Ще один блок живлення, 12 Вольт 30 Ампер і 360 Ватт

Насправді цей огляд — лише проміжний крок до тестування потужніших блоків живлення, які вже прямують до мене. Але я подумав, що цей варіант також не варто залишати без уваги, тому й замовив його для огляду.


Кілька слів про паковання.
Звичайна біла коробка, з розпізнавальних знаків — лише номер артикулу, і все.


Порівняння з блоком живлення з попереднього огляду показало, що цей блок лише трохи довший. Це пояснюється тим, що він має активне охолодження, тож за майже такого самого об’єму корпусу потужність у півтора раза більша.
Розміри корпусу — 214х112х50мм.


Усі контакти виведені на одну клемну колодку. Призначення контактів вибито штампуванням на корпусі блока живлення. Такий варіант трохи надійніший за наклейку, але менш помітний.
Кришка закривається з відчутним зусиллям і надійно фіксується в закритому положенні. Під час відкривання забезпечується повний доступ до контактів. Іноді в блоків живлення кришка не відкривається повністю, тому тепер я обов’язково перевіряю цей момент.


1. На корпусі блока живлення є наклейка з основними параметрами: потужністю, напругою та струмом.
2. Також є перемикач вхідної напруги 115/230 Вольт, який у наших електромережах зайвий і не завжди безпечний.
3. Блок живлення виготовлений майже рік тому.
4. Біля клемної колодки є світлодіодний індикатор роботи та підлаштувальний резистор для зміни вихідної напруги.


Зверху розташований вентилятор. Як я писав у попередньому огляді, потужність 240-300 Ватт — це максимум для блоків живлення з пасивним охолодженням. Звісно, бувають і безвентиляторні блоки живлення більшої потужності, але трапляються вони значно рідше й коштують дуже дорого, тому активне охолодження дає змогу заощадити й здешевити блок живлення.


Кришка кріпиться шістьма невеликими гвинтами, але й сама щільно сидить на місці. Корпус алюмінієвий і, як і в інших блоках живлення, виконує роль радіатора.


Для порівняння наведу фото поруч із блоком живлення потужністю 240 Ватт. Видно, що загалом вони однакові, і, по суті, блок живлення на 360 Ватт відрізняється від молодшого побратима лише наявністю вентилятора та кількома невеликими змінами, пов’язаними з більшою вихідною потужністю.


Наприклад, силовий трансформатор у них однакового розміру, а от вихідний дросель у цього блока помітно більший.
Обидва блоки живлення мають спільну рису — досить вільний монтаж. Якщо для блока з пасивним охолодженням це виправдано, то за наявності активного охолодження розмір корпусу можна було сміливо зменшити.


Перш ніж розбирати далі, перевіряю працездатність.
Спочатку вихідна напруга трохи завищена порівняно із заявленими 12 Вольтами, хоча, по суті, це не має жодного значення. Мене більше цікавить діапазон регулювання, а він становить 10-14.6 Вольта.
Наприкінці встановлюю 12 Вольт і переходжу до подальшого огляду.


Як не дивно, ємність вхідних конденсаторів відповідає зазначеній на їхньому корпусі :)
Ємність кожного конденсатора — 470мкФ, сумарна — близько 230-235мкФ, що помітно менше за рекомендовані 350-400, необхідні для блока живлення потужністю 360 Ватт. За-хорошому, ємність кожного конденсатора мала б становити щонайменше 680мкФ.

Сумарна ємність вихідних конденсаторів становить 10140мкФ, що також не дуже багато для заявлених 30 Ампер, але часто таку ємність мають конденсатори й у фірмових блоках живлення.


Транзистори та вихідні діоди притиснуті до корпусу через теплорозподільну пластину, а ізоляцією слугує лише теплопровідна гума.
Зазвичай у дорожчих блоках живлення використовують ковпачок із товстішої гуми, який повністю закриває компонент. Для вихідних діодів він не надто потрібен, а от високовольтним транзисторам точно не завадив би. Власне, тому я й раджу заради безпеки заземлювати корпус блока живлення.
Теплорозподільні пластини притиснуті до алюмінієвого корпусу, але термопасти між ними та корпусом немає.

Після випадку з одним із блоків живлення я тепер завжди перевіряю, наскільки добре притиснуті силові елементи. Тут із цим проблем немає, хоча зазвичай проблем не буває і зі здвоєними елементами. Найчастіше труднощі виникають, коли потужний елемент один і його притиснуто Г-подібною скобою.


Вентилятор найзвичайнісінький, із підшипниками ковзання, але чомусь розрахований на напругу 14 Вольт.
Розмір — 60мм.


