Силовий модуль для лінійного блока живлення 30 Вольт 10 Ампер

Нещодавно я опублікував огляд комплекту для складання регульованого лінійного блока живлення з вихідною напругою до 60 Вольт і струмом до 20 Ампер (принаймні в теорії). Сьогодні огляну товар від того самого продавця і з тієї самої серії, але це буде не комплект, а лише окремий модуль, який також можна використовувати з платою керування з попереднього набору.
Утім, про все докладніше — в огляді. Також буде схема релейного модуля з попереднього огляду.


Для початку — навіщо взагалі було купувати цей модуль, адже минулого разу я показував цілком робочий комплект із цікавішими характеристиками.
Насправді все дуже просто:
1. Купувати кілька товарів в одного продавця трохи вигідніше.
2. У планах зробити не один, а два блоки живлення, але з різними характеристиками й керуванням.

Але повернімося до платки.
Пакування дуже простеньке: трохи м’якої стрічки й прозорий пакет, причому останній — уже від посередника, а не від продавця.


Платка досить важка — близько 260 грамів. Цієї плати я не бачив і на інших торговельних майданчиках, та й, мабуть, більшості товарів із цього магазинчика на Тао там теж немає.



Розміри плати — 100х82мм, а якщо рахувати з виступними елементами, то 100х104мм. Висота — 60мм, причому її визначають вхідні конденсатори; без них висота становить близько 35мм.


Комплект простий до краю: плата й кабель для підключення до плати керування.
Утім, тут, мабуть, зроблю невелике уточнення. У попередньому огляді я писав, що в комплект поклали багато слюдяних прокладок і кріпильних гвинтів. Уже під час написання цього огляду я подумав, що, найімовірніше, продавець зсипав в один пакет комплектацію до двох замовлень. Хоча навіть з урахуванням цього всього було із запасом.


На жаль, під час доставки плата постраждала. Не знаю, на якому етапі це сталося — коли її везли Китаєм до посередника чи коли вона їхала поштою до мене, але, судячи з якості пакування, підозрюю перший варіант.
Силові транзистори й діодний міст були відігнуті. Повернути все це на місце не склало труднощів, але все одно довелося трохи понервувати.


Крім того, один із вхідних конденсаторів був подряпаний, але тут я вже більше підозрюю продавця. Чому — поясню трохи згодом.


Як і минулого разу, плату спроєктовано для встановлення безпосередньо на радіатор — це видно на фото на сторінці товару. Досить зручно, але я б поставив стійки й біля транзисторів. Щоправда, вгадати з висотою буде помітно складніше, але я звик до того, що компоненти не повинні зазнавати жодного навантаження, тобто не мають бути елементами кріплення.


Тут же висоту стійок і їхнє розташування підібрано так, що плата частково тримається на них, а частково — на компонентах.


Силові дроти підключаються за допомогою таких самих клемників, як і в попередньому наборі. Ліворуч видно роз’єм для підключення кабелю керування та живлення реле.


На платі є запобіжник, причому, як і минулого разу, із заниженим номінальним струмом, через що вихідний струм може бути обмежений. Найімовірніше, переставлю запобіжник із попереднього комплекту, а туди куплю на більший струм.
Усі контакти клемної колодки підписані, але написи не всюди добре видно, хоча, по суті, роздивитися їх треба лише один раз.


Пара фільтрувальних конденсаторів випрямляча. Заявлено, що кожен має ємність 12000мкФ; виробник досить відомий.
Реле використано такі самі, як і в попередньому наборі, але з тією різницею, що тут обмотка на 24 Вольта, а там була на 12. А от за струмом вони тут виглядають значно краще: вихідний струм заявлено 10 Ампер, а не 20.


А тепер можна повернутися до подряпаних конденсаторів. Заради експерименту я виміряв їхню ємність: прилад показав 18 760мкФ, тобто по 9380 мкФ на кожен замість заявлених 12000. Конденсатори вживані чи просто підробка — невідомо, але даташит свідчить, що:
1. У серії LA5 немає конденсаторів на 63 Вольта розміром 30х50мм.
2. Конденсатор 12000мкФ 63 Вольта в цій серії є, але його розміри — 35х45мм.


