Блок живлення Mean Well HDR-100-12N, п’ятий із шести

Буквально зовсім недавно я викладав огляд блока живлення Mean Well HDR-60-12, а сьогодні — огляд його більшого «побратима», який водночас дуже схожий на нього, але має й свої особливості.
Обидва блоки живлення виконані в одному формфакторі й мають однакову вихідну напругу, хоча я трохи забіг наперед — про все інше йтиметься в огляді.


Як я вже казав, обидва блоки живлення призначені для монтажу на DIN-рейку та встановлення в електрощитках. Причому в цьому разі йдеться про звичайні побутові щитки, хоча загалом їх можна використовувати й у промисловості, щоправда, з певними обмеженнями.


Схожість починається ще з упаковки: обидва блоки запаковані у звичну картонну коробку Mean Well із віконцем.


Уся основна інформація вказана на верхній кришці блока живлення: вхідна й вихідна напруга, вихідний струм, рекомендації щодо підключення та коротка інформація про виробника.
Також зверху розташований світлодіодний індикатор увімкнення блока живлення.


Докладніша інформація є в описі виробника, а я, як завжди, наведу найважливішу її частину.

Якщо в HDR-60 було 6 варіантів вихідної напруги, то тут вибір дещо скромніший: моделей на 5 і 3.3 Вольта немає, залишилися лише 12, 15, 24 і 48 Вольт.
При цьому повну потужність 100 Ватт, заявлену в назві моделі, забезпечують лише варіанти з вихідною напругою 24 і 48 Вольт.
Модель на 15 Вольт видає 97 Ватт, а на 12 Вольт — і зовсім скромні 90 Ватт.


Напевно, ви помітили дещо дивний список моделей, до якого входять пари з літерою N наприкінці назви та без неї.
Випускаються дві дуже схожі модифікації, і, судячи із заяв виробника, модель без N наприкінці має вужчий діапазон регулювання вихідної напруги, а крім того, її вихідна потужність також приблизно на 5-8% менша.
Цікаво, що продавець, який торгує цими блоками живлення, встановив однакову ціну на всі моделі.


Як і HDR-60, цей блок живлення має багато вентиляційних отворів на верхньому й нижньому торцях корпусу.


Біля вихідних клем є отвір для доступу до підлаштувального резистора регулювання вихідної напруги, а знизу корпусу також є засувка для фіксації на DIN-рейці. Якби не різна ширина корпусу, можна було б подумати, що це один і той самий блок живлення.


До речі, про ширину. Попередній блок живлення мав ширину 3 юніти (52мм), а цей на один юніт ширший — його ширина вже 70мм.


Повні розміри корпусу можна взяти з креслення. Хоча й без нього можна сказати, що в перерізі корпус приблизно відповідає розмірам звичайного автоматичного вимикача.


Блок живлення розбирається так само елементарно: пара засувок ліворуч і пара праворуч — оце, власне, і все.


Усередині блоки живлення вже значно менше схожі, ніж зовні. Конструкція радіаторів різна, та й компонентів у HDR-100 трохи більше.




На вході встановлено повноцінний мережевий фільтр, що складається з двох синфазних дроселів і конденсатора типу X.


1. На вході встановлено термістор для обмеження пускового струму. Паралельно термістору підключено ще й резистор номіналом 15 Ом.
2. Між конденсатором X і одним із дроселів сховали варистор, поруч із ним розташований запобіжник.
3. Як і в HDR-60, високовольтний транзистор схований між радіатором і вхідним конденсатором. Наскільки я зміг розгледіти, це IPL60R299CP.
4. Але є й одна з ключових відмінностей: тут встановили терморезистор для захисту блока живлення від перегрівання, а в HDR-60 його не було. На терморезистор надіта термоусадкова трубка, а сам він контролює температуру повітря всередині блока живлення, а не температуру якогось конкретного компонента. Праворуч такою самою трубкою захищений конденсатор живлення ШІМ-контролера.


Вхідний конденсатор виробництва Nippon, ємністю 150 мкФ. У HDR-60 конденсатор мав ємність 120 мкФ, що більше, якщо рахувати ємність пропорційно потужності.
Радіатор високовольтного транзистора приклеєний до трансформатора. Рішення дещо простувате, але тримається міцно.