Розбираємо далі.
Плата тримається на трьох гвинтах і кріпленнях силових компонентів. Знизу корпусу є захисна ізоляційна плівка.


Фільтр доволі стандартний для таких БЖ. Вхідний діодний міст має маркування KBU808 і розрахований на струм до 8 Ампер і напругу до 800 Вольт.
Радіатора немає, хоча за такої потужності він уже бажаний.


1. На вході встановлено термістор діаметром 15мм і опором 5 Ом.
2. Паралельно мережі є перешкодозаглушувальний конденсатор класу Х2.
3. Перешкодозаглушувальні конденсатори, безпосередньо з’єднані з мережею, встановлено класу Y2
4. Між спільним проводом виходу та корпусом БЖ встановлено звичайний високовольтний конденсатор, але в цьому місці його достатньо, оскільки за відсутності заземлення він підключений послідовно з конденсаторами класу Y2, показаними вище.


ШІМ-контролер KA7500, аналог класичної TL494. Схема більш ніж стандартна, виробники просто штампують однакові БЖ, які відрізняються лише номіналами деяких компонентів і характеристиками трансформатора та вихідного дроселя.
Вихідні транзистори інвертора — теж класика недорогих БЖ: MJE13009.


1. Як я писав вище, вхідні конденсатори мають ємність 470мкФ. І що цікаво: якщо конденсатори мають спочатку незрозумілу назву, то частіше вказано реальну ємність, а якщо це підробка, наприклад Rubicong, то ємність частіше занижена. Ось таке спостереження. :)
2. Магнітопровід вихідного трансформатора має розміри 40х45х13мм, обмотка просочена лаком, щоправда, досить поверхово.
3. Поруч із трансформатором є роз’єм для підключення вентилятора. Зазвичай в описах таких БЖ вказують автоматичне регулювання обертів, але насправді його тут немає. Хоча вентилятор змінює оберти в невеликих межах залежно від вихідної потужності, це, найімовірніше, просто побічний ефект. Під час увімкнення вентилятор працює дуже тихо, а на повну потужність виходить за струму близько 2.5 Ампера, що становить менше 10% від максимального.
4. На виході пара діодних збірок MBR30100 по 30 Ампер і 100 Вольт кожна.


1. Розміри вихідного дроселя помітно більші, ніж у версії на 240 Ватт. Він намотаний трьома проводами на двох кільцях 35/20/11.
2. Як і очікувалося після попередньої перевірки, вихідні конденсатори мають ємність 3300мкФ. Оскільки вони нові, то сумарно показали не 9900, а 10140мкФ, напруга — 25 Вольт. Виробник, відомий усім noname.
3. Струмові шунти для схеми захисту від КЗ і перевантаження. Зазвичай ставлять одну таку «дротинку» на струм 10 Ампер, відповідно, тут БЖ на 30 Ампер і три такі дротинки, але місць 7, тому припущу, що є схожий варіант, але зі струмом 60 Ампер і меншою напругою.
4. А ось і невелика відмінність: компоненти, що відповідають за блокування за зниженої вихідної напруги, перенесли ближче до виходу, хоча при цьому зберегли навіть позиційні позначення згідно зі схемою. Тобто R31 у схемі БЖ на 36 Вольт відповідає R31 у схемі БЖ на 12 Вольт, хоча на платі вони розташовані в різних місцях.


На перший погляд я б оцінив якість паяння на тверду четвірку: усе чисто й акуратно.


Паяння доволі якісне, у вузьких місцях плати зроблено захисні прорізи.


Але «ложка дьогтю» все-таки знайшлася. Деякі елементи мають непропай. Місце не таке вже й важливе, важливий сам факт.
У цьому випадку погане паяння виявилося на одному з виводів запобіжника та конденсатора кола захисту від зниження напруги на виході.
Виправити це — справа кількох хвилин, але, як то кажуть, «ложки знайшлися, а осад залишився».


Оскільки схему подібного БЖ я вже креслив, то цього разу просто вніс корективи до вже наявної схеми.
Крім того, я виділив кольором змінені елементи.
1. Червоним — елементи, які змінюються залежно від зміни вихідної напруги та струму
2. Синім — зміну номіналів цих елементів за незмінної вихідної потужності я не розумію. І якщо з вхідними конденсаторами це частково зрозуміло — їх було вказано як 680мкФ, але фактично вони показували 470, то навіщо збільшили ємність С10 у півтора раза?
У схемі є помилка: С10 має ємність 3.3мкФ, а не 330нФ.


Огляд завершено, переходимо до тестів. Для цього я використав звичний «тестовий стенд», щоправда, доповнений ватметром.
1. Електронне навантаження
2. Мультиметр
3. Осцилограф
4. Тепловізор
5. Термометр
6. Ватметр, огляду немає.
7. Ручка й папірець.


