DPX6012S чи новинка серед плат для регульованих блоків живлення

У мене вже є чимало оглядів різних плат, на основі яких можна зібрати регульований блок живлення, часто так званий «лабораторний», тож я просто не зміг пройти повз новинку на цьому ринку — серію плат DPXхххх. Крім того, про цей огляд мене просили кілька читачів.
Ну ось, власне, плата приїхала й працює, але чи радий я цьому? Про це, а також про саму плату й мої висновки читайте в огляді.


Почну, мабуть, із ціни. Під час пошуку ця плата траплялася мені в різних продавців, причому в когось навіть була безкоштовна доставка до посередника. Я вибрав найоптимальніший за ціною варіант (без урахування послуг посередника), але оскільки замовлення було приблизно пару місяців тому, зараз ситуація, можливо, змінилася.


Цей комплект найбільше схожий на плати серії ZXYхххх — принаймні маркуванням, а також діапазоном вихідної напруги. Усього в серії 6 плат:
DPX3203 (DPX3203S) — 32 Вольти 3 Ампери
DPX6005 (DPX6005S) — 60 Вольт 5 Ампер
DPX6012 (DPX6012S) — 60 Вольт 12 Ампер
Індекс S наприкінці означає можливість підключення до комп’ютера, так само, як у плат ZXY.

Плата DPX6012S — найпотужніша й найбільш «наворочена» в серії, решта плат виглядають трохи простіше й мають однакову конструкцію.
1. Загальний вигляд модуля DPX3203
2. DPX6005 ззаду
3. DPX3203 ззаду
4. Силова частина DPX6012


А от із заявленими характеристиками — повний «розбрід і хитання»: вище на зображенні видно, що на екрані плати DPX3203 написано 35V/3A, тоді як у заявлених характеристиках зазначено 0–32 Вольти. У плати DPX6005 максимальна напруга — 60 Вольт, а в DPX6012 уже 62 Вольти, і до того ж у заголовку переплутані назви плат. Причому переплутані вони в англомовному даташиті, а в китайському все гаразд. Утім, я ще повернуся до всього цього, бо розбіжності на цьому не закінчуються.


Ну і характеристики російською мовою.
Модель: DPX6012/DPX6012S (з портом зв’язку)
Вхідна напруга: 6V-75V
Діапазон зміни вихідної напруги: 0-62V (вхідна напруга має бути вищою за вихідну)
Діапазон регулювання вихідного струму: 0-12A
Захист входу: захист від підключення живлення з неправильною полярністю
Захисти виходу: (0vp) обмеження напруги, (0cp) струму, (0pp) потужності
Вихідна потужність: 0-744W
Роздільна здатність установлення вихідної напруги: 10mV
Роздільна здатність установлення вихідного струму: 10mA
Розмах пульсацій на виході: <200mVpp (вхід 48V, вихід 24V, струм 5A)
Коефіцієнт пульсацій на частоті 100Hz : <1/10000
Крок відображення вихідної напруги/струму: 10mV, 10mA
Похибка вимірювання напруги: ±1%+20mV
Похибка вимірювання струму: ±2%+20mA
Час реакції: 1.5A або вихідна потужність >50W
Робоча температура: 0-60 ° C
Температура зберігання: -20 ° C -70 ° C
Застосування: для використання в приміщенні, максимальна вологість 80%
Вага: 258g


І хоча я замовляв комплект через посередника, він відправив його в тій самій коробці, у якій надіслав продавець. Вийшло таке подвійне пакування: продавця плюс посередника. Це, звісно, надійно, але збільшує загальну вагу, за яку треба платити. Ну хоч смайлик на коробці підняв настрій :)


До комплекту входять власне перетворювач і USB-кабель для підключення до комп’ютера. Кабель виявився непоганим, завдовжки півтора метра, але з обох кінців має звичайні роз’єми USB-A, тож у повсякденному житті він мало придатний.


Комплект перетворювача складається з двох плат: керування та силової.


На передній панелі розташовані екран із діагоналлю 1.8 дюйма, енкодер і шість кнопок. Сама панель виготовлена з оргскла завтовшки близько 3мм, на яке наклеєна захисна плівка. Плівку я поки не знімав, бо ще належить вмонтувати всю цю конструкцію в корпус. Але вже зараз можу сказати, що, на мій погляд, це не дуже зручно: встановлювати її на передню панель — негарно, а за передньою панеллю — ще гірше.


Зі зворотного боку, відповідно, розташована плата керування з роз’ємом дисплея.