Оскільки вихідний струм цієї плати вдвічі менший, ніж у попередньої, тут встановлено лише три транзистори TIP35C — точно такі самі, як і в попередній. Але при цьому тут є діодний міст KBJ2510, до 25 Ампер тривалого струму з радіатором і 350 імпульсного.
По суті ця плата є майже "половинкою" попередньої й має сумарний струм транзисторів до 75 Ампер тривалого або 120 короткочасного. Але варто враховувати, що в регульованому БЖ такі стрибки струму цілком реальні.


Транзисторами, як і минулого разу, керує ще один транзистор, тільки в цьому випадку використано TIP41C, який встановлено на окремому радіаторі.
У колах емітерів силових транзисторів також стоять резистори по 0.1 Ома, але в колі керувального номінал вищий — 2.2 кОм.


Вище ви бачили пару реле, а оскільки ця плата по суті є гібридною, то тут розміщено й компаратор для керування цими реле. Ліворуч від білого роз’єму помітне порожнє місце; судячи з розведення контактів, туди мав підключатися вентилятор, але самого роз’єму немає. Думаю, цей роз’єм цілком можна припаяти й установити вентилятор на 12 Вольт, щоправда, регулюватися він не буде, а шкода.


Знизу плата трохи брудна: є якийсь пил, сліди флюсу, але силові доріжки добре залуджені, тут питань немає.
Коли крутив плату в руках, не полишало певне відчуття "топорності" трасування — як щодо ширини й конфігурації доріжок, так і щодо самої топології.


Минулого разу я перемалював схему плати керування й силової частини регулятора, а схему плати реле не наводив. Зробив я це не через забудькуватість, а просто тому, що вже тоді планував огляд цієї плати й хотів одразу "вбити двох зайців".
Річ у тім, що ця плата є спрощеним варіантом одразу цілого комплекту й також містить вузол перемикання обмоток і компаратор.


Для початку, як і обіцяв, схема плати перемикання обмоток із попереднього огляду. По суті цю плату можна використовувати окремо для модернізації лінійного БЖ. Кількість каналів обирайте на власний розсуд.


А це плата реле з огляду; можна помітити, що багато в чому вони досить схожі, але водночас і відрізняються.
Відмінність у тому, що в плати, яку оглядаємо, немає стабілізатора напруги й їй не потрібна ще одна обмотка трансформатора; компаратор і реле живляться від плати керування, використовуючи одночасно обидва канали 12 Вольт (позитивний і негативний).
Крім того, контроль вихідної напруги реалізовано дещо інакше: по суті вузол компаратора вивернуто "навиворіт", це зроблено через відсутність власного живлення.
Заодно я з’ясував, як реалізовано гістерезис. Виявилося, що за нього відповідає резистор R6 у цій схемі та R1 у попередній. Логіка проста: що більше реле ввімкнено, то більше вони споживають і, відповідно, то більша напруга падає на резисторі. Але в платі, яку оглядаємо, трохи зміщується вимірювана напруга компараторів, а в попередній — опорна, що подається від підлаштувальних резисторів (вони також живляться після резистора).



Ну а як же перевірити плату...
Усе просто: минулого разу я назвав набір конструктором, і по суті так воно і є. Цю плату можна використовувати разом із платою керування, для цього треба лише замінити роз’єм підключення плати керування до силової.
Річ у тім, що тепер потрібні 12 Вольт, -12 Вольт, земля й керування, і все це виведено — до того ж саме в тому порядку, як потрібно.
У продавця окремо продається плата керування, коштує вона близько 11.5 долара; посилання є в попередньому огляді, власне, воно веде на сторінку, де все продається окремо.


Тимчасово встановлюємо плату на радіатор, який також використовувався в попередньому огляді. Під плату довелося підкласти шматок пластику, бо вона виявилася довшою за радіатор. Але зрештою я все одно примудрився закоротити вхід змінної напруги 36 Вольт і вихід постійної (я не ізолював транзистори від радіаторів). Нічого, стрес-тест пройшов успішно :)



Ну а далі все гранично просто, навіть набагато простіше, ніж минулого разу.
Спочатку підключаємо виводи трансформатора, тут усе позначено на платі: 0/12/24/36 Вольт.


Потім виходи + і - силової плати з’єднуємо з входами плати керування.


Підключаємо кабель керування та живлення від силової плати до плати керування. Тут усе просто: якщо роз’єм замінено правильно (як на фото вище), треба лише під’єднати п’ятижильний кабель — і все!
На фото живлення вже подано.


Не втримався й таки під’єднав навантаження, але поки що не зміг отримати більше ніж 12.


А отримати понад 12 В без регулювання не вийде. Опишу цей процес, тим паче що він повністю ідентичний налаштуванню плати реле з попереднього огляду, тільки там більше кроків.
1. Під’єднуємо тестер, виставляємо на виході близько 8 В.
2. Знаходимо на платі пару підлаштувальних резисторів: верхній позначений PR1, нижній — PR2. Якщо реле 1 не ввімкнене, обертаємо вліво, якщо ввімкнене — вправо. Обертанням домагаємося зміни стану реле, а потім виставляємо положення повзунка резистора так, щоб реле було ввімкнене. Корпус реле прозорий, тож це буде видно.
3. Оскільки перше реле під’єднало додаткову обмотку, можна виставити вищу напругу. Виставляємо 21 В, повторюємо операцію з п. 2, але вже з другим підлаштувальним резистором і другим реле.
У мене в другому випадку реле вмикалося раніше, ніж треба, а в першому — пізніше. Виставив, як описав вище.

На платі з попереднього огляду регулюємо резистори 3 і 4, контролюючи відповідні реле, тільки пороги — 35 і 48 В.

Не обійшлося й без сюрпризів: якщо спробувати підняти вихідну напругу ще вище, реле починають «божеволіти». Це відбувається за напруги 38–40 В, але в будь-якому разі було заявлено до 30, тож тут питань немає.


Поки налаштовував, відчув легкий запах чогось гарячого. Потикав паличкою тепловізором — нагріваються два резистори: один паралельно вхідному конденсатору (праворуч на першому фото), другий — паралельно виходу (ліворуч).
Заодно перевірив нагрів плати керування — тут усе майже холодне (фото праворуч).


Минулого разу йшлося про те, яким буде струм до діодного моста, а яким — після нього. Але, як то кажуть: я хлопець простий, якщо є питання — беру й вимірюю :)
Насправді я просто не дуже люблю симулятори й віддаю перевагу «апаратним рішенням», тому взяв два мультиметри й одночасно виміряв струм до діодного моста (змінний струм) і після нього (постійний). Про всяк випадок до діодного моста під’єднав UT 181A, якому довіряю трохи більше, ніж його «колезі» UT 61E, щодо TrueRMS.


Отже, я змінював струм навантаження від 1 до 6 А з кроком 1 А, при цьому різниця у величині струму становила:
1,93
1,72
1,66
1,60
1,57
1,53

Виходить, зі зростанням струму навантаження різниця зменшується, і я думаю, що за максимальних значень вона все-таки буде ближчою до 1.42–1.45. Тому для розрахунку максимального струму цілком можна помножити вихідний струм приблизно на 1.5


А в результатах цього тесту я особливо й не сумнівався, та й провів його просто тому, що поруч на столі стояло електронне навантаження.
Я навантажив комплект струмом 6.3 А, при цьому напруга на виході була близько 20 В, тобто близькою до верхньої межі, але ще без під’єднання додаткової обмотки. На виході все рівно й красиво.
У планах до наступного огляду провести імпульсні випробування під навантаженням, але, може, хтось підкаже, як це краще зробити й за яких умов.


Відеоверсія огляду


Огляд і невеликий тест завершено, можна підбити деякі підсумки.
Як і минулого разу, маємо неправильний розрахунок запобіжника, але з реле ситуація трохи простіша: контакти розраховані на 16 А змінного струму, що вже значно ближче до вихідних 10 А постійного струму.
Конденсатори, найімовірніше, підроблені, хоча мають досить непогані характеристики. Вихідний вузол пропорційно зменшений порівняно з попередньою платою: використано 3 транзистори замість 7, але й розсіювана потужність тут нижча.

Загалом досить непогана платка. По суті, до неї потрібна лише плата керування — і маємо повний комплект електроніки для досить потужного БЖ. У продавця є різні плати, раджу зазирнути на його сторінку. Я й сам думаю ще щось у нього придбати, шкода тільки, що доставка якихось радіаторів дорого обійдеться :(

На цьому все. Як завжди, буду радий коментарям і запитанням. А за мною ще огляд контролера для цифрового керування, який планую використовувати замість плати керування.

Замовлення оформлював через посередника yoybuy.com, посилання реферальне: вам дає купон на 10 від 50, мені, можливо, теж якийсь бонус перепаде :)
Вартість плати разом із доставкою орієнтовно становить 25 доларів, але сильно залежить від багатьох чинників.