На холостому ходу пульсації практично відсутні.


Невелике уточнення до тесту. На дисплеї електронного навантаження ви побачите значення струмів помітно нижчі, ніж ті, про які я писатиму. Річ у тім, що навантаження апаратно здатне працювати з великими струмами, але програмно обмежене на рівні 16 Ампер. Тому довелося зробити «фінт вухами», тобто відкалібрувати навантаження на подвійний струм, у результаті 5 Ампер на дисплеї відповідають 10 Амперам у реальності.

За струму навантаження 7.5 і 15 Ампер блок живлення поводився однаково, повний розмах пульсацій в обох випадках становив близько 50мВ.


За струмів навантаження 22.5 і 30 Ампер пульсації помітно зросли, але залишилися на одному рівні. Рівень пульсацій зріс за струму близько 20 Ампер.
У результаті повний розмах становив 80мВ.
Відзначу дуже добру стабілізацію вихідної напруги: коли струм навантаження змінювався від нуля до 100%, напруга змінилася лише на 50мВ. Причому зі зростанням навантаження напруга зростає, а не падає, що може бути корисним. Під час прогрівання напруга не змінювалася, що також є плюсом.


Результати тесту я звів в одну таблицю, де показано температуру окремих компонентів.
Кожен етап тесту тривав 20 хвилин, тест із повним навантаженням проводився двічі для термопрогрівання.
Кришку з вентилятором встановлював на місце, але не прикручував; щоб виміряти температуру, знімав її, не від'єднуючи БЖ і навантаження.


На додачу я зробив кілька термограм.
1. Нагрівання проводів до електронного навантаження за максимального струму; крізь щілини в корпусі також видно теплове випромінювання від внутрішніх компонентів.
2. Найбільше нагріваються діодні збірки. Думаю, якби виробник додав радіатор, як це зроблено у версії на 240 Ватт, нагрівання суттєво зменшилося б.
3. Крім того, великою проблемою було відведення тепла від усієї цієї конструкції, адже сумарна розсіювана потужність усієї конструкції становила понад 400 Ватт.

До речі, щодо відведення тепла. Коли я готував тест, то більше боявся, що навантаженню буде важко працювати за такої потужності. Загалом я вже проводив тести на такій потужності, але 360-400 Ватт — це гранична потужність, яку моє електронне навантаження може розсіювати тривалий час. Короткочасно ж воно без проблем «тягне» і 500 Ватт.
Але проблема виникла в іншому місці. На радіаторах силових елементів у мене встановлені термовимикачі, розраховані на 90 градусів. Один контакт у них припаяний, а другий припаяти не вдалося, тож я використав клемники.
За струму 15 Ампер через кожен вимикач ці контакти починали досить сильно нагріватися, і спрацьовування відбувалося раніше, тож довелося примусово охолоджувати ще й цю конструкцію. Крім того, довелося частково «розвантажити» навантаження, під'єднавши до БЖ кілька потужних резисторів.

Але взагалі вимикачі розраховані максимум на 10 Ампер, тому я й не очікував від них нормальної роботи за струму, що в 1.5 раза перевищує їхній максимум. Тепер думаю, як їх переробити; мабуть, доведеться зробити електронний захист з керуванням від цих термовимикачів.

Крім того, тепер у мене з'явилося ще одне завдання. На прохання деяких читачів я замовив для огляду блоки живлення потужністю 480 і 600 Ватт. Тепер думаю, чим їх краще навантажувати, адже такої потужності (не кажучи вже про струми до 60 Ампер) моє навантаження точно не витримає.


Як і минулого разу, я виміряв ККД блока живлення; цей тест планую проводити й у наступних оглядах. Перевірка проводилася за потужності 0/33/66 і 100%

Вхід — Вихід — ККД.
5.2 - 0 - 0
147,1 - 120,3 - 81,7%
289 - 241 - 83,4%
437,1 - 362 - 82,8%


Що можна сказати в підсумку.
Блок живлення пройшов усі тести й показав досить непогані результати. Щодо нагрівання запас навіть помітний, але навантажувати його понад 100% я б не радив. Порадувала дуже висока стабільність вихідної напруги та відсутність залежності від температури.
До того, що мені не дуже сподобалося, віднесу безіменні вхідні й вихідні конденсатори, огріхи паяння деяких компонентів і посередню ізоляцію між високовольтними транзисторами та радіатором.

В іншому блок живлення найзвичайнісінький: працює, напругу тримає, сильно не нагрівається.

На цьому все, як завжди, чекаю на запитання.