Вивчаємо ІІП з українських магазинів, частина третя

Ось я й дістався заключної, третьої частини мого знайомства з тим, що пропонують у профільних магазинах серед блоків живлення.
Ця частина буде відносно короткою, але сподіваюся, цікавою. Як завжди, найсмачніше — наприкінці :)

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 Зазначу, що на каналі можна обговорювати огляди й статті, а також просто спілкуватися. Рекомендую.


Примітка — щоб мене не звинувачували в усякому різному, а також відповідно до домовленості зі спонсором проєкту, маркування всіх піддослідних стерте, зовнішня схожість із якимись марками є збігом, але в усьому іншому обіцяю, що огляд буде максимально неупередженим. Власне, це стосується всіх моїх оглядів.
Також нагадую, що використовувати матеріали блогу можна лише з дозволу автора й за умови наявності активного посилання на оригінальну статтю.



Блок живлення на 36 ватів, 12 вольтів, 3 ампери, у настільному виконанні.

Заявлений діапазон вхідної напруги — 100–240 вольтів, і тут я знову повертаюся до того, що в нашій країні допустима напруга в побутовій мережі — до 253 вольтів, а не до 240. Ба більше, навіть раніше гранична напруга мережі за допусками становила 242 вольти.

Зовні — найзвичайніший бюджетний блок, у комплекті дали мережевий кабель.
З мережевим кабелем окрема історія: після того, як «Електронний світ» надіслав мені мережеві кабелі з опором 2 Оми, я думав, що мене вже нічим не здивувати, але тепер у мене новий рекордсмен — 2,4 Ома.



Усередині все якось навіть трохи несподівано: судячи з усього, для асортименту вирішили перетворити «настінний адаптер» на модель у настільному виконанні.


Компактно, відносно просто, вхідного фільтра немає, власне, немає навіть класичного запобіжника: на вході встановили резистор, що перегорає, який водночас обмежує струм.
Але високовольтний транзистор установлено на радіаторі, що вселяє певну надію.



1. Транзистор на 5 амперів і 65 вольтів — для заявлених 36 ватів більш ніж достатньо. Вхідний конденсатор — 22 мкФ.
2. На виході один діод, майже впевнений, що про 3 ампери доведеться забути.
3. Пара конденсаторів по 680 мкФ. Також зазначу, що тут повноцінний вузол зворотного зв’язку, а не «економний» варіант на стабілітроні.
4. Але ось цей роз’єм із припаяними дротиками виглядає якось трохи… економно.



Ще більше я здивувався, перевернувши плату: та це ж автогенератор.
Ні, насправді в автогенераторі немає нічого поганого, це класична схема, яку широко застосовували, наприклад, у блоках живлення навіть фірмових японських кондиціонерів, а також у черговому режимі ATX-блоків живлення.
Але, як завжди, є нюанс: на платі стоїть маленький електролітичний конденсатор, і коли він висихає, такі блоки схильні до розгону, коли вже й зворотний зв’язок не допомагає. Скільки комп’ютерних блоків живлення через це згоріло…
У фірмових блоках живлення цю проблему обходили трьома способами: захисний стабілітрон паралельно виходу, якісний конденсатор або взагалі плівковий замість електролітичного.

Але щось я відволікся, і недарма, адже цей БЖ має проблему з безпекою: якщо уважно подивитися на друковану плату, то видно, що відстань між доріжками первинної та вторинної частин становить лише близько 2 мм, тож навіть установлений тут Y-конденсатор не допомагає.



Фактична ємність вхідного конденсатора — 17 мкФ, вихідних — 1128 мкФ. Якось замало для заявлених параметрів потужності й діапазону вхідної напруги.



Захист налаштовано на 4,2 ампера в холодному стані й 3,7 А в гарячому. Забагато, але те, що струм спрацьовування захисту сильно залежить від температури, — добре: по суті, це простенький термозахист, тільки поріг зависокий.


