Atorch DL24, недороге електронне навантаження з чотирипровідним підключенням

Деякий час тому я анонсував новинку від Atorch — електронне навантаження DL24. Хоча новинкою цей пристрій назвати складно, правильніше буде сказати, що це бюджетний варіант: без радіатора в комплекті й з верхнім обмеженням потужності 1000 Вт.


Тоді ж мені написали, що з’явилася ще новіша версія, яка вміє працювати з чотирипровідним підключенням. Якщо перший варіант я не планував замовляти, то перед другим не встояв і замовив три набори (прямо як в анекдоті) :)

Замовив, відносно швидко отримав. Загальної упаковки не було — просто скотчем скріпили три коробки, ото й уся недовга.
Усередині все розкладено дуже акуратно. Потім я намагався скласти так само, але без фото не вийшло б.


Комплектація пристойна, хоча, як на мене, деякі позиції можна було й не додавати — це ще більше знизило б ціну й тим самим підвищило популярність.
1. Плата електронного навантаження
2. Блок живлення
3. Два комплекти силових проводів
4. Плата адаптера
5. USB-кабель
6. Зовнішній термодатчик
7. Термопаста
8. Пластмасові стійки
9. Перехідник для блока живлення
10. Інструкції



Є трохи дорожчий варіант, у комплекті якого є тримач для акумуляторів, але за наявності універсальних чотирипровідних тримачів він мені не був потрібен


Технічні характеристики
Випробувальна напруга: 2 ~ 200 В
Робочий струм: 0,2 ~ 20A
Потужність розряду DL24: до 999 Вт

Щодо максимальної потужності є попередження:
1. Необхідно додати розрядну трубку IRFP260N (150 Вт)
2. Необхідно додати потужний радіатор (підтримка 1000 Вт)
3. Потрібна значна здатність до модифікації!

1, 2, 3. У комплект поклали три інструкції: одну загальну, другу з поясненнями щодо способів підключення, а третю — з рекомендаціями зі встановлення кулера.
4, 5. Блок живлення дуже бюджетний, і я вважаю, що в комплекті він не потрібен. У всіх тестах я використовував свій, на 12 вольт.
6. Паста й стійки — нічого незвичайного.


Оскільки навантаження має чотирипровідне підключення, у комплект поклали два набори силових проводів: пару з більшим перерізом, на вигляд 2.5-3мм.кв, і пару тонших. Щоправда, є недолік: проводи дуже жорсткі.
Виносний терморезистор опором 10кОм і кабель USB-microUSB для підключення до комп’ютера.


Додатково йде плата адаптера для тестування блоків живлення зі штекером 5.5 мм або USB-штекерами miniUSB, microUSB і USB-C. На платі також є світлодіод, хоча навіщо він там, я так і не зрозумів: про наявність напруги можна дізнатися, глянувши на дисплей.


Плати цілком ідентичні, навіть силові транзистори потерті приблизно однаково.


По суті, понад половину площі плати займає місце під радіатор, уся електроніка зосереджена в нижній частині.
Дисплеї притиснуті тугими гумками. Згодом з’ясувалося, що користі від цих гумок майже нуль, адже зняти дисплей досить складно: знизу він приклеєний двостороннім скотчем.


Кожну плату перевірили на ввімкнення: дві працювали нормально, а третя чомусь одразу переходила в режим меню. Секрет простий: гумка притиснула одну з кнопок, будьте уважні :)


І раз уже зайшла мова про дисплей, зазначу, що яскравість у нього не дуже висока. Сама по собі вона, в принципі, достатня, поки не порівняєш із якимось іншим. Можливо, доведеться подумати, як підвищити яскравість підсвічування, якщо це взагалі реально.


Загальний вигляд друкованої плати: усі компоненти встановлені зверху, а під місцем для радіатора зробили купу отворів.


Знизу порожньо. Під транзистором є отвір, через який його можна прикрутити до радіатора — або ж радіатор до транзистора, що за великої потужності буде зовсім не зайвим.


Ліворуч від дисплея — клемник для підключення обладнання, яке тестують, нижче — роз’єм для зовнішнього термодатчика (чомусь підписаний jakc замість jack), праворуч — чотири кнопки керування та гніздо microUSB для підключення до комп’ютера.
У цьому випадку мені найбільше не сподобалося, що дисплей приклеєний: це далеко не завжди зручно.