Перетворювачем керує звичний мікроконтролер STM8S005. При цьому на платі є й операційний підсилювач, імовірно, у колі ЦАП, але стверджувати не буду.


Плату для підключення до комп’ютера встановлено окремо, до того ж вона має оптоізоляцію. Загалом конструкцію реалізовано дуже технологічно: її можна використовувати й "як є", і винести окремо на дротах.
Енкодер не натискний, 24 кроки на оберт, до того ж досить тонкий, тому поширені моделі можуть не підійти.


Силова частина для заявленої потужності досить компактна, хоча рішення DPS5020 ще компактніше: за таких самих габаритів потужність там майже в півтора раза вища. Шлейф з’єднання з модулем керування короткий, близько 12см, тож у корпусі особливо не розгуляєшся.


Плата трохи ближче. Монтаж акуратний, звісно, не ідеальний, але досить непоганий.


Охолодження активне, за допомогою вентилятора розміром 40мм. Радіатор має дуже цікаву конструкцію, я б і сам не відмовився придбати такі радіатори без доважка у вигляді плати перетворювача — з нею виходить надто дорого. :)


1. На вході встановлено пару конденсаторів ємністю 470 мкФ і на напругу 100 Вольт, також сподобалася конструкція запобіжника: тут він замінний, струм 15 Ампер. Шкода, що подібні запобіжники не розраховані на високу напругу.
2. Ключовий транзистор перетворювача N-канальний — IPP045N10N3, напруга 100 Вольт, струм 100 Ампер, опір 4.2 мОм.
3. Силові компоненти встановлено симетрично з обох боків радіатора.
4. На виході стоїть діодна збірка MBR20100, а також дросель із діаметром осердя 32-33мм. Вихідний дросель тримається лише на власних виводах і ніяк додатково не закріплений.


На виході два конденсатори ємністю 1000мкФ і напругою 63 Вольта. На мою думку, краще поставити такі самі на 100 Вольт, як і вхідні, а ємність я б зменшив до 470-680мкФ. Також тут видно струмовимірювальний шунт виробництва Dale з опором 4.7 мОм (виміряним), під час роботи особливо не нагрівається.
Зазначу приємний факт: усі ємні електролітичні конденсатори зашунтовані малими конденсаторами 0.1мкФ 100 Вольт.


Стабілізатори живлення, перетворювачі, операційні підсилювачі — загалом усе, крім керування.


1. Вхідне живлення надходить на DC-DC перетворювач XL7015E1. Виробник заявляє максимальну напругу до 80 Вольт, що навіть із запасом, хоча після того, як я спалив вхідний стабілізатор на платі ZXY6005, намагаюся не ризикувати й доопрацьовувати цей вузол.
2. Поруч розташований лінійний стабілізатор, імовірно, для живлення плати керування.
3. Також неподалік знайшовся ще один перетворювач на базі ШІМ 34063. Спочатку я думав, що трансформатор на платі призначений для керування польовим транзистором, але виявилося, що його використовують для формування окремого живлення з гальванічною розв’язкою.
4. На користь сказаного вище свідчить і оптрон зі стабілітроном TL431.
5. Також на платі є третій ШІМ-контролер, XL1509, він уже керує силовим транзистором основного перетворювача. Така сама схемотехніка використовувалася і на платі ZXY6005. Мабуть, виробник не став винаходити велосипед і пішов перевіреним шляхом.
6. Під радіатором є ще якась дрібнота, призначення невідоме.


Вузол операційних підсилювачів за струмом і напругою. Фактично тут також застосовано рішення, як у ZXY6005; якщо мені не зраджує пам’ять, то навіть операційні підсилювачі ті самі. Також думаю, що тут є можливість під’єднати "апаратну" індикацію режимів СС/CV.


Деякий час я думав, що N-канальний польовий транзистор і перетворювач із гальванічною розв’язкою використані просто для підживлення найпростішого драйвера, але реальність виявилася набагато крутішою.
Під вентилятором я випадково виявив сам драйвер і можу сказати, що порівняно із ZXY6005 це явно крок уперед. Річ у тім, що там був P-канальний транзистор із дещо дурнуватою схемою керування. У перетворювачах серії DPS стоїть просто драйвер верхнього рівня. Тут же виробник поставив драйвер нижнього рівня TC1413, яким керує швидкий оптрон HCPL0600, яким, своєю чергою, керує ШІМ-контролер.
Рішення, звісно, прямолінійне, але драйвер зі струмом до 3 Ампер і швидкісний оптрон із цифровим виходом — це справді непогано. Це рішення добре ще й тим, що навіть у разі виходу з ладу силової частини це ніяк не позначиться на вимірювальній і керувальній частинах! Ех, якби вони ще й шунт поставили в плюсове коло, а не на землю, ціни б їм не було :(


Знизу порожньо, силові доріжки продубльовані шаром припою.