Вихідна частина блока живлення. Мабуть, варто відзначити досить габаритний трансформатор і додаткову ізоляцію деяких компонентів (як і трансформатора) за допомогою тонкого склотекстоліту.


А ось на виході блока живлення чекає досить суттєва відмінність. Для початку тут встановлено синхронний випрямляч із транзистором CSD19531KCS, а не діодну збірку, як у HDR-60. Трохи розсмішив спеціальний виріз для дроту в радіаторі.


1. У HDR-60 на виході було три конденсатори ємністю 1000мкФ, тут уже стоїть пара по 1800 і один полімерний ємністю 1000мкФ. Звичайні — виробництва Rubycon, полімерний — від Lelon, заявлений ESR — 10мОм. Наскільки я розумію, полімерний конденсатор бере на себе основне імпульсне навантаження, решту відпрацьовують звичайні.
Також поруч видно вихідний дросель із двома обмотками.
2. Після дроселя встановлено конденсатор 100мкФ, так само, як у HDR-60.


Міжобмотковий конденсатор для придушення перешкод. Але цього разу мене зацікавив не він, а місце під додаткову плату, розташоване праворуч. Мабуть, існують більш "просунуті" варіанти цього блока живлення.


Плата зовні виготовлена якісно, є захисні прорізи, а саму плату дуже ретельно відмили.
Але під час роботи я все-таки виявив проблему, про яку розповім наприкінці огляду.


Як і в HDR-60, вихідний струм контролюється на вторинному боці, відповідно, є струмовимірювальний шунт, а на первинному реалізовано захист від КЗ.


1, 2. Схемотехніка "гарячого" боку практично повністю ідентична моделі HDR-60: застосовано той самий ШІМ-контролер і так само реалізовано вузол обмеження напруги живлення ШІМ-контролера. Є невелика різниця в номіналах компонентів, а також паралельно діоду допоміжної обмотки встановили RC-ланцюжок.
3. Тут також немає звичної TL431, замість неї працює окремий контролер.
4. І, звісно ж, контролер синхронного випрямляча.


Структурна схема також ідентична моделі HDR-60, хоча в блока живлення, який я оглядаю, є термозахист, і чомусь тут його не відображено.


Принципова схема багато в чому схожа на HDR-60, але містить і помітні зміни. Особливо це стосується вихідної частини, де застосовано синхронний випрямляч, а також трохи змінено схему ввімкнення контролера вихідної напруги.
Хоча я й намагався уважно копіювати схему, вона все ж може містити помилки, тож заздалегідь прошу вибачити за це.


Перш ніж перейти до тестів, ще кілька слів про конструкцію блока живлення.
Як і в HDR-60, виробник застосував такий самий комплект клемників. Звичайний на вході й "ліфтовий" на виході. Вхідний мені не сподобався минулого разу, тож цього разу ситуація аналогічна.


В описі цей блок живлення називається моделлю з розширеним діапазоном регулювання вихідної напруги.
Але я б сказав трохи інакше: це в моделі без N вузький діапазон, а в тієї, яку я оглядаю, — цілком звичайний. Причому він навіть трохи вужчий, ніж у HDR-60, де я можу змінювати вихідну напругу в межах 9.9-14.7 Вольта.


Першим у головному списку тестів іде оцінювання залежності вихідної напруги від струму навантаження, ККД і коефіцієнта потужності.
Для цього використовуються два мультиметри, електронне навантаження, ватметр, папірець, ручка, а під час тестів зі зниженою напругою — ще й знижувальний трансформатор.


Щодо ККД, то блок живлення показав дуже непоганий результат, навіть вищий за заявлений виробником. Але зі збільшенням навантаження вихідна напруга знижується помітно сильніше, ніж у HDR-60. За максимального навантаження напруга просіла приблизно на 110 мВ, що становить близько 1%. І хоча це не надто критично та вкладається в заявлені характеристики, все ж HDR-60 поводився помітно краще за майже однакової схемотехніки.