З ККД, до речі, все відносно непогано. Взагалі, справедливості заради, правильно розрахований автогенератор має ККД не набагато гірший, ніж у сучасних мікросхем.
ККД оцінювався в діапазоні 0,3–3,9 А з кроком 0,3 А. Споживання без навантаження — близько 0.5 Вт.



Пульсації без навантаження та за струму 1, 2 і 3 А.
Загалом цілком нормально для бюджетного рішення: близько 300 мВ основної складової та 600 мВ з урахуванням «голок». Для різних світлодіодних стрічок підійде, але, наприклад, для живлення роутера я б такого точно не рекомендував.



На частоті 100 Гц за максимальної потужності пульсації є, але це й зрозуміло. Хоча, як я писав, для живлення невибагливих навантажень таке згодиться, але не більше, та й, звісно, не на максимальній потужності.



Випробування під навантаженням проводилися в трьох режимах, за струму 1.5, 2 і 2.5 А. Є невелика позитивна залежність напруги від температури, але лише 30 мВ, тож цим можна знехтувати.



А тепер температурні режими.
1.5 А — трансформатор 77 градусів, транзистор 63, діод 106
2 А — трансформатор 90 градусів, транзистор 74 і вихідний діод 128
2.5 А — трансформатор 104, транзистор 81, вихідний діод зашкалив за 138.

Думаю, вже зрозуміло, що навіть 2 А (24 Вт) для цього блока живлення — майже межа можливостей, тож реальний тривалий струм — радше близько 1.7–1.8 А.




Блок живлення в металевому корпусі, 100 Вт, 12 В, 8.3 А

Заявлений діапазон вхідної напруги — 110–240 В.

Мені здається, важко знайти технаря, який не зустрічав таких блоків живлення. Зручне, практичне рішення, до того ж недороге, а за невеликої потужності ще й з ефективним охолодженням, адже основна частина корпусу — алюміній, який водночас виконує роль радіатора.




Тут усе звично: клемник із кришкою, регулювання вихідної напруги та світлодіодний індикатор роботи. Звісно, погано, що вихідних клем лише дві, але, здається, це особливість усіх подібних блоків живлення.



Щоб дістатися до нутрощів, зазвичай достатньо викрутити 1–2 гвинтики, що ми й зробимо.



По суті, це також «економваріант»: наприклад, одразу видно, що вхідного фільтра немає, а плата явно з гетинаксу.



1. Фільтра немає, є запобіжник, термістор і діодний міст з окремих діодів.
2. Вхідний конденсатор на 450 В із заявленою ємністю 150 мкФ
3. Вузол ШІМ-контролера: блок живлення побудований на базі CP2021D, термозахисту немає.
4. На виході — типова діодна збірка, прикручена до корпусу, а також пара фільтрувальних конденсаторів.



1. Є Y-конденсатори, а також одразу помітно, що на виході встановлено дросель для зменшення пульсацій.
2. Два конденсатори по 2200 мкФ — загалом непогано, працюватиме.
3. Обмотка трансформатора виконана багатожильним проводом — це також схвалюю.
4. А от корпус дуже бюджетний, якийсь надто м’який і схильний до деформації в місцях встановлення компонентів — транзистора та діодної збірки.



Розбираємо далі.
1. Під платою забули прокласти пластиковий ізолятор.
2. Вигляд друкованої плати з іншого боку; до речі, термопасти не пошкодували.
3. Транзистор на 10 А, 650 В — нормально
4. Діодна збірка з тією ж маркою виробника: 30 А, 100 В, також без нарікань.



Друкована плата чиста, але, на мій погляд, відстань між первинною та вторинною частинами замала; ситуацію частково рятують лише захисні прорізи.


Фактична ємність вхідного конденсатора — 81 мкФ, для цієї моделі цілком достатньо, принаймні для нашої мережевої напруги.
На виході близько 4500 мкФ — також нормально.



