Пара блоків живлення потужністю 60 Вт на напругу 12 і 24 вольти

У мене вже зібралася чимала кількість оглядів різних блоків живлення, але сьогоднішній огляд дещо відрізняється від них. Ні, блоки живлення ті самі, відмінність не в них, а у виробнику. Якщо не помиляюся, це перший огляд блоків живлення українського виробництва.


Насправді, звісно, такі звичні пристрої, як блоки живлення, виробляють і українські, і російські виробники, але на тлі продукції китайського виробництва вони часом просто губляться.
Загалом сьогодні спробую підтримати вітчизняного виробника.

Блоки живлення виготовлені фірмою Лайт Роут, раніше мені невідомою. Як з'ясувалося, вона присутня на ринку вже близько 10 років, займається виробництвом світлодіодних світильників, а останні 6 років паралельно випускає і блоки живлення.

Посилання в заголовку веде на сайт виробника, але загалом їхня продукція є і в інтернет-магазинах, наприклад у Розетці.

Але повернімося до предмета огляду.
Упаковані у звичайну коробку, хоча на пакувальному скотчі був логотип і назва фірми.


Я замовив два блоки живлення: вони мають однаковий формфактор і потужність, але відрізняються вихідною напругою і, відповідно, струмом.


Блоки живлення розраховані на «вузький» діапазон вхідної напруги — 175-265 вольт, допустима температура корпусу — 80 градусів, або відносна — 50.
Входи й виходи промарковані, заявлений клас захисту IP66.
Перший блок живлення має вихідну напругу 12 вольт за струму до 5 ампер, другий — відповідно 24 вольти й струм до 2.5 ампера.


Оскільки блоки живлення, по суті, відрізняються лише вихідною напругою, в огляді я порівнюватиму їх і почну зі зважування.
Особливого сенсу зважувати їх немає, я зробив це просто з цікавості, але виявилося, що модель на 12 вольт трохи важча.


1. Для підключення до живлення й навантаження виведені дроти: відповідно білі вхідні та червоний/чорний вихідні. Довжина дротів — 17см, ізоляція силіконова, м'яка, але самі жили досить жорсткі. Спочатку я навіть вирішив, що вони сталеві, але до магніту не притягуються.
2. Біля місць введення дротів у корпус є сліди герметика
3. Знизу корпусу є пластикова кришка, що фіксується засувками.
4. Припускаю, що кришки встановлювали ще до застигання герметика, тому трохи його потрапило і на них.


Усередині видно деякі компоненти: наприклад, уже помітно, що на вході стоять три конденсатори, припускаю, що, найімовірніше, на 22мкФ 400 вольт або 33мкФ, але останнє малоймовірно; на виході — чотири конденсатори. Також добре видно трансформатор і довгий радіатор.
Оскільки заливка в блоках різна, у другого зліва ще помітний вхідний дросель придушення перешкод.

Згідно з класом захисту IP66 блок живлення розрахований на —
6 — Пил не може потрапити всередину пристрою. Повний захист від контакту
6 — Захист від сильних водяних струменів. Вода, спрямована на оболонку сильними струменями з будь-якого напрямку, не повинна чинити шкідливого впливу.

Загалом погоджуюся: судячи з вигляду, блоки пройдуть випробування на цей клас захисту, але маю невелике зауваження: безпеку можна трохи підвищити, використавши трохи більше герметика, щоб він краще вкривав вхідні конденсатори. Усе-таки шар там тонкуватий.


На цьому етапі я не став нічого розбирати, та й розбирати залиті блоки — ще те задоволення. Але на сайті виробника є фото інших блоків; судячи з вигляду, це блоки на 25, 40 і 60Вт, але трохи іншого типу.
На платах видно вхідні фільтри, габаритний трансформатор, запобіжник і, судячи з усього, навіть варистор.
Якщо в оглядуваних блоках усе приблизно так само, то це дуже навіть непогано.


Тести почну з вимірювання вихідної напруги та потужності, яку споживають без навантаження.
Вихідна напруга в обох БЖ нерегульована, що для такого виконання цілком логічно, а судячи з низької споживаної потужності, блоки живлення мають «зелений» режим і не мають навантажувальних резисторів на виході.

Тут у мене запитань немає: напруга стабільна, споживання низьке.


Для подальших тестів використовувалося електронне навантаження EBC-A10H, підключення чотирипровідне, але вже після дротів, що має трохи вплинути на залежність вихідної напруги від навантаження.


Блок живлення на 12 вольт чудово показав себе під час тесту з навантаженням: у холодному стані видав 6 ампер, далі спрацював захист, причому різниця вихідної напруги в усьому діапазоні становила лише 90мВ.


А от із моделлю на 24 вольти все не так добре. До стабілізації питань немає, різниця була ті самі 90мВ (як не дивно), і захист спрацьовував коректно, але максимум я отримав 2.6А за заявлених тривалих 2.5А — ну зовсім впритул.


