської промисловості :)