1. Клемник якісний, ліфтового, а не просто затискного типу
2. Для роботи з ПК встановлено чип CH340G і модуль Bluetooth, гальванічної розв’язки через USB немає. Праворуч — цікавий роз’єм: на нього виведено позитивний контакт входу та негативний після шунта, тобто до нього можна під’єднати якесь навантаження, і плата працюватиме як амперметр. Поруч чотири світлодіоди: два індикують обмін через UART, ще два відповідають за обмін через Bluetooth.
3. У верхній частині — гніздо живлення та роз’єм для під’єднання вентилятора, посередині — місце під роз’єм живлення іншого типу, просто з’єднаний паралельно з уже встановленим. Заявлена напруга живлення — 6–12 вольт, але думаю, що маркування просто не змінили: підвищувального перетворювача на платі немає, тож я б рекомендував діапазон 8–12 вольт, максимум — 8–15 вольт.
4. Також на платі є діод для захисту від переполюсування на вимірювальному вході. До речі, якщо виносити силовий транзистор на окремий радіатор, то туди ж треба винести й діод, адже на платі його має обдувати вентилятор. Завдання спрощує те, що в разі використання поширених збірок зі спільним катодом їх можна встановити на один радіатор із транзистором без ізоляційних прокладок.


Струм вимірюється за допомогою двох струмовимірювальних резисторів номіналом 10мОм, з’єднаних паралельно. За струму 20А падіння напруги становить 0.1 вольта, а потужність — 2Вт. Мене бентежить така велика потужність на цих резисторах. Якщо виносити силові елементи на зовнішній радіатор, треба буде подумати, як охолоджувати резистори або, можливо, замінити їх на потужніші. Але ситуацію може полегшити розподіл силового вузла між кількома транзисторами, утім про це пізніше.


На деяких мікросхемах маркування стерте, але можу сказати, що ліворуч, судячи з усього, встановлено АЦП, а праворуч — мікроконтролер.
Угорі — два операційні підсилювачі LM321. Один відповідає за підсилення сигналу зі струмовимірювального шунта, другий працює як фільтр для сигналу керування ШІМ.
Уже можна сказати, що всі режими, крім CC, реалізовані програмно. Я сподівався, що хоча б CV буде апаратним, але програмна реалізація потребує високої швидкості роботи АЦП і не вирізняється високою точністю в динамічних режимах.

До шунта ведуть дві доріжки. Спочатку я вирішив, що це чотирипровідне під’єднання, але виявилося, що одна йде на ОП зворотного зв’язку, а друга — на АЦП для вимірювання струму.


На транзисторі маркування IRFP260. На вигляд він старий і навіть запилений, до того ж корпус трохи відрізняється від тих, що продають зараз. Крім того, немає звичного місця для маркування — зазвичай воно глянцеве, з лазерним написом. Зовні транзистор виглядає вживаним. У коментарях до товару писали, що це підробка, але стверджувати, що так і є, не буду: на мій погляд, надто вже клопітно шукати вживані транзистори або підробляти їх, щоб ставити у готові вироби.



Гаразд, перейдемо до огляду вбудованого ПЗ і тестів.
Під час увімкнення на короткий час з’являється логотип виробника, після чого пристрій переходить на головний екран, де відображаються:
1. Режим роботи та встановлене значення
2. Вхідна напруга
3. Струм навантаження
4. Потужність навантаження
5. Еквівалентний опір навантаження
6. Спожита енергія у Вт·год
7. Накопичена ємність у мА·год
8. Час роботи від моменту обнулення лічильника та температура зовнішнього термодатчика
9. Таймер обмеження часу роботи
10. Поріг вимкнення за мінімальною напругою: 0.0 — робота без обмеження, далі — від 0.7 вольта. Вибрати значення в діапазоні від 0.0 до 0.7 не вдасться.
11. Температура внутрішнього термодатчика
12. Еквівалентний внутрішній опір джерела
13. Стан навантаження: увімкнене/вимкнене.