Вимірювання ККД: тут вирішив звести результати тестування разом, щоб було зручніше порівнювати.
На жаль, цей тест має найбільшу похибку, оскільки використовуються два прилади, і кожен із них вимірює по два параметри. Крім того, ватметр менш точний за таких малих навантажень.

Блок живлення на 24 вольти передбачувано показав вищу ефективність, що сягала 90%, хоча модель на 12 вольт відстала не набагато. Різниця зумовлена тим, що блок живлення на 12 вольт має вдвічі більший вихідний струм і більші втрати на вихідному діоді та проводах.


Обов’язковий пункт тестування блоків живлення — вимірювання пульсацій на виході. Загалом, якщо використовувати блок живлення для живлення світлодіодних стрічок, це не так критично, але раптом хтось вирішить застосувати його для живлення чутливішого навантаження.
Вимірювання проводилося на кінцях вихідних проводів, паралельно до щупа було встановлено два конденсатори: електролітичний 1мкФ і керамічний 0.1мкФ, як показано на фото з інструкції Power Integrations. Без конденсаторів розмах основної складової був меншим, але з’являлися "голки".


Тест за струмів навантаження 0, 2, 4 і 5.8А з частотою розгортки 5мкс на поділку, а також за струмів 3, 5.8А з частотою розгортки 10мс.
Ну що тут сказати: 15мВ — це дуже навіть непогано, я б навіть сказав, що добре.


Другий блок перевірявся за струмів 0, 1, 2, 2.5А на ВЧ і 1.3, 2.5А на НЧ.
Тут пульсації сягали 20мВ, але слід враховувати, що вихідна напруга тут удвічі більша, тому у відсотковому співвідношенні все трохи краще.


Цікаве спостереження: вище я писав, що блок живлення на 12 вольт може віддавати до 6 ампер, але під час вимірювання пульсацій стало видно, що тоді їхній розмах різко зростає: ліворуч пульсації за струму 5.8А, праворуч — за 5.9-6А.


І, звісно, термопрогін.
Тест проходив звичним чином: кілька етапів по 20 хвилин кожен, при цьому струм навантаження встановлювався на рівні 2, 4 і 5.5 ампера.
Наприкінці тесту блок живлення вимкнувся сам. Так вийшло, що я зробив знімок екрана, потім, не вимикаючи навантаження, зробив пару термофото, а коли знову подивився на екран, то побачив, що блок вимкнувся.


Поки блок був гарячий, запустив тест під навантаженням, і він показав, що в прогрітого блока максимальний струм буде вже не 6, а 5.4-5.4А. Виходить, що термозахист працює дещо інакше, ніж зазвичай: фактично він знижує поріг спрацьовування захисту від перевантаження в міру підвищення температури.

Але при цьому вихідна напруга нікуди не "попливла", що свідчить про нормальну елементну базу.


Та й температура корпусу блока живлення, на мій погляд, була не дуже високою і становила близько 71-72 градуса.
Перше фото — після 40 хвилин тесту, друге й третє — після години.


Тест блока живлення на 24 вольти вийшов трохи інакшим: з технічних причин перший етап зі струмом навантаження 1 ампер затягнувся на 40 хвилин, потім був етап тривалістю 20 хвилин зі струмом 2 ампери, але коли я спробував виставити 2.5 ампера, блок передбачувано вимкнувся. Передбачувано, бо на прикладі попереднього я вже зрозумів особливості роботи захисту.


Сам блок при цьому був не гарячий — лише 52 градуси. Перше фото зроблено після 40 хвилин тестування струмом 1А, друге й третє — ще через 20 хвилин за струму 2А.


Подальший тест під навантаженням показав, що в такому режимі з нього не можна зняти більше ніж 2.4 ампера, тому я виставив ці самі 2.4 ампера й продовжив тест.


Через 20 хвилин за струму 2.4 ампера блок знову вимкнувся, що також було цілком передбачувано: поріг спрацьовування захисту за струмом знизився ще більше.


А оскільки ККД цієї моделі трохи вищий, то й температура корпусу була нижчою — близько 60 градусів (термознімок зроблено за пару хвилин після вимкнення).


На цьому етапі можна було б і закінчити, але мені стало цікаво, що ж приховано під шаром компаунду. Провівши лезом відкривачки по периметру, я витягнув начинку назовні.
Усе вийнялося акуратно, компаунд має характерний запах гуми. Також виявилася порожнина, куди він не потрапив, але оскільки вона розташована глибоко всередині, це не так критично.
Виводи проводів залиті нормально, до того ж дроти явно заходять глибоко всередину, тож вологи буде складніше потрапити всередину.