Пробне ввімкнення: нічого не вибухнуло й не згоріло. Під час запуску на екрані не з’являється нічого цікавого: плата просто переходить у робочий режим без жодних заставок.
А от екран так собі. Припускаю, що це екран від якогось мобільного телефона, оскільки для цього пристрою він має дивний кут огляду: зображення добре видно спереду, справа, знизу й згори, а якщо дивитися зліва, воно швидко інвертується. Якщо розташувати екран вертикально шлейфом донизу, зображення інвертуватиметься, якщо дивитися згори, що й навело мене на думку про мобільний телефон.


Екран більше схожий на екрани перетворювачів серії DPH/DPS, у моделей серії ZXY він був звичайний, 1602. На екрані відображається:
1, 2. У вимкненому стані жовтим шрифтом показано поточні напругу/струм/потужність. Кнопками вліво/вправо вибирається крок регулювання, а кнопкою set — що саме регулювати (струм/напругу); власне регулювання виконується енкодером.
3. Кнопка ML відповідає за керування пам’яттю, кнопки вліво/вправо — за запис у пам’ять.
4, 5. Натискання кнопки Out активує робочий режим. На екрані відображається режим роботи CCCV, а також поточні значення струму/напруги й потужності; нижче — лічильник А·год і таймер, що відраховує час від моменту подавання живлення. На відміну від ZXY, після вимкнення живлення лічильники скидаються до нуля. Виявив це випадково, коли шукав кнопку скидання за аналогією з ZXY. На мій погляд, це невдале рішення: іноді краще, коли перетворювач зберігає ці значення.
6. Є ще кнопка Shift: після її натискання на екрані з’являється відповідний напис, а натискання Set переводить панель у режим налаштувань.
7. Режим налаштувань має два вікна. У першому задаються пороги захисту за напругою, струмом і потужністю.
8. У другому вікні, за задумом, можна задавати температуру, адресу й швидкість порту, але з усього списку працює лише вибір порту.
9, 10, 11. Захист тригерний: якщо заданий поріг перевищено, перетворювач вимикається й відображає відповідний напис.
12. В описі заявлено, що можна встановити максимум 62 Вольти або 744 Ватти, але насправді перетворювач видає 60 Вольт, 12.1 Ампера або 720 Ватт.


Зображення з інструкції та мій опис російською.
1. Вихідна напруга
2. Вихідний струм
3. Вихідна потужність
4. Віддана ємність в А·год, крок 1 мА·год
5. Час від моменту ввімкнення перетворювача.
6. Активна комірка пам’яті
7. Встановлений струм
8. Встановлена напруга
9. Індикація збереження параметра в пам’ять або режиму Shift.
A. Індикація режиму роботи CC/CV або спрацювання захисту
B. Індикація стану виходу
C. Інформація про модель плати: тут відображається те, що плата може видати. Спочатку я думав, що тут показано максимальні струм/напругу, задані в налаштуваннях, але ні — це просто незмінні цифри.

Керувати перетворювачем просто, але все псують дві речі:
1. Режим обмеження потужності лише тригерний
2. Лічильник А·год скидається після вимкнення.



Перший тест — перевірка точності калібрування.

Спочатку оцінюю точність встановлення та вимірювання напруги. Я встановлював напругу в такому порядку: 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 3.3, 4.2, 5.0, 8.4, 12.0, 20.0, 30.0, 40.0, 50.0, 60.0 Вольт. На фото видно, що реальна вихідна напруга майже в усіх випадках трохи вища за задану; до норми вона наблизилася лише наприкінці діапазону.
А покази самого перетворювача стрибають то в один, то в інший бік. Точніше, до 20 Вольт він показує значення нижче за реальне, а після 20 — вище за реальне.


Зі струмом ситуація ще гірша. Перевірялися такі значення: 10, 50, 100, 200, 300, 600 мА, а також 1, 2, 5, 7.5, 10 і 12.1 А.
У результаті до струму 2 Ампери реальне значення вище за задане, а вище — нижче за задане. Але що гірше, покази перетворювача — строго навпаки: до 2 Ампер виміряне значення нижче за реальне, а вище — більше за реальне.


Заодно перевірив залежність вихідної напруги від навантаження. Тест проводився за чотирьох «стандартних» напруг: 3.3, 5.0, 12.0 і 19.0 Вольт, відповідно без навантаження, зі струмом 6 Ампер і 12 Ампер.

У всіх тестах за навантаження 50% напруга тримається стабільно, але за 12 А помітно перевищує встановлене значення.


Ну і заодно провів ще кілька невеликих тестів.
1. Деякий час навантажував перетворювач на 1/3 максимальної вихідної потужності, але за максимального струму.
2. З’ясував, коли й за яких умов вмикається вентилятор.

Вентилятор вмикається дискретно, регулювання немає, шум також помітний. Є два пороги ввімкнення: або якщо струм перевищує 3 Ампери (вмикається за 3.01), або якщо потужність перевищує 30 Ватт.


Нагрівання зосереджене на трьох компонентах:
1. Вихідний дросель: за струму 12 Ампер температура становить 73 градуси.
2. Вхідний транзистор: за навантаження 1/3 температура становить 60 градусів.
3. Вхідний стабілізатор напруги за вхідної напруги 60 Вольт нагрівається приблизно так само, як транзистор, — до 55–60 градусів.


В описі було зазначено, що повний розмах пульсацій становить до 200mVpp (вхід 48V, вихід 24V, струм 5A), тож я взяв блок живлення на 48 Вольт, виставив на виході перетворювача 24 Вольти й навантажив його струмом 5 Ампер. Але тут на мене чекало певне розчарування. На екрані осцилографа — широкосмуговий шум, хоча навіть було ввімкнено обмеження смуги пропускання.


Спочатку я грішив на контури заземлення тощо, але з’ясувалося, що пульсації з’являються навіть за закороченого входу.


Загалом, розбиратимуся, що це за дурня, а поки дістану звичніший для мене інструмент. Як то кажуть, старий кінь борозни не псує.
Отже, маємо:
1, 2. 24 Вольти, 5 і 10 Ампер
3, 4. 5 Вольт, 6 і 12 Ампер
5, 6. 12 Вольт, 6 і 12 Ампер.

Ну що сказати, у заявлені 200 мВ р-р вкладається, але все одно якось шумно.


Далі вже не витягнув блок живлення, тому під’єднав потужніше джерело й продовжив випробування.


1, 2. 36 Вольт, 6 і 12 Ампер
3, 4. 48 Вольт, 6 і 12 Ампер.

Найгірша картина спостерігається за напруги близько 36 Вольт і максимального струму, далі пульсації починають зменшуватися.


І, звісно, раз уже дістав потужний блок живлення, вирішив виміряти ККД і нагрівання за більшої потужності. У цьому випадку плата була навантажена приблизно на 2/3 від максимуму (40 Вольт, 12 Ампер). Більше поки не можу — не вистачає потужності електронних навантажень для тривалої роботи.


Приблизно через 20 хвилин виміряв температуру й з’ясувалося, що вихідний дросель має ті самі 70 градусів, а силовий транзистор нагрівся вище сотні — забагато :(


Вимірювання ККД: вхідна напруга становила 62 Вольти. Вимірювання, звісно, грубе, оскільки його виконано засобами вимірювання блока живлення та перетворювача, але загальне уявлення отримати можна.



Далі мав бути тест роботи з ПЗ. За задумом воно має виглядати так, як показано нижче, але з’ясувалося, що завантажити його просто ніде. Точніше, є посилання на китайську байду, але я звідти завантажити не можу. Якщо комусь вдасться, буду дуже вдячний: там ПЗ для плат 6005 і 6012, загальний обсяг — близько 450 МБ.
До речі, вже потім помітив, що на всіх зображеннях цього ПЗ, знайдених в інтернеті, воно неактивне, тобто немає жодного уявлення, як воно працює.


Завдяки спільній підтримці читачів вдалося не лише завантажити ПЗ, а й розібратися з ним. Дякую!
Спершу з’ясувалося, що це ПЗ від плати DKP6012. У комплекті також є ПЗ для версії 6005, воно взаємозамінне, але в другому випадку не вдасться виставити струм понад 5 Ампер.


Оскільки із завантаженням ПЗ є певні труднощі, викладаю його на Google Диску, там же є документація, опис протоколу й кілька різних версій самого ПЗ.

Під час установлення ПЗ буде китайською. Розібратися, куди натискати, нескладно, але наприкінці з’явиться запит, що робити далі, і три кнопки: перезавантажити, вимкнути або скасувати. Щоб було зрозуміло, де яка кнопка, додаю знімок екрана того самого вікна англійською, щоб ви випадково не вимкнули комп’ютер.
Якщо виникають проблеми із запуском ПЗ, зайдіть у папку, куди його встановлено, і перейменуйте exe-файл так, щоб у його назві не було ієрогліфів, наприклад на DPX6012.


ПЗ дуже просте. Щоб воно з’єдналося з перетворювачем, його адреса (у налаштуваннях перетворювача) має бути 000.
Далі просто вибираєте в ПЗ COM-порт, адресу якого можна подивитися в диспетчері пристроїв. У мене це COM11. Потім натискаєте connect.
Регулювання в реальному часі немає: щоб змінити струм або напругу, треба або покрутити віртуальну ручку, або ввести значення вище. Введені значення застосовуються натисканням кнопки із зеленою стрілкою. Крім того, ПЗ будує графік напруги/струму, але робить це дуже повільно. Загалом воно багато в чому схоже на ПЗ ZXY — таке ж примітивне.


Заодно запустив іншу версію. Вона трохи відрізняється, але мова програми — китайська, тому замість літер у мене кракозябри.



У майбутньому планую помістити все це в корпус. Під час примірювання з’ясувалося, що майже ідеально підходять корпуси, які я нещодавно якраз купив і навіть знімав про них відео. Усередині чудово поміщається плата перетворювача, блок живлення, а ще залишається місце для витяжного вентилятора, клем тощо.
На фото плата точно за розмірами плати комп’ютерного блока живлення. Колись ми виробляли ДБЖ, і залишилася певна кількість готових плат зарядних пристроїв.


Для кращого розуміння — фото зі стандартною платою комп’ютерного БЖ. Плату керування краще змістити вправо, як показано на цьому фото, тоді залишається більше місця для клем.


У процесі виявився невеликий плюс: за бажання плату перетворювача можна прикрутити до задньої (та й узагалі до будь-якої рівної) панелі, і тоді вентилятор працюватиме як витяжний — дуже зручно.


Тепер можна підбити підсумки. Спочатку — загальне враження.
З погляду схемотехніки та конструкції все реалізовано відносно непогано.
Точність калібрування — середня, особисто мені хотілося б вищої.
Функціональність — низька: програмне забезпечення я так і не знайшов, налаштування вимірювача ємності скидаються, автоматичного ввімкнення виходу немає.

Якщо порівнювати з перетворювачами серії ZXY, то можу сказати, що вони дуже схожі: збільшили екран і змінили схемотехніку, але трохи урізали функціональність. Зручність керування приблизно однакова, але в ZXY вона мені подобається більше.
Порівняно з перетворювачами типу DPS-5020 функціональність узагалі ніяка, зате керувати зручніше, а крім того, тут вихідна напруга сягає 60 В, що іноді критично. Та й динаміка керування та відображення в моделі, яку я оглядаю, краща й ближча до ZXY. У DPS мені сподобався синхронний випрямляч, в іншому схемотехніка схожа.

Із помічених недоліків відзначу дивну поведінку енкодера. Якщо крутити його швидко, він починає "прослизати". Наприклад, іноді замість перемикання кроку регулювання я просто роблю енкодером більше обертів — це навіть швидше, ніж переходити між діапазонами. Тут так виходить не завжди.
Крім того, мені не сподобалося розташування кнопок «ліворуч/set/праворуч». З досвіду скажу, що краще було б «ліворуч/праворуч/set». А ще краще було б залишити, як у ZXY: дві кнопки — set і перемикання кроку по колу.

Загалом, на мій особистий погляд, у цієї серії перетворювачів є потенціал. У чомусь вона мені сподобалася більше, ніж DPS/DPH, але конструкція (а точніше, програмне забезпечення) явно "сира" й потребує доопрацювання. Чи займатиметься цим виробник, чи закине серію, як ZXY, — не знаю. Та й програмне забезпечення для комп’ютера все-таки хотілося б випробувати.

На цьому в мене все, буду радий відповісти на запитання щодо цієї плати. До речі, передбачаю запитання: а на AliExpress є? Є, коштує майже 60 доларів.

Спонсором цього огляду виступив посередник yoybuy.com, який узяв на себе оплату доставки. Партнерське посилання для реєстрації: новачки отримують купон на 10 від 50, може, і мені щось перепаде :)
Вартість комплекту з урахуванням доставки до посередника становила $40,62, вага комплекту — 393 грами за інформацією посередника (тобто разом із коробкою). Вартість доставки від посередника залежить від різних чинників, наприклад кількості товарів, а також наявності інших товарів у замовленні.