Вимірювання рівня пульсацій на виході. Тут тест також проводився за двох варіантів вхідної напруги: 225 і близько 110 Вольт. Перед щупом осцилографа було під’єднано фільтр, що складався з електролітичного конденсатора 47мкФ і керамічного 100нФ.


У режимі холостого ходу є невеликі пилкоподібні пульсації, як у HDR-60, тільки зі значно меншою амплітудою.


Основну частину осцилограм сховано під спойлером.


Порівняльний скриншот за 100% навантаження.
1, 2. ВЧ- і НЧ-пульсації за напруги 225 Вольт
3, 4. Те саме за напруги 110 Вольт
Можу однозначно сказати, що блок живлення, який ми розглядаємо, менш «шумний». Якщо в HDR-60 розмах сягав 100мВ за заявлених 120, то тут лише близько 50-60мВ.


Рекомендована виробником зона безпечної роботи трохи ширша щодо температури довкілля: за напруги 230 Вольт пристрій можна експлуатувати за температури до 50 градусів. А от щодо напруги живлення — якщо HDR-60 можна було навантажувати на 100% від 100 Вольт на вході, то цей блок — лише від 115.


Втім, наведений вище графік не завадив мені перевірити блок живлення в доволі важкому режимі: зі струмом навантаження до 8 Ампер за напруги 225 Вольт і 7.7 Ампера за 107.
При цьому блок живлення був накритий кришкою, щоб погіршити тепловий режим, а температура всередині перевищувала рекомендовану для експлуатації.


Щодо температур компонентів результати приблизно схожі: щось гарячіше, щось холодніше. Позначку в 100 градусів першим (і єдиним) подолав вхідний діодний міст за низької вхідної напруги.
Думаю, за вхідної напруги 230 Вольт можна було б ще трохи підвищити вихідний струм, але, найімовірніше, першим почав би перегріватися транзистор синхронного випрямляча.
Кожен тест тривав 20 хвилин, загальний час кожного етапу — 1 година 20 хвилин.


Термознімки наприкінці кожного етапу тестування.
230 Вольт


108 Вольт


Оскільки струм перевантаження вимірюється у вихідному колі, він не залежить від вхідної напруги. Я демонстрував це в попередньому огляді, тому наведу результати лише для вхідної напруги 230 Вольт.
БП вимикався за струму 8.737-8.742 Ампера, вихідна напруга стабільно тримається до моменту вимкнення, що й видно на лівій фотографії. Вихідна потужність при цьому становила близько 103 Ватт.


Той самий процес, але в динаміці.


І останній тест — реакція на коротке замикання. Пройдено на відмінно.


Уже під час підготовки огляду, а точніше — повторно перевіряючи деякі моменти принципової схеми, я натрапив на брак.
Перевіряв з’єднання елементів і помітив, що немає контакту з одним із конденсаторів, хоча чітко бачив доріжку до нього. Почав розбиратися й з’ясував, що конденсатор не припаяний. Клей під час монтажу компонентів затік на контактний майданчик і не дав припою утворити контакт.
Конденсатор увімкнений між двома виводами монітора напруги. При цьому блок живлення щонайменше дуже добре пройшов усі мої тести, та й, наскільки я знаю, виробник також проводить перевірку.

Одне слово, брак трапляється й у відомих виробників.


Порівняння трьох блоків живлення: HDR-60, HDR-100 і SDR-120


Ще одне порівняння: HDR-60 і SDR-120.


Відеоверсія огляду


Якщо не зважати на проблему з неприпаяним конденсатором, то я б сказав, що блок живлення сподобався мені трохи більше, ніж HDR-60. Переважно через менший розмах пульсацій на виході за більшої вихідної потужності.
Але запас за перевантажувальною здатністю в нього менший: якщо HDR-60 продовжував працювати за струму 6 Ампер, що становить 72 Ватта, або 130% навантаження, то тут понад 110-112% отримати не вдасться. Хоча, судячи з поведінки блока живлення, можу сказати, що реальний запас у нього більший за встановлене виробником обмеження.
Схемотехніка також трохи краща: синхронний випрямляч і полімерний конденсатор на виході, більший трансформатор і наявність термозахисту.


На цьому в мене все. Як завжди, чекаю на запитання, та й просто на обговорення HDR-60 vs. HDR100.