Блок живлення MeanWell SP-320-5, 5 Вольт 55 Ампер

Ще один Мінвел у моїй колекції, але сьогодні в мене не просто огляд блока живлення, а огляд вживаного блока живлення, і, як на мене, це набагато цікавіше й, головне, корисніше, ніж просто огляд.


Насправді блоків живлення навіть не один, а два, але перевіряти обидва — надто довго, тож доведеться обмежитися лише одним.
Надіслав їх мені один із моїх читачів, і я дякую йому не лише за самі блоки, а й за те, що він залишив їх «як є», адже, по суті, вони пройшли випробування часом, і сьогодні я хочу перевірити, як це позначилося на якості їхньої роботи.

Посилання в заголовку наведене просто для годиться, адже перевага фірмових блоків живлення (і не тільки) в тому, що вони всюди однакові, якщо, звісно, це не підробка.


Блок живлення належить до серії SP-320-хх, до якої входять блоки живлення з коректором коефіцієнта потужності. У цій серії ну дуже багато варіантів вихідної напруги: є як «стандартні», тобто поширені — 3.3, 5, 12, 15, 24, 36 і 48, так і рідкісніші — 7.5, 13.5 і 27 Вольт. При цьому повну потужність, зазначену в маркуванні, має лише блок на 48 Вольт, у решти вона залежить від вихідної напруги: що вона нижча, то меншою є максимальна потужність.
Також зазначу, що знову маємо обмеження лише до 48 Вольт на виході: блоки на 60, 72 тощо у Мінвела майже не трапляються.


Маємо справу майже з найнижчовольтнішою моделлю на 5 Вольт, струм — до 55А, відповідно, потужність лише 275 Ватт. Хоча поняття «лише» відносне, адже такі блоки часто використовують для живлення світлодіодних екранів, і там їх стоїть... багато. Клемник розташований трохи незвично — гвинтами до торця корпусу.


Корпус звичний — штампований алюміній, знизу є вентиляційні отвори.


А всередині, звісно, пил — майже незмінний супутник пристроїв з активним охолодженням, особливо тих, що працюють у приміщеннях із нефільтрованим повітрям. Загалом сам пил не такий уже й шкідливий, але коли до нього додається підвищена вологість, тоді й починаються проблеми: і просто вплив на параметри, і зниження безпеки через можливий пробій у високовольтних колах.


Вентилятори стоять відносно потужні — це видно і за споживаним струмом, і за тим, наскільки сильно вони прокачують повітря. Шум, звісно, є, особливо коли блок живлення навантажений.


Думаю, помітно, що блоки вживані, причому явно працювали не в стерильних умовах.


Але, звісно, у такому вигляді я тестувати їх не буду: спершу розібрав, пил видно й на захисних прокладках.


Вентилятори просто почистив, а з платами довелося трохи повозитися: спочатку думав обмежитися сухим чищенням, але зрештою чистив мокрим пензлем. Можна було просто покласти їх у ванночку з водою або під душ, але я не наважився.


У результаті отримав дві охайні плати: не ідеальні, але більшу частину пилу я прибрав.


На відміну від блоків серії LRS, тут на верхньому боці плати багато компонентів — частково тому, що ці блоки виробляють давно й використовують вивідні компоненти; у LRS багато компонентів розташовано знизу плати.


Тут я трохи розділив блок на основні функціональні вузли, тим паче що вони зручно згруповані. Ну, мабуть, за винятком самого інвертора, адже трансформатор і силовий ключ розташовані досить далеко один від одного, що, до речі, за неправильного трасування може додати перешкод у радіоефір.


Вхідний фільтр має солідний вигляд і за кількістю конденсаторів, і завдяки встановленій парі дроселів. На діодному мосту встановлено радіатор, хоча сам блок не такий уже й потужний. Запобіжник не припаяний до плати, а встановлений у тримач, але варисторів немає, хоча місце для них передбачене.
Термістор схований між конденсатором фільтра та діодним мостом.


Активний коректор коефіцієнта потужності: видно його дросель, а за ним — ключовий транзистор і діод. Вони притискаються до корпусу блока за допомогою невеликого алюмінієвого радіатора, у який вставлено термовимикач, що захищає блок від перегрівання.


Конденсаторів фільтра два, але з’єднані вони не послідовно, як це роблять у звичайних БЖ, а паралельно, тому розраховані на напругу 400 Вольт і мають ємність 150мкФ, що разом дає 300.
Поруч розташований транзистор інвертора. Блок живлення однотактний, хоча, звісно, бувають однотактні блоки й із двома транзисторами — наприклад, якщо це "косий міст" або транзистори просто з’єднані паралельно.


Вузол ШІМ-контролера: видно і сам чип, і кола зворотного зв’язку. Встановлено два оптрони: через один проходить зворотний зв’язок, а через другий — захист від перевищення напруги на виході, який блокує роботу контролера.


Вихідний випрямляч, дросель і конденсатори. Судячи з розміру вихідного дроселя, одразу можна сказати, що блок живлення прямоходовий, а отже, дросель є накопичувальним і замінювати його перемичкою не можна.