Але, як ви розумієте, на цьому я не зупинився й зрештою зрізав майже весь компаунд. Зрізався він відносно легко, місцями цілими пластами, особливо з нижнього боку плати, але іноді доводилося його виколупувати.


Увесь компаунд знімати не став: це довго, та й уже немає сенсу, бо те, що я хотів побачити, я побачив.


1. На вході блока живлення є не лише синфазний дросель і запобіжник, а й термістор і, що зовсім незвично, варистор.
2. Також, відповідно, є X-конденсатор, але мене трохи здивувало, що він стоїть з боку БЖ, а не мережі, тобто за задумом він більше гасить завади з мережі до БЖ, ніж навпаки.
3. Як я й думав, на вході три конденсатори 22мкФ 400 вольт, увімкнені паралельно; виміряна ємність — 70мкФ.
4. Транзистор P10NK60ZFP у повністю ізольованому корпусі. Цікаво, що транзистор (як, утім, і вихідний діод) не прикручені до радіатора. Судячи з усього, перед заливанням їх трохи притискають, а потім конструкцію заливають компаундом, тобто теплопередача здебільшого відбувається завдяки компаунду. Трохи дивне рішення, принаймні я таке бачу вперше й, найімовірніше, зробив би класично — за допомогою гвинта. Але виробнику видніше, сперечатися не буду.
5. Єдина ознака того, що це не OEM-блок із наклейкою, як часто роблять "вітчизняні виробники", — маркування на трансформаторі з логотипом фірми та даними блока живлення.
6. На виході встановили чотири конденсатори й дросель для зменшення пульсацій: до дроселя — три штуки по 470мкФ 35 вольт, після нього — один 330мкФ 35 вольт.



Знизу — всі інші компоненти. Щодо паяння є певна невизначеність: судячи з вигляду, частину компонентів встановлювали й паяли автоматично, а на частині є сліди ручного паяння, наприклад на деяких резисторах і стабілітроні.


Вузол інвертора: видно і ШІМ-контролер, і резистори вимірювання струму — три штуки по 1.5 Ом і один на 2 Ома. Сумарний опір — 0.4 Ома, причому резистор на 2 Ома явно паяли вручну. Якби замість резистора на 2 Ома поставили також резистор на 1.5 Ома, опір становив би 0.375 Ома, а струм спрацьовування захисту — не 2.5А, а 2.66А. Навіщо так зробили — загадка...


ШІМ-контролер досить відомий — це NCP1251 від ONsemiconductor.


Єдиний нюанс — захист від перегрівання (OTP): у самому контролері її немає, вона реалізується опціонально, причому вкрай незручно — через коло захисту від перевантаження та перенапруги. Але суть не в цьому: терморезистора, який за неї відповідає, на платі я не знайшов. Мабуть, зниження струму спричинене якимись іншими чинниками, наприклад зміною опору резисторів вимірювання струму під час нагрівання.


На виході все зроблено класично: регульований стабілітрон, оптрон. Схему я перемальовувати не став, бо не бачу в цьому сенсу: більша частина зрозуміла навіть просто з вигляду плати.


Щоб було зрозуміло, які розміри, ось порівняльне фото з «народним» блоком живлення, який також використовують для станцій Т12 і який помітно більший.


Висновки.
Щодо спільного для обох блоків скажу, що до якості виготовлення в мене запитань немає, як і зауважень до стабільності вихідної напруги, реакції на перевантаження та КЗ, розмаху пульсацій і нагрівання.
Але якщо блок на 12 вольт справді може видавати до 5.5-6 ампер залежно від температури, то версія на 24 вольти навантажувального тесту не пройшла, бо після прогрівання я не зміг тривалий час отримувати навіть 2.4 ампера за заявлених 2.5. Причому проблема не в перегріванні, а в неправильно підібраних номіналах резисторів у колі захисту від перевантаження.
В іншому з компонентами все гаразд: і вхідні, і вихідні конденсатори встановлені із явним запасом, є вхідний і вихідний фільтри, міжобмотковий конденсатор правильного типу, варистор.

Крім того, судячи з моїх тестів, можу сказати, що обидва блоки живлення працюють із запасом за потужністю, особливо версія на 24 вольти, і ці ліміти цілком можна збільшити. Це також позитивно позначиться на роботі з більш «важкими» навантаженнями, які короткочасно потребують більшого струму, ніж за звичайної роботи. Такого не буває під час живлення світлодіодних стрічок, для яких ці блоки живлення спочатку й розраховувалися. Наприклад, блок живлення на 24 вольти я думаю використати для компактної паяльної станції Т12, де короткочасна потужність може сягати 70Вт, а в початковому вигляді БЖ просто перейде в захист.

Якщо коротко — блоки цілком придатні й навіть приємно здивували: схемотехнічно зібрані правильно й із запасом, але є зауваження щодо струму спрацьовування захисту.

На цьому в мене все, сподіваюся, було корисно.