Блок живлення Mean Well HDR-60-12, четвертий із шести

Як ви вже зрозуміли, йтиметься про компактний блок живлення для встановлення на DIN-рейку. Такі блоки живлення, окрім промислового застосування, цілком можуть стати в пригоді для створення систем домашньої автоматизації, «розумних» будинків, живлення систем відеоспостереження тощо.
Переважно таке застосування зумовлене саме формфактором цього блока живлення, адже його можна встановити у стандартний «квартирний» електрощиток.

Цього разу блок живлення був у рідній картонній коробочці з невеликим віконцем.


І, як зазвичай, крім блока живлення, у комплекті більше нічого немає: усі інструкції та рекомендації пропонується завантажити з інтернету. Щоб трохи спростити завдання, під час огляду я наводитиму скриншоти, але можна завантажити й повну документацію.
Повний опис англійською



Цей блок живлення має такі заявлені ключові особливості
1. Ультракомпактний дизайн — 52 мм (3 юніти). Тут, щоправда, питання доволі спірне, адже існують блоки живлення завширшки в 1 юніт.
2. Широкий діапазон вхідної напруги
3. Споживання в режимі холостого ходу — менш як 0.3 Вт
4. Розрахований на роботу в обмеженому просторі
5. Регулювання вихідної напруги
6. Захист від короткого замикання, перевантаження та перенапруги
7. Охолодження завдяки природній циркуляції повітря
8. Гарантія 3 роки



На передню панель винесено лише індикатор увімкнення, трохи вище є отвір для регулювання вихідної напруги.

Проводи живлення підводяться знизу, вихід до навантаження — зверху.


Збоку є коротке нагадування: підключати слід мідним проводом, а також стежити, щоб температура навколишнього повітря не перевищувала 45 градусів.


Серія HDR-60 включає п’ять моделей із різною вихідною напругою: 5, 12, 15, 24 і 48 Вольт. При цьому слід враховувати, що повну потужність у 60 Ватт забезпечують лише блоки живлення з напругою 15, 24 і 48 Вольт; у версій на 5 Вольт вихідна потужність становить лише 32 Ватти, а в моделі, яку я оглядаю (12 Вольт), — 54.


Оскільки блок живлення призначений для встановлення на рейку, усі вентиляційні отвори розташовані зверху та знизу, що цілком логічно й правильно.
Отворів багато, тут нічого не скажеш — постаралися.


Розміри блока живлення порівняно зі «стандартним» сірниковим коробком :)


І повне креслення з опису виробника.


Ззаду розташований механізм фіксації блока живлення на DIN-рейці. Під час встановлення в щитку він розташовується знизу.


Якщо в SDR-120-24 майже весь механізм був металевим і мав пружину, то тут усе помітно простіше: пластиковий механізм із двома фіксованими положеннями.


Зовнішній огляд — це, звісно, добре й красиво, але особисто мені набагато цікавіше зазирнути всередину, адже кожен блок живлення має свої особливості, повз які ну дуже важко пройти.
Розбирається блок живлення дуже просто: дві засувки зліва і дві справа. Вставляємо щось пласке між половинками корпусу, відводимо засувки — і за кілька секунд на столі вже лежать дві половинки.
До речі, плата й корпус зроблені так, що встановити щось неправильно, якщо це взагалі можливо, дуже важко.


Насамперед впадає в око оригінальна конструкція радіаторів, які, по суті, також працюють «на продув». Тобто повітря, що проходить крізь блок живлення, досить ефективно їх охолоджує.



На вході є повноцінний вхідний фільтр.


1. За захист відповідають запобіжник і варистор на 470 Вольт (амплітудних); поруч видно й термістор для обмеження пускового струму.
2. Фільтрацію забезпечують синфазний дросель і конденсатор типу X, далі видно діодний міст, причому тут він установлений без радіатора, на відміну від аналогічного за потужністю EPS-65S.
3. Вхідний конденсатор має ємність 120 мкФ, що нормально для 60 Ватт, навіть з огляду на широкий діапазон вхідної напруги.
4. Але виробник конденсатора трохи насторожує. Я якось звик, що Mean Well використовує конденсатори Nichicon, Rubycon і Nippon. У цьому випадку встановили Lelon. Такі конденсатори я зустрічав лише 2–3 рази, тому статистики не маю, але на форумах були скарги на цю фірму, щоправда, у контексті використання в материнських платах.


Ключовий високовольтний транзистор сховався всередині, маркування — 13N60M2, такий самий використовується в EPS-65S.


Ще кілька слів про конструкцію радіаторів.
Спочатку я планував їх зняти, але передумав, адже з боку силових елементів вони тримаються завдяки їм, а з протилежного боку впаяні в плату за допомогою запресованого мідного виводу. Загалом конструкція, як зазвичай, не розрахована на легкий демонтаж компонентів.


З протилежного боку розташовані конденсатори для придушення перешкод, причому один із них складений із двох, увімкнених послідовно. Але розташовані вони так, що один міститься в одному куті плати (маленький праворуч), а другий — по діагоналі (ви бачили його на попередньому фото).


Вихідна частина блока живлення.


1. Вихідна діодна збірка ізольована від радіатора. В огляді EPS-65S я сварив розробників за "дірку в безпеці", але тут усе чудово.
2. На виході також встановлено двообмотковий дросель для придушення перешкод.


Якщо "китайські" блоки живлення здебільшого зроблені "під копірку", то тут ситуація цілком протилежна: кожен блок живлення має свою особливість, іноді дивну.
Наприклад, тут розробники навіщось використали конденсатори одного виробника (rubycon), однакової ємності (1000мкФ), але різного розміру, хоча, на мій погляд, у цьому немає жодної потреби. До того ж усі вони з'єднані паралельно.
Крім того, один із конденсаторів одягнений у термоусадку, що також незрозуміло.
Маленький коричневий конденсатор під'єднаний після дроселя й має ємність 100мкФ.


Щодо клемників маю невелике зауваження, а точніше — щодо вхідного клемника. Мені також незрозуміло, чому вихідний встановлено "ліфтового" типу, а вхідний — звичайний, хоча логічніше було б поставити два однакових. Крім того, вихідні клемники розраховані на пряму викрутку, а вхідні — універсальні.
Втім, на працездатності блока живлення це не позначається, тож сприймімо це як даність.



До друкованої плати, як зазвичай, жодних зауважень немає: усе акуратно, чисто й якісно.


У вихідній частині є вільні місця для компонентів. Із деякими я розібрався: вони потрібні для встановлення додаткових стабілітронів у колі захисту від перенапруги, решта так і залишилися незрозумілими.


Схемотехніка також піднесла кілька сюрпризів.
1. Застосовано точно такий самий ШІМ-контролер, як у RPS-120-27, — 1293D065 (NCP1239), тут запитань немає.
2. А от наявність стабілізатора напруги в колі живлення ШІМ-контролера трохи дивує. Хоча, судячи з напруги стабілізації 19–20 Вольт, я радше думаю, що це просто обмежувач напруги живлення.
Вище розташований оптрон зворотного зв'язку, а оптрон, що відповідає за захист від перенапруги, розташований на верхньому боці плати.
3. А от відсутність звичної TL431 у колі зворотного зв'язку — справді незвично. Замість неї встановлено мікросхему, яка, судячи з усього, містить також операційний підсилювач для шунта захисту від перевантаження. На жаль, даташит на цю мікросхему знайти не вдалося.
4. Напруга на вхід обмеження струму надходить із шунта опором 8 мОм.


Структурна схема збігається з EPS-65S і не містить нічого особливого: вхідний фільтр, ШІМ-контролер, вихідний випрямляч, кола зворотного зв'язку та захисту.


Принципова схема блока живлення. Вийшло трохи кривувато, але я старався, щоб усе збігалося з тим, що є насправді.
Як я вже писав, так і не зрозумів, що це за мікросхема стоїть на виході. Якщо хтось знає — напишіть.


А тепер — тести.
Блок живлення забезпечує регулювання вихідної напруги в діапазоні від 9 до 14.7 Вольта. Регулювання відносно плавне.


Щоб оцінити ККД і залежність вихідної напруги від зміни вихідного струму, я випробував блок живлення в різних режимах — від холостого ходу до струму 4.5 Ампера, що на 10% перевищує заявлене значення.
Тестування проводилося за вхідної напруги близько 225 Вольт і 105-110.


Результати приємно здивували: стабільність вихідної напруги на дуже високому рівні, ККД сягає 88%, що теж непогано.
Не сподобалося, що БЖ трохи шумить у діапазоні струмів навантаження від 100 до 500мА.


Вимірювання розмаху пульсацій на виході блока живлення проводилося з моїм основним електронним навантаженням, яке використовується в більшості оглядів блоків живлення.
Перед щупом осцилографа встановлено фільтр, що складається з електролітичного конденсатора 47мкф і керамічного 0.1мкФ.


На холостому ходу є невеликі періодичні пилкоподібні викиди. Ліворуч осцилограма на високій частоті, праворуч — на низькій.




Виробник заявляє для цього блока живлення максимальний розмах пульсацій 120 мВ. За повного навантаження я отримав розмах до 100 мВ, що майже досягло максимального заявленого значення.
Крім того, помітив деякі речі:
1. Розмах пульсацій мало залежить від потужності навантаження.
2. Частота роботи блока живлення плавно змінюється залежно від потужності навантаження.

Верхня пара скриншотів — навантаження 100%, на вході 230 В, ВЧ і НЧ.
Нижня пара — те саме, тільки за вхідної напруги 105 В.


За заявою виробника, навантаження слід зменшувати, якщо температура навколишнього повітря піднімається вище 45 градусів. У цьому плані блок живлення досить «ніжний», адже в інших порогове значення становить 50 або 60 градусів.
Але в моєму випадку коригувати вхідну напругу не потрібно: від 100 В і вище можна використовувати повний вихідний струм.


На жаль, удома в мене немає вільного електрощитка, тому довелося тестувати блок живлення, просто погіршивши його вентиляцію.


Кожен етап тесту, як завжди, тривав 20 хвилин. У підсумку тест за вхідної напруги 230 В тривав 1 годину 40 хвилин, а за 110 В — 1 годину 20 хвилин.
Щодо температури блок живлення дуже приємно здивував: більш-менш значного нагрівання вдалося досягти лише в граничних режимах, за навантаження 133 і 122% від заявленої потужності. При цьому температура повітря під кришкою була близько 55 градусів, тож вважаю цей тест цілком коректним.
Але здивувало й те, що за зниженої вхідної напруги температура не набагато вища, ніж за повної. На одному з етапів я навіть перевірив, чи справді на вході 110 В, а не 230.


Термознімок перед завершенням тесту за вхідної напруги 230 В


А також за 110 В. Щоправда, тут струм навантаження становив 5.5 А, а не 6 — я трохи зглянувся над «піддослідним».


Але ще більше здивував тест оцінювання здатності витримувати перевантаження, а точніше — струму спрацьовування захисту від перевантаження.
Для початку: результати повністю однакові і за вхідної напруги 230 В, і за 110 В. Це цілком логічно, адже струм контролюється на виході.
Крім того, блок живлення утримує вихідну напругу аж до моменту вимкнення. Після зменшення струму навантаження штатний режим відновлюється автоматично.

Але я зовсім не очікував, що струм вимкнення становитиме близько 6.1 А. Виявилося, що термопрогін я проводив за справді максимального струму для цього блока живлення — просто на той момент я ще цього не знав.


Процес вимкнення через перевантаження в динаміці. Тут видно, що вихідна напруга стабільно утримується до досягнення струму спрацьовування захисту.


Заодно перевірив захист від короткого замикання. Спрацьовує нормально; якщо довго тримати контакти замкнутими, то раз на 1.5–2 секунди блок живлення намагається перезапуститися.
Тобто на високовольтній стороні — захист від КЗ, на низьковольтній — від перевантаження.


Відеоверсія огляду.



Тести завершено, підбиваю підсумки.
Блок живлення має високу точність стабілізації вихідної напруги в усьому діапазоні навантажень, низьку робочу температуру, стабільно працює зі струмом до 6 А за заявлених 4.5 А та коректно реагує на коротке замикання на виході.
Конструкція добре продумана, якість виготовлення висока.

Але не обійшлося й без зауважень. Розмах пульсацій на виході вкладається в заявлені виробником значення, але, на мій погляд, міг би бути й меншим.
Не сподобалася конструкція вхідної клемної колодки, а також трохи підозрілий конденсатор на вході. Щодо конденсатора, у мене немає даних, чи такий встановлено лише в цьому конкретному БЖ, чи їх ставлять у всій цій серії. Сподіватимемося, що він пропрацює довго: раніше до Mean Well у мене в цьому плані зауважень не було.

На цьому все. Як завжди, чекаю на запитання й сподіваюся, що огляд буде корисним.