Пара вихідних діодних збірок S60SC4M, 40В 60А. Вихідних конденсаторів три, по 4700мкФ.


1, 2. У "небезпечних" місцях застосовано конденсатори класу Y2, в інших — просто високовольтні, але в цьому випадку це цілком безпечно, оскільки фактично вони з’єднані послідовно з першими.
3. На виводах компонентів часто трапляються феритові трубки.
4. Трубки є і на "найголовнішому" Y-конденсаторі. Ліворуч видно радіатор транзистора керування вентилятором, а ще лівіше — його термодатчик.


Важливим було й те, що людина, яка надіслала ці блоки, дала також їхню схему. Це значно полегшило мені роботу, адже зазвичай я креслю її сам.



Перед тим як встановити плати назад у корпус, спочатку змив усю стару термопасту й наніс нову.


Спочатку вихідну напругу було встановлено трохи вище; діапазон регулювання — 4.24-5.82 Вольта. Коли виставляв заявлені 5 Вольт, помітив, що регулювання досить грубе, хоча, по суті, це зовсім не критично.


Насамперед перевірив навантажувальну здатність і ККД блока живлення. Для цього довелося використати одразу два навантаження: перше — зі струмом до 30А, друге — до 40А. Разом стенд давав змогу тривалий час навантажувати блок струмом до 70А.
Потужність споживання без навантаження становила близько 8 Ватт — чимало.


Штатне навантаження 55А блок витримав без проблем.


Також він цілком нормально витримав струм 65А, але коли я спробував підняти струм ще трохи, спрацював захист. Захист не фіксується: за пару секунд напруга відновилася.

Без навантаження на виході було 5.017 Вольта, далі напруга лінійно падала до 4.982 Вольта за струму 65А.


ККД блока живлення.
У середньому ККД становив близько 80%; цього рівня він досяг за струму 20А, а за струму понад 55 почав знижуватися. На горизонтальній осі графіка 1=5А навантаження.
Коефіцієнт потужності за струму навантаження до 20А становив 0.8-0.9, далі зріс до 0.97 і залишався таким до максимального вихідного струму 65А.


Осцилограми, як і вимірювання напруги, знімалися з вільної пари контактів вихідної клемної колодки.


Пульсації — особливо цікавий тест для БУ блоків. Виробник заявляє не більше 150мВ р-р, а фактично я отримав ще менше.
Чотири осцилограми: без навантаження та за струмів 20, 40 і 60А. Тобто останню знято в режимі перевантаження, і навіть так вийшло менше ніж 100мВ — на мій погляд, просто чудово.


На низькій частоті пульсації з’явилися лише за струму 60А, та й то я б не сказав, що вони великі, особливо для БУ блока.


Тестування на нагрівання. Тут я трохи скоротив тест, бо навантаженням довелося несолодко. Зрештою провів два тести по 20 хвилин зі струмом 30 і 60 А.


Вимірювання температури проводив на ходу, що додавало трохи екстриму, адже знімати кришку не дуже зручно — боявся щось закоротити.
Через 20 хвилин зі струмом 30 А все було чудово. Єдине незвичне, що я помітив, — яскравіша пляма в районі коректора. Хоча алюмінієвий радіатор у такому режимі вимірювання не мав би бути помітним, можливо, просто в цьому місці він добре випромінює в ІЧ-діапазоні, але зовні нічим не відрізнявся.


Ще 20 хвилин зі струмом 60 А також особливо нічого не змінили: найгарячішими виявилися вихідні діоди, а трансформатор нагрівся лише до 75 градусів. На останньому фото — клемники та дроти, які помітно нагрілися.


Останній тест проводився одночасно з термопрогріванням, тут перевіряв, як змінюється вихідна напруга під час нагрівання.
1. Без навантаження на холодному БЖ
2. Початок тесту, 30 А
3. Через 20 хвилин
4. Початок тесту, 60 А
5. Через 20 хвилин
6. Без навантаження на гарячому БЖ.

Після прогрівання різниця становила лише 12 мВ!


Отже, підсумки.
Вважаю, що блок живлення показав себе чудово. Нагадаю, що він не новий, тож цілком міг «завалити» якийсь із тестів, але навіть із пульсаціями все чудово.

Щодо застосування скажу, що блок хоч і хороший, але для побутового використання не надто підходить, адже через наявність коректора коштує приблизно вдвічі дорожче за аналоги нової серії LRS. При цьому вони за тієї самої заявленої потужності розраховані на 60 А, а не на 55.

Загалом, якщо комусь потрібен зарядний пристрій для сучасних смартфонів, краще не брати :) До речі, просто з цікавості прикинув, скільки заряджався б типовий смартфон з акумулятором на 4000 мА·год (якби це було технічно можливо) від такого БЖ. Вийшло, що повне заряджання тривало б трохи більше чотирьох хвилин — отакий Quick charge :)

На цьому все, сподіваюся, було корисно, і ще раз дякую моєму тезці за такі приємні подарунки :)