Спочатку вихідну напругу було встановлено на рівні 12.11 В, споживання без навантаження — близько 0.5 Вт.
Напруга регулюється в діапазоні 11.2–13.1 В, але є проблема: якщо без навантаження викрутити напругу на мінімум, контролер переходить у режим старт/стоп, через що напруга починає стрибати. Не те щоб критично, але неприємно, і в деяких ситуаціях це має значення.




Під час перевірки струму спрацювання захисту я вперся в ліміт навантаження. Додатковий тест показав, що захист налаштований на струм близько 11–11.5 ампера — цілком допустимо, якщо не буде перегрівання.



ККД оцінювався в діапазоні 0.5–11 ампер із кроком 0.5 ампера. На максимумі він сягає 84%, але мене збентежила дивна форма цього графіка: складається враження, що блок трохи не справляється з навантаженням. Теоретично таке буває через трансформатор меншої потужності або, наприклад, якщо його обмотки намотати алюмінієвим, а не мідним дротом. Але нічого стверджувати не буду, бо не перевіряв.




Пульсації вимірювалися без навантаження та за струмів 3, 6 і 9 ампер.
Оскільки на виході встановлено дросель, то ВЧ-пульсації очікувано невеликі — лише близько 20–25 мВ, і це, звісно, добре.



А от на низькій частоті картина не така райдужна, хоча, з одного боку, ми бачимо різкі й великі піки на частоті 100 Гц, але тут усе неоднозначно.
Якщо порівнювати пропорційно, то ці піки значно вищі за середній фон, але якщо брати загальний розмах, то вони близько 100 мВ — начебто й не так багато, радше неприємно виглядають. Та й для чогось пов’язаного з аудіо такий блок живлення навряд чи підійде.



Ще мені не сподобалося, що час від часу за струмів 6 і 9 А проскакує якийсь резонанс. Але, знову ж таки, без детального вивчення нічого конкретного говорити не буду: суб’єктивно блок працює цілком нормально.



Тест під навантаженням проводився за струмів 4.2 і 8.3 ампера. Як я вже писав, щоб мене не звинуватили в тому, що я тестую в нештатних умовах, я обмежився лише заявленими параметрами.
Залежність напруги від навантаження, до речі, є, хай і 150мВ, що нетипово для таких БЖ; залежність від нагрівання невелика — лише 20мВ.



Температура компонентів.
4.2А — трансформатор 65 градусів, транзистор 49, діодна збірка 59 градусів.
8.3А — трансформатор 103 градуси, транзистор 79 і діодна збірка 96.

На мій погляд, температура трансформатора — без запасу. Я вже писав, що ці БЖ мають певну специфіку: їх часто встановлюють у закриті бокси, де температура повітря значно вища за звичайну. Це слід враховувати під час вибору.



Просто з цікавості наприкінці тесту перевірив температуру в інших цікавих місцях.
Обмотка трансформатора — близько 120 градусів, вихідний дросель — близько 136 градусів на обмотці й 113 зверху, резистор снабера діода — 128.




Третій блок живлення — ті самі 100 ват, 12 вольт і 8.3 ампера, але в герметичному виконанні.

Заявлений діапазон вхідної напруги — 170-250 вольт.

Тут, власне, більше й фотографувати не було чого: корпус з алюмінієвого профілю, судячи з усього, анодованого, дроти достатнього перерізу — жодних нарікань. Навіть більше: мені такий варіант корпусу сподобався.



Як і в попередньому випадку, під час перевірки струму спрацювання захисту з'ясувалося, що поріг перевищує 10 ампер. Додаткова перевірка дала точно такий самий результат, як у попереднього: близько 11-11.5 ампера.



ККД оцінювався в діапазоні 0.5-11 ампер із кроком 0.5 ампера й виявився доволі непоганим — близько 87-87.5%.
Споживання без навантаження — близько 0.5 ватта.