Якщо утримувати нижню кнопку, запускається меню налаштувань.
1. Мова: китайська/англійська
2. Обнулення накопичувальних лічильників (час, ємність, енергія)
3. Установлення нуля за напругою та струмом — запускати без під’єднання до тестових джерел.
4. Калібрування за напругою
5. Калібрування за струмом
6. Яскравість в основному режимі
7. Яскравість у режимі очікування
8. Час переходу в режим очікування
9. Корекція показів внутрішнього термодатчика
10. Корекція показів зовнішнього термодатчика
11. Ліміт максимальної потужності: початково встановлено 185Вт, максимум — 999Вт
12. Скидання налаштувань до заводських
13. Збереження налаштувань і вихід.

Щодо першої частини скажу, що, на мою думку, головний екран надто перевантажений інформацією. Думаю, оптимальніше було б зробити два екрани: з основною та додатковою інформацією.
До меню налаштувань загалом претензій немає, та й робити там особливо нічого, адже більшість параметрів налаштовується один раз, а в повсякденному користуванні, найімовірніше, доведеться лише скидати накопичені результати.




Приблизно такий самий опис є на сторінці товару, але англійською


Режими роботи.
Підтримуються чотири режими і, наскільки я можу судити, апаратно працює лише CC, решту реалізовано програмно.
Загалом усе доволі непогано, принаймні на перший погляд, але одразу натрапив на глюк: режим CV працює дивно й не з усіма джерелами коректно.

Щоб змінити режим роботи, затискаємо верхню кнопку. Коли поле режиму почне блимати, кнопками вліво/вправо вибираємо режим. За деякий час блимання припиниться, тоді коротким натисканням верхньої кнопки змінюємо крок регулювання, а кнопками вліво/вправо — значення.
Можу сказати, що керування мені не сподобалося. Поки що найзручнішим вважаю керування в навантаженні від Gandf, але там енкодер.



Загалом я трохи здивувався, що програмно реалізовано й режим CV, який можна відносно просто реалізувати апаратно, як, утім, і режим CR, який апаратно зробити трохи складніше. Найскладніший для апаратної реалізації режим — CP, для нього навіть існує окрема мікросхема, але там є свої «нюанси».

Що взагалі таке «режими роботи»
CC або Constant Current — стабілізація струму
CV або Constant Voltage — стабілізація напруги: навантаження не дає напрузі піднятися вище встановленого значення, збільшуючи струм.
CP (CW) або Constant Power — стабілізація потужності: пристрій змінює струм так, щоб споживалася задана потужність.
CR або Constant Resistance — стабільний опір, автоматична зміна струму навантаження залежно від вхідної напруги.



Після завершення тесту через обмеження часу, падіння напруги тощо з'являється підсумковий екран.
У режимі CV після зняття напруги з входу пристрій чомусь не вимикався, а показував напис UREG, хоча, за ідеєю, мав би вимкнутися, коли напруга впаде нижче встановленої межі.



Оскільки для проведення тестів спершу треба встановити систему охолодження, вирішив подивитися, чим охолоджують інші. У відгуках трапилося фото кулера для процесорів Intel і написано, що чудово підійшов кулер від старих процесорів.


І тут виникла проблема: вдома знайшлося два типи кулерів — старенькі для сокета 775, їх мені подарував товариш, і відносно новий, для сокета 1155.
Але з'ясувалося, що відстань між точками кріплення в них різна. Я якось ніколи про це не замислювався — просто ставив комплектний і не переймався.
У «старих» відстань 72 мм, у «нових» — 75 мм. Звісно, хотілося поставити старий, він більший за розміром, але плата розрахована на встановлення «нових», із відстанню 75 мм. Звичайно, можна спробувати якось підігнути чи підпиляти, але це дуже незручно.
За ідеєю, можуть підійти кулери від AMD, але через специфіку моєї роботи знайти їх удома ще складніше, адже майже всі комп'ютери, які я коли-небудь збирав, були на базі Intel.


Гаразд, наніс термопасту, встановив кулер — і тут на мене чекало величезне розчарування: радіатор не дістає до транзистора приблизно на 2 мм. Як він установився в мого товариша з Польщі, для мене так і залишилося загадкою. Причому зауважте: поляк використав стандартне кріплення Intel.


Ламати «новий» кулер не хотілося, тим паче він лежить у комплекті з процесором, тож узяв старий, вийняв пластикове кріплення й просто прикрутив його гвинтами М3 із шайбами, оскільки отвори в кріпленні великі.


Усе стало чудово, якщо не зважати на те, що плату трохи вигнуло. Якщо робити, як я показав вище, краще підкласти знизу додаткову пластину.
Для проби під'єднав до якогось дешевого USB-зарядного пристрою, навантажив струмом 3 А. Працює чудово: за потужності понад 10 Вт автоматично запускається вентилятор, також він ненадовго вмикається під час подавання живлення на плату.


Але почну я не з тестів, а з демонстрації проблем із режимом CV. Під'єдную до регульованого блока живлення, встановлюю на його виході 5 вольт зі струмом до 2 А, на навантаженні задаю обмеження 3 вольти й запускаю. Зрештою БЖ деякий час періодично перемикається між режимами CC/CV, а потім плата навантаження видає сповіщення, що напруга нижча за норму. Якщо встановити порогове значення напруги на нуль, це блимання триватиме постійно.


У динаміці цей процес виглядав приблизно так


Спробував знизити струм із 2А до 200мА — нічого не змінилося. Також пробував напругу 10, 20, 30 вольт, пробував інший блок живлення — майже без змін.


Судячи з екрана навантаження, воно закорочувало вхід, а БЖ відповідно скидав напругу. При цьому пробував зі звичайним БЖ (фото є вище), що зовсім некоректно, але там цей режим працював...


У режимах CC, CR, CP з тим самим блоком живлення все працювало цілком коректно.


Спробував одне з двох моїх навантажень, які вміють працювати в режимі CV. Усе гаразд, за винятком того, що через дещо дивну роботу змінного резистора не вдається встановити напругу нижче 7-8 вольт — вона падає до нуля.


Перед тестами зроблю невелике уточнення щодо режимів роботи та параметрів
Режим CR показано вище: він дає змогу встановити опір у діапазоні 0.01-9999.99 Ома з кроком 0.01Ома
1. Режим СС. Тут я трохи здивувався: заявлено 20А, але насправді навантаження дає змогу встановити 30А з кроком 0.01А.
2. Режим CP, діапазон 0.1-999.9Вт з кроком 0.1Вт
3. Режим CV, діапазон 0.1-150В з кроком 0.1В.
4. Якщо різко зняти напругу, навантаження іноді може не перейти в режим автоматичного вимкнення і в режимі СС. За звичайного зниження напруги такого не помічав, тож із тестуванням акумуляторів проблем бути не повинно.

Як я писав, мене трохи здивувало, що навантаження може працювати зі струмами до 30А. Це добре, але накладає певні обмеження й додає проблем. Для початку — захисний діод: за струму 30А на ньому розсіюватиметься близько 15-20Вт, це багато, і в такому режимі він просто перегріється. Крім того, є вимірювальний шунт: якщо за струму 20А на ньому падає 0.1В і розсіюється потужність 2Вт, то за 30А це вже 0.15 вольта і 4.5Вт, що забагато для таких резисторів. Його також треба замінити на потужніший, бо не лише знизиться надійність, а й почнуть «плисти» параметри.
І третє — доріжки. Не думаю, що вони добре витримають такі струми, доведеться продублювати їх дротом.


Точність вимірювання напруги перевіряв у діапазоні 0.1-50 вольт. Фото радше для підтвердження, але скажу, що, на мій погляд, точність дуже пристойна.


Точність установлення та вимірювання струму. В електронного навантаження є «ЦАП», який задає струм, і АЦП, який його вимірює, тому точність одного зовсім не означає точності іншого. До речі, моє навантаження від Gandf уміє вносити корекцію, тобто після запуску «підганяє» струм, якщо різниця між заданим і виміряним значеннями велика.

Мабуть, причепитися можна лише до малих струмів — десь до 100-200мА, що для діапазону до 30А виглядає дуже добре.
Нижче встановлювався струм — 10, 20, 50, 100, 200, 500мА і 1, 2, 5А.


Не обійшлося й без невеликої ложки дьогтю: під час роботи з малими струмами є коливання струму, і що менший струм, то більші вони у відсотках від установленого значення. Найпомітніші коливання в діапазоні 10-100мА.


За струмів понад 100-200мА вони майже зникають. Але скажу, що коливання в не дуже широкому діапазоні, тож я б на них не зважав.


Максимум, який я перевіряв, — 12А. Тут різниця між заданим і реальним струмом становила 0.25-0.3%, що просто чудово для пристрою такої цінової категорії. Загалом використання окремого АЦП — це справді добре: навантаження дає змогу вимірювати струм від 0.01 до 30А з роздільною здатністю 1мА (не плутати з точністю вимірювання). От скажіть, що заважало розробникам блоків живлення (тому ж RuiDeng) поставити такий АЦП у свої пристрої?

Власне споживання силового вузла у вимкненому стані прямує до нуля, вхідний опір у колі вимірювання напруги — близько 150кОм.


Навантаження вміє вимірювати еквівалентний послідовний опір джерела. У цьому випадку функція називається BatRes, але, як на мене, до тестування батарей вона має доволі опосередкований стосунок (хоча й не нульовий). Поясню, чому я так думаю.
Провів невеликий тест:
1. Під'єднав щупи так, щоб вони не враховували падіння напруги на проводах до БЖ. Встановив на виході БЖ 5 вольт.
2. Навантажив струмом 10А. Напруга на вході навантаження впала, і воно показало сумарний опір проводів і виходу БЖ — 12мОм
3. Знизив напругу БЖ так, щоб на вході навантаження вона стала рівно на 1 вольт меншою, ніж була, тобто 4 вольта. Відповідно, навантаження показало опір 100мОм. Розрахунок простий: навантаження «бачить», що за струму 10А напруга просіла на 1 вольт. Такий самий результат був би, якби опір проводів становив 100мОм, усе правильно.

Але, друзі, акумулятор — це не блок живлення, і в міру розряджання напруга падатиме, а виміряний опір, відповідно, зростатиме, адже вимірювання відбувається безперервно. Причому якщо підняти напругу на виході БЖ, то прилад покаже прочерки, оскільки для такого сценарію вимірювання це нелогічно.

Загалом корисно, може стати в пригоді, але з акумуляторами треба працювати так: навантажили — одразу зняли покази. Та навіть у цьому разі точність буде дуже грубою.


Ще один тест проводився радше з цікавості. Виставив на виході БЖ 10 вольт і навантажив струмом 10А, відповідно, на навантаженні було близько 100Вт. Проганяв так близько 25 хвилин, причому за останні 10 хвилин температура за показами навантаження майже не змінювалася й становила 50 градусів.


Нагрівання зосередилося в районі захисного діода й шунта, при цьому температура діодної збірки після прогрівання становила близько 80 градусів і за 10 хвилин роботи майже не змінилася — пристрій перебуває в тепловій рівновазі.


Оскільки все працювало нормально, підняв струм навантаження до 13А, розсіювана потужність становила відповідно близько 130Вт. Проганяв ще деякий час.


Температура захисного діода піднялася майже до 100 градусів. Думаю, реальний максимум для нього в такому режимі — близько 15-16А.
Просунув тепловізор під радіатор; максимум, що вдалося побачити на корпусі транзистора, — 71-72 градуси, але точність тут невисока.

Чесно кажучи, я трохи здивувався: очікував більшого нагрівання за такої потужності, хоча насправді на транзисторі розсіювалося близько 120Вт.
Цей режим є критичним, і слід пам’ятати: 10 вольт 13 ампер — це одне, а 130 вольт 1 ампер — зовсім інше. У другому випадку транзистор працює в набагато критичнішому режимі.


Ну а тепер власне те, заради чого й замовляли ці плати. В анонсі я писав, що плата дає змогу працювати з потужністю до 1000Вт, але з одним транзистором із комплекту це, звісно, нереально, і там же запропонував варіант доопрацювання. І ось, як то кажуть, сказав — зробив.
Але одразу маю застерегти: усе написане й показане нижче — лише приклад того, як це можна зробити; також я дам деякі рекомендації. При цьому схема не є остаточною, оскільки залежить від того, що саме ви хочете отримати.

Для початку — як можна збільшити потужність відносно простими способами.

1. Поставити потужний польовий транзистор, здатний нормально працювати в лінійному режимі. Усе було б добре, але оригінали коштують дуже дорого, а моя спроба купити їх уживаними на Taobao закінчилася невдачею — надіслали підробку.
Переваги — проста заміна дає змогу отримати до 500-600Вт за температури транзистора 75 градусів
Недоліки — ціна.

Для прикладу — поруч IRFP250N, з яким я не радив би навантажувати більш ніж на 50-70Вт.


2. Біполярний транзистор. Так, можна поставити щось на кшталт ТК265 і отримати пристойну потужність, але є й свої проблеми.
Переваги — велика потужність у лінійному режимі, оскільки для біполярних транзисторів це нормальний режим
Недоліки — у випадку з ТК265 та аналогічними транзисторами складнощі з керуванням, оскільки вони мають малий коефіцієнт підсилення, а також не вдасться навантажити майже до нуля через фіксоване падіння напруги на переході КЕ.

Перший недолік можна усунути, увімкнувши транзистор за схемою Дарлінгтона, або поставити зручніший для цього КТ827, який уже має таку схему всередині. Другий недолік у цьому разі, на жаль, лише посилиться.
Альтернатива — посилити схему керування транзистором, щоб можна було використовувати той самий ТК265 або його аналоги.


3. IGBT-транзистори, які, по суті, є гібридами польового й біполярного транзисторів. Оскільки на «вході» це польовий транзистор, керувати ним просто, але на «виході» він біполярний, звідси й недолік, властивий іншим біполярним транзисторам, — падіння напруги на переході КЕ.
Втім, якщо вам не потрібно працювати з низькими напругами (порядку 1.5-2 вольта), це не має особливого значення.


Але, крім усіх перелічених проблем, є ще одна: тривалий час відводити велику потужність навіть від потужного транзистора складно, якщо він один, — кристал просто перегріватиметься.
Тут я також перейду до опису того, як отримати велику потужність, маючи багато малопотужних польових транзисторів.

Для початку є варіант паралельного ввімкнення, наприклад, відносно простий.


Мені траплявся і складніший варіант, але, на жаль, обидва ці варіанти можуть працювати лише за низької напруги (приблизно 5–10 вольт), і що вищою вона буде, то сильніше позначатиметься розкид характеристик транзисторів.



Щоб і «вівці були цілі, і вовки ситі», застосовують схему з балансуванням навантаження між транзисторами. Саме так я зробив в огляді силового модуля електронного навантаження.


Принцип роботи дуже простий, не описуватиму його — про це вже йшлося в огляді іншого електронного навантаження.
Зрештою я використав схему силового модуля мого основного навантаження, яке збирав багато років тому, оскільки воно показало високу надійність: принаймні за 5 років я так і не зміг його спалити.
Єдине — внесено невеликі зміни, а також додано дільник (R14, R15) на вході, який у цьому випадку потрібен для підвищення стабільності роботи схеми, хоча насправді все працює і без нього.

Єдине, що треба розрахувати, — це вимірювальні шунти, щоб вони не перегрівалися, але й не мали надто низького опору. Крім того, тут треба враховувати, які транзистори використовуються і яка потрібна потужність. Кількість каналів, по суті, не обмежена: наприклад, у мене використовується 8, нижче — схема двох каналів.


Швиденько накидав платку в Sprint, попрацював праскою — і зрештою отримав чотири штуки, бо все-таки планую їх використати. Одну відразу спаяв для тестування й налагодження.


На платі розпаяно все, крім пари силових транзисторів і конденсатора — він стоїть з іншого боку. Я використав транзистори серії PSMN.




Передбачаю запитання: а чи можна все зробити без травлення друкованих плат та іншого? Так, можна, наприклад, купити набір для складання простого електронного навантаження, трохи доопрацювати схему, а точніше — не впаювати в неї змінний резистор. Додати до неї чотири потужні транзистори й отримати чотири паралельні канали.


Суть експерименту полягала в тому, щоб залишити штатний шунт, а платою замінити польовий транзистор. Додається лише ще один провід — живлення плати, решта три припаюються на місце підключення транзистора.

