RD6018, нова модель перетворювача від RuiDeng

Трохи менше ніж чотири місяці тому я публікував огляд новинки від RuiDeng — перетворювача RD6012, а тепер у мене в руках наступна модель цієї лінійки — перетворювач RD6018 з вихідною напругою до 60 вольт і струмом до 18 ампер.
Огляд буде відносно коротким, але все ж постараюся зробити його максимально інформативним.


Отже, сьогодні я постараюся «коротко про головне», адже з’ясувалося, що відмінностей від попередньої моделі не так уже й багато. Власне, цього й слід було очікувати, і я вже писав про це в анонсі. Також із цілком зрозумілих причин не бачу сенсу втретє дублювати інформацію про керування, а опису встановлення в корпус теж не буде.

Упаковка у звичному стилі: велика коробка з пінопласту, всередині якої перетворювач упакований в окрему коробку з цупкого картону. Як і минулого разу, наголошу: упаковано на п’ять балів.
На нижній частині коробки з перетворювачем є короткі технічні характеристики, а також потрібні посилання.


На сторінці магазину є зручна таблиця, у якій зведено всