Ще один низькопрофільний блок живлення, 12 В, 20 А

Третій огляд блока живлення, і цього разу — модель потужністю 240 Вт із напругою 12 В. Цей блок живлення дуже схожий на попередній: також низькопрофільний, також бюджетний, і так само пропонується зіграти в рулетку. Утім, про все, зокрема й про рулетку, краще прочитати в огляді.


Загалом і сьогоднішній, і попередній блоки живлення справді мають багато спільного, але насправді, якщо придивитися ближче, вони не такі вже й схожі.

Упаковка один в один, хіба що розмір відрізняється.


Якщо попередній блок живлення здавався тонким і дуже довгим, то порівняно з цим навіть він здається малюком: довжина корпусу тут аж 308мм за тієї самої ширини — 53мм.

Цього разу це таки блок живлення на 12 В, як я й замовляв, от тільки чомусь указано 250 Вт, але водночас 12 В і 20 А. Можливо, запровадили нові правила математики, але я завжди вважав, що 12х20=240, та спишемо це на похибку підрахунку :)


Минулого разу я скаржився, що на сторінці товару написано 12 В, а надіслали блок на 24 В, а тут від самого початку пропонують зіграти в угадайку, адже в назві одразу вказано обидва варіанти — 12х20 і 24х10, а вибрати нічого не можна.


Клемники цього разу закриті кришками, до того ж вони помітно більші й розташовані рівніше. Загалом можна сказати, що все гаразд.
Охолодження активне, але для настільки компактних блоків такої потужності це нормально. Знизу також є пара штампованих виступів для гвинтів кріплення компонентів.


Тут висота теж більша — 22мм проти 19 у попереднього.


Кришка сидить трохи щільніше, але все одно тримається завдяки засувкам по всій довжині.


Швидкість обертання вентилятора не регулюється, і хоча я очікував сильного шуму, цього разу був приємно здивований: працює дуже тихо. Вентилятор установлений так, що холодне повітря нагнітається всередину корпусу.


Я розбирав багато різних блоків живлення, але такий довгий тримаю в руках уперше: 31см — це справді багато. Коли відкрив корпус і побачив плату, то спочатку не зрозумів, що це за порожній простір. Трохи згодом дійшло, що це місце для вентилятора :)


Коли почав оглядати нутрощі, одразу звернув увагу, що трансформатори обох блоків живлення дуже схожі, хоча потужність відрізняється вдвічі. Насправді у версії на 240 Вт він трохи товщий, приблизно на 3мм, а оскільки охолодження активне, виробник вирішив зняти з нього більшу потужність.


У вхідній частині немає навіть X-конденсатора, не кажучи вже про синфазний дросель та інші дрібниці. Вхідний конденсатор втоплений у виріз друкованої плати, радіатора на діодному мосту немає.


На виході встановлено накопичувальний (не плутати з фільтрувальним) дросель і пару конденсаторів 3300мкФ 16 В, хоча я б поставив чотири таких і бажано на 25 В.


1. На вхідному конденсаторі заявлена ємність 150мкФ за напруги 450 В. Виглядає як фірмовий, але ємність для заявленої потужності замала, навіть з огляду на те, що заявлено «вузький» діапазон вхідної напруги.
2. В інверторі застосовано два транзистори 13N50, 12.5А, 500 В.
3. Трансформатор також намотаний джгутом із тонкого дроту.
4. На виході — дві діодні збірки MBR30100, 30А 100В.


На диво, реальна ємність виявилася близькою до заявленої, хоча я вже звик, що якщо конденсатор виглядає як фірмовий, то найчастіше його ємність сильно занижена, бо насправді він не оригінальний.


Не обійшлося й без казусу. Коли під’єднував «крокодили» до конденсатора, то випадково натиснув на нього трохи сильніше, ніж хотів. У результаті пролунав тихий клац, і відпаявся один із виводів...
Сам він навряд чи зміг би таке зробити, але в будь-якому разі прецедент є, і, крім усього іншого, одразу далося взнаки те, що компоненти всередині не закріплені


На відміну від попереднього блока, тут плату додатково прикручено гвинтом до стійки, закріпленої на корпусі. Це з’єднання використовується для заземлення корпусу, але вихід блока ніяк із цим заземленням не з’єднаний.




Плата має вузькі місця в районі трансформатора, і, по суті, він також є елементом, що підвищує жорсткість конструкції.


Як ШІМ-контролер застосовано «невмирущу класику» KA3845, у дівоцтві UC3845. Загалом китайські інженери в подібних БЖ найчастіше використовують два типи контролерів — UC3845 або TL494, залежно від топології.


Тут виробник уже встановив RC-ланцюги паралельно вихідним діодним збіркам. Зворотний зв’язок знімається коректно, практично з вихідних клем, а потім довгими доріжками йде до вузла стабілізації напруги, розташованого неподалік від ШІМ-контролера.


За платою накреслив принципову схему. Переважно намагався, щоб усе відповідало дійсності, але стовідсоткової гарантії відсутності помилок дати не можу.



Топологія інвертора дуже незвична для таких блоків живлення, адже тут застосовано так званий асиметричний міст, більш відомий як «косий міст». Найчастіше таку схемотехніку використовують у зварювальних інверторах, а в блоках живлення зазвичай можна побачити:
1. У малопотужних — однотактний зворотноходовий перетворювач
2. Середньої та великої потужності — однотактний прямоходовий перетворювач.
3. Середньої та великої потужності — напівмостову схему
4. Великої потужності — мостову схему.


По суті, це гібрид звичайного мостового інвертора, у якому два ключі замінено діодами, а сам інвертор працює в однотактному режимі, тобто обидва транзистори відкриваються синхронно.


Оскільки моє електронне навантаження, яке під’єднується до комп’ютера, має максимальну потужність 150 Ватт, для тестів доведеться використати менш просунутий, але потужніший варіант.

У цьому випадку напруга на виході блока живлення без навантаження становить близько 12.1 Вольта.


Далі проводився тест із вимірюванням ККД. Контрольні точки відповідали кратним значенням струму навантаження з кроком 2 Ампери, але фото наведу в порядку 0, 4, 8, 12, 16 і 20 Ампер.
На жаль, блок живлення не витягнув заявлений струм у 20 Ампер, знизивши вихідну напругу за такого струму до 8.9 Вольта.


Довелося повернутися до останнього ступеня, на якому напруга ще була нормальною, і поступово підвищувати струм. З’ясувалося, що максимум становить лише 18.1 Ампера, а далі напруга лінійно падає залежно від струму навантаження. Тобто фактично блок живлення видає максимум близько 215-220 Ватт.


ККД виявився не таким уже й поганим і майже в усьому діапазоні навантажень становить 82-84%. Значення горизонтальної шкали кратні вихідній потужності з множником х24 Ватта.


Тепловий режим перевіряв звичним способом: струм навантаження підвищувався ступенями з інтервалом у 20 хвилин. Було 3 етапи: 6, 12 і 18 Ампер. Останнє значення вибрано як таке, що відповідає режиму максимальної вихідної потужності.
Блок живлення працював із закритою кришкою, оскільки має активне охолодження. Потім кришку зняли, якнайшвидше зробили термознімок і провели окремі вимірювання безконтактним термометром.

Вигляд через 20 хвилин роботи під навантаженням струмом 6 Ампер (72 Ватта)


Ще через 20 хвилин зі струмом 12 Ампер (144 Ватта).


І останнє вимірювання після 20 хвилин зі струмом 18 Ампер (215 Ватт)


На загальних фото видно місця виходу гарячого повітря. Корпус, звісно, також відчутно нагрівається, але через особливості вимірювання він відображається холодним.
На загальному фото в розібраному вигляді помітно, що найгарячіший компонент — це вхідний діодний міст. Частково це тому, що він не має радіатора, частково — тому, що його обдуває гаряче повітря, нагріте трансформатором і транзисторами інвертора.
На жаль, вхідний конденсатор також обдувається гарячим повітрям, тому його тепловий режим (а отже, і довговічність) далекий від бажаного.


Через годину прогрівання вихідна напруга під навантаженням просіла до 11.9 Вольта. Найімовірніше, це зумовлено тим, що струм був на порозі спрацьовування захисту від перевантаження за струмом.
Після зняття навантаження напруга становила 12.122 Вольта, тоді як на холодному БЖ вона була 12.114. Чудовий результат стабільності.


За весь час тестування температура не вийшла за розумні межі для жодного з компонентів, хоча всередині було помітно спекотно.


Ну і наостанок, звісно, треба подивитися, що відбувається на виході. Навантаження також має імпульсний блок живлення, але сподіваюся, що він не надто впливатиме на результат вимірювання.


Режими роботи БЖ — без навантаження, 4, 8, 12, 16 і 20 Ампер.
Тут можна виділити два типи пульсацій: основні, до 200мВ р-р, та "голчасті", що сягають 1.6 Вольта. Різниця в тому, що останній тип помітно простіше придушити, встановивши дросель на виході. Найімовірніше, він спричинений перемиканням діодів інвертора. Можливо, допоможе встановлення снаберних кіл або швидших діодів на "гарячій" стороні.


Вимірювання пульсацій на частоті 100Гц проводилося в чотирьох режимах — без навантаження та зі струмом 6, 12 і 18 Ампер. За максимальної потужності добре помітні "горби", зумовлені недостатньою ємністю вхідного конденсатора.
Тут вертикальна шкала — 500мВ/поділ, а не 200, як було вище.


Підсумкові висновки будуть дуже схожими на ті, що я написав наприкінці попереднього огляду, хоча й із деякими відмінностями.
Блоки живлення мають приблизно однакову якість складання, а точніше — однаково сумну. Повна відсутність будь-яких фільтрів; єдиний елемент, що зменшує завади, — це міжобмотковий Y-конденсатор.
Але, крім усього іншого, цей блок живлення не зміг видати заявлену виробником потужність: максимум становив близько 90% від зазначеної.

Попри все це, є й позитивні відмінності. Наприклад, тут корпус усе-таки з'єднаний із заземленням, а отже, є шанс, що завад буде менше. Ще мені більше сподобалася сама схемотехніка, яку, на жаль, частково зіпсувала економія на компонентах. Пульсації на виході менші, а якщо точніше — з такими пульсаціями помітно простіше боротися.

Великим недоліком є поєднання активного охолодження та відсутності захисту від перегрівання, тому такий блок живлення не можна залишати працювати без нагляду.

На цьому все, сподіваюся, огляд був корисним.