Перевага цього рішення — точність шунтів, установлених на платах, не має жодного значення: струм вимірюється тим самим шунтом, що й раніше. Також не надто важливий навіть переріз проводів — усе компенсується. Але я б рекомендував установлювати плату транзисторів на плату електронного навантаження, а самі транзистори виносити на проводах.
Є й недоліки, на щастя, невеликі. Нижче розповім про них і покажу, як їх усунути.


1. Проблема в тому, що в показаному вище варіанті підключення через шунт плати навантаження починає протікати струм споживання силової плати — у цьому випадку 11мА.
2, 3. Друга проблема: коли на вхід навантаження подається живлення, силовий модуль може трохи відкривати транзистори, і протікатиме невеликий струм — у цьому випадку 22мА (11+22=33мА). Причому цей струм не залежить від вхідної напруги.


Насправді проблема не така вже й страшна, тим паче що на точність установлення струму це ніяк не впливає.
Наприклад, результати тесту за струму 500мА і 1А залишилися такими самими, як і спочатку.


Але все-таки краще зробити як слід, адже під час тестування акумуляторів паразитний струм ні до чого доброго не призведе.
Першу проблему — струм споживання плати — вирішити дуже просто: заходимо в меню й виконуємо встановлення нуля амперметра.

Після подавання живлення бачимо лише струм від трохи відкритих транзисторів.
Тут є нюанс: можна було б обнулити й другу проблему — струм від трохи відкритих транзисторів, але так робити неправильно. Річ у тім, що струм споживання плати не протікає через коло джерела, яке тестується, а струм від трохи відкритих транзисторів продовжить протікати навіть після обнулення.


Для розв’язання цієї проблеми на схемі є вузол формування напруги зміщення, але іноді його недостатньо й треба зменшити номінал резисторів R2 та/або R7. Я недарма написав «та/або», адже проблема не обов’язково є в обох каналах. Наприклад, у мене вона була лише в одному. З’ясувати це можна або експериментально, або вимірявши напругу на шунтах: де вона більша, там і проблема. Мені довелося паралельно резистору на 3МОм поставити ще один такого самого номіналу.


У результаті все стало нормально: у вимкненому стані струм нульовий, у робочому режимі нічого не змінилося, встановлений струм також відповідає реальному.


На жаль, це додало невеликого розбалансу між каналами. Вирішити його можна підбором зазначених вище резисторів, але різниця невелика, тому я просто не став на це зважати. Як варіант, можна також змінити коло другого каналу.

Нижче — фото напруги на шунтах за різних струмів: ліворуч перший канал (який я підлаштовував), праворуч другий; сумарний струм навантаження при цьому становить 200мА, 1, 5 і 10А.
Спочатку добре видно, що через другий канал струм більший, потім вони приблизно вирівнюються, але насправді за великого значення вже починає відігравати роль падіння напруги на доріжках плати й у точках підключення щупів, тому нижче я повторю тест інакше.


Для перевірки я спочатку подивився на температуру транзисторів без радіаторів у різних режимах
1. 2 вольти 2 ампери
2. 10 вольт 0.4 ампера
3. 20 вольт 0.2 ампера.

Видно, що зі зростанням напруги й зменшенням струму сильніше починає нагріватися правий транзистор, але в такому режимі це зовсім не критично.


Для подальших тестів установив транзистори на радіатор.


Тут режими такі:
1. 5 вольт 6 ампер
2. 20 вольт 1.5 ампера
3. 60 вольт 0.5 ампера.

Є невеликий перекіс, але вже помітно менший. Зі зростанням струму навантаження перекіс буде меншим, тому можна вважати, що все нормально. Тобто, якщо говорити грубо, що ближче схема до критичних режимів роботи, у яких розбаланс починає впливати, то меншим він буде.


Власне, підключення — усе, як то кажуть, «на живу нитку», бо це просто експеримент, і саме тому номінали в схемі, по суті, не розраховувалися, а були підібрані «на око». Але, як показала практика, усе працює дуже навіть непогано.
Дільник напруги взагалі змонтований навісним монтажем, оскільки в пристрої, куди планується згодом встановити плати, його, найімовірніше, не буде.


І останній експеримент — робота на великій потужності, у цьому випадку короткочасна, бо охолодження явно слабке.
Напруга 38 вольт, струм 8 ампер, потужність 304Вт.

З усього показаного вище скажу: плата працює, і, використовуючи кілька плат, без проблем можна довести потужність до заявлених 1000Вт. При цьому нарощувати потужність нескладно, можна використовувати недорогі транзистори. Найбільша проблема — відводити тепло й не давати транзисторам нагріватися понад 100 градусів.
Загалом можна просто повторити схему, яку робив я: у такому варіанті її зручно розміщувати на радіаторах. Можна зробити плату на 4-8 каналів або більше — є чотириканальні ОП. Номінал шунтів при цьому краще вибрати трохи більший, ніж я зробив, наприклад, поставити їх по 40-100мОм — працюватиме краще.

Залежно від максимального струму навантаження та за використання зовнішнього силового модуля вам доведеться:
До 8А — просто встановити зовнішній силовий модуль.
До 17-20А — перенести захисний діод на той самий радіатор, що й транзистори
До 30А — замінити струмовимірювальний шунт на потужніший.
Крім того, у всіх варіантах із зовнішнім модулем потрібно переносити термодатчик, хоча тут можна спробувати використати штатний виносний, якщо ви не плануєте ним користуватися.


У відгуках один чоловік виклав фото, де він навантажує пристрій на 300Вт за напруги 33 вольти й струму 9А. Чесно кажучи, я був здивований: так, частина потужності розсіюється на діоді й проводах, і на транзисторі реально близько 290Вт, але все одно це дуже багато. Щоправда, ресурс у такому режимі швидко вичерпається, але, з іншого боку, це свідчить про непогану якість установленого транзистора.


Пристрій можна підключити як до ПК, так і до планшета/смартфона; у першому випадку є програма для Windows, у другому — відповідно, для Android.
Спочатку — ПЗ для ПК. Що про нього можна сказати? Ну, воно працює.
Можна встановити значення параметра, але лише того, який зараз активний, тобто вибору струму/напруги/потужності/опору немає. Можна ввімкнути/вимкнути. І все. Експорту графіків немає, доступу до налаштувань немає, є кнопки, які кудись з’їхали за межі інтерфейсу. Із хорошого — клавіатура пристрою під час роботи через ПЗ не блокується.


Застосунок для Android не набагато кращий: спочатку підключаємося через Bluetooth до пристрою з назвою DL24-BLE, потім запускаємо програму, після чого вже в ній підключаємося.
Тут маємо спільний графік для струму, напруги та потужності.


З недоліків: на графіку одразу пропонується діапазон до 300 вольт по вертикалі, тому його доводиться розтягувати, що досить незручно. Є налаштування: навіщось задається вартість електроенергії та регулювання яскравості дисплея навантаження...



Висновки.
Якщо розглядати пристрій загалом, то він досить непоганий: широкі діапазони струму, напруги та потужності, простота доопрацювання, висока точність вимірювання завдяки окремому АЦП, непогана точність задання параметрів, чотирипровідне підключення. Саме через останній пункт я рекомендую цю версію, а не звичайну, яка коштує на 1–2 долари дешевше.
А якщо врахувати, що ця платка коштує лише 20 доларів, то я б сказав, що все чудово, якби не дрібні недоробки. Найбільша з них, на мій погляд, — майже непрацюючий режим CV. Думаю, виробник міг би взагалі додати апаратний режим CV, тим паче що це не дуже складно. Також хотілося б мати режим автотесту, у якому струм автоматично зростає до встановленої межі або поки напруга на вході не знизиться до порогового значення.

Тож підсумую: пристрій дуже непоганий, має великий потенціал і чудово підійде як основа для створення власного потужного навантаження. Є й дрібні недоробки, про які докладніше я розповів в огляді.

Upd. На прохання виклав трасування у Sprint, два варіанти: той, що робив я, і варіант із дільником сигналу регулювання одразу на платі. Під час друку ЛУТ треба вибрати режим — дзеркально.

На сьогодні все, сподіваюся, огляд був корисним і, як завжди, буду радий запитанням.