Пульсації без навантаження та за струмів 3, 6 і 9 ампер.
І ось тут ця модель мене розчарувала: начебто все йшло так добре, а потім раптом — 800мВ пульсацій за максимального струму. Це вже зовсім негарно, тим паче що блок живлення не виглядає бюджетним.



Водночас на частоті 100 Гц пульсацій майже немає. Найімовірніше, ємності вхідного конденсатора цілком достатньо, тим паче що блок живлення заявлений лише для «верхнього» діапазону вхідної напруги.


Тест під навантаженням проводився за струмів 4.2 і 8.3 ампера — у межах заявлених значень.
За повного навантаження напруга просіла приблизно на 0.16 вольта, частково через вихідний кабель. Залежність напруги від прогрівання невелика — близько 30мВ.




Температура корпусу у двох режимах.
Перше термофото: струм 4.2А, корпус — 42 градуси.
2-4 термофото: струм 8.3А, корпус — 58 градусів, бічні грані — по 58 градусів.

До температурних режимів нарікань немає, ці значення типові для таких джерел. Зі зрозумілих причин тут складно виміряти температуру окремих компонентів, але оскільки сам корпус слугує великим радіатором, перегрів трапляється рідко.




Четвертий блок живлення — також 100 ват, 12 вольт, 8.3 ампера.

Заявлений діапазон вхідної напруги — 180-265 вольт.

Саме ця модель і є тим «смачненьким», що я обіцяв на самому початку. Власне, її й замовив радше з цікавості — помацати це диво китайської електронної промисловості.

Ще під час розпакування виникає відчуття певної «преміальності»: коробочка, а сам блок живлення лежить у пластиковому лотку.



Розмір справді компактний: 123x33.8x13мм, а вага — лише трохи більше ніж 94 грами. Приємний на дотик метал корпусу, анодування, гарне поєднання кольорів — словом, я в шоці :)

Підключення через дві клемні колодки. Щоправда, маю певні сумніви, що вихідна нормально працюватиме за таких струмів, але їх начебто декларують на 10-16 ампер, тож вважатимемо, що все гаразд.



При цьому цей БЖ, по суті, герметичний, але з огляду на відкриті клеми — радше вологозахищений. Крім того, як я вже писав, компаунд зазвичай покращує тепловий режим завдяки зменшенню локального перегрівання та розподілу тепла. Звісно, якщо компаунд правильний, а не просто силікон з «Епіцентру».



На вході пара довгих тонких конденсаторів — такі зараз популярні в ультратонких РК-моніторах і телевізорах. Найімовірніше, ємність кожного десь між 22 і 33 мкФ.
На виході пара полімерних, за розміром це, найімовірніше, щось близько 1000, максимум 1500 мкФ. Забув виміряти, але це не принципово.
Випрямляч, найімовірніше, синхронний: звичайний у такому корпусі швидко перегріється. Також, наскільки я побачив, вихідна обмотка трансформатора намотана літцендратом, що добре. Ліворуч видно Y-конденсатор, його можна впізнати за характерним корпусом.

Загалом, якщо коротко, мені справді подобається, гарний :)



Але перший же тест показав, що максимальний вихідний струм — близько 7.2–7.3 ампера, далі спрацьовує захист. Тобто вже на цьому етапі маємо лише 85 ват із заявлених 100.



ККД оцінювався в діапазоні 0.5–7 ампер із кроком 0.5 ампера.
Хоч ККД і становив 89–89.5%, це не вразило — я навіть очікував, що буде трохи більше. Якщо спростити, то за струму 7 ампер ця коробочка виділяє близько 10 ват тепла, а це чимало.

Без навантаження споживає лише близько 0.05 вата.




Пульсації вимірювалися без навантаження та за струмів 2.5, 5 і 7 ампер.

Основна складова становила близько 120 мВ, і це було б добре, якби не «голки», через які повний розмах сягнув приблизно 650 мВ. Але, як я неодноразово писав, «голки» досить ефективно пригнічуються звичайним кабелем і навіть невеликим конденсатором на вході вашого пристрою.

Але тут питання в іншому: якщо на виході стоїть пара полімерних конденсаторів, а картинка при цьому така, то, можливо, десь щось не так.



Загальний фон на низькій частоті очікувано виявився великим, хоча складова 100 Гц у розумних межах, тож сварити не буду.



Тест під навантаженням проводився за струмів 4.2 і 7 ампер.

Блок живлення має досить сильну позитивну залежність напруги від навантаження: за струму 7 ампер вона зростає аж на 0.4–0.5 вольта.
Припускаю, що стабілізація вихідної напруги здійснюється з первинного боку. Також є помітна позитивна залежність напруги від нагрівання — близько 0.22 вольта.



А тепер подивімося, що з температурами. Зрозуміло, що коректно виміряти не вийде, але все ж.
Я дивився температуру трансформатора, а також у двох місцях: між входом і трансформатором, де розташований діодний міст і, найімовірніше, транзистор інвертора, а також між трансформатором і виходом, де має бути випрямляч.
Місцями погано видно, на жаль.

4.2 ампера — трансформатор 68 градусів, високовольтна частина 64 градуси, вихідна частина 61 градус.
7 ампер — трансформатор 95 градусів, високовольтна частина 88, вихідна 87.

Якщо чесно, я приємно здивований. Звісно, не тим, що цей БЖ із заявленими 100 ватами вдалося протестувати лише на 82 ватах, а тим, що за потужності близько 80 ват він цілком собі не перегрівається.
Судячи з конструкції, припускаю, що тут звичайний зворотноходовий перетворювач, у якому на вході досить непоганий транзистор, а на виході — синхронний випрямляч. Це видно за відносно середнім ККД і високим рівнем пульсацій імпульсного характеру.
Але це лише моє припущення.




Висновки.
1. Настільний, 36 ват. Типовий представник бюджетної серії: у ньому чудово все — конструкція з роз’ємом на дротах, автогенератор, низька електробезпека, потужність у 1.5–2 рази менша за заявлену, помітні пульсації, а бонусом — мережевий кабель із високим опором. Але все ж це цілком робочий варіант, якщо йдеться про малопотужні невибагливі навантаження на кшталт тих самих світлодіодних стрічок, хоча особисто я такого не купував би.
2. 100 ват у кожусі. Власне, теж бюджетний варіант, на чому багато де заощадили, але все ж видно, що заощаджували з розумом: вхідний фільтр на працездатність не впливає, вхідний конденсатор має достатню ємність для нашого діапазону, компоненти не урізані, на виході є фільтр. Зауваження, мабуть, певною мірою стосуються температурного режиму, тонкого металу корпусу та дивних пульсацій на низькій частоті, а також, мабуть, загальної економії.
3. 100 ват герметичний. Той випадок, коли спочатку все начебто подобається: нагрівання, стабільність, виконання — аж поки не під’єднаєш осцилограф і не побачиш, що на виході суцільний жах. І головна проблема пульсацій не в тому, що вони є, а в тому, що в процесі експлуатації вони лише зростатимуть: меншими вони ніколи не стають, а отже, за рік ми побачимо ще гіршу картину. Хоча в усьому іншому блок непоганий.
4. 100 ват ультракомпактний. Дуже й дуже цікавий блок живлення: так, він не видав заявлених 100 ват, і так, 7 ампер для нього — це справді максимальний струм, який краще взагалі знизити приблизно до 6 А, тобто його тривала потужність, найімовірніше, ближча до 70 ват. Але вже те, що за таких габаритів він забезпечує пристойну потужність, заслуговує на повагу. Справді засмутили, мабуть, лише пульсації «голок» — вони непропорційно великі.

На сьогодні в мене все, сподіваюся, було корисно. Хотілося б дізнатися вашу думку щодо цієї та двох попередніх частин. Ну і, звісно, дякую людині, яка вирішила надіслати всю цю цікаву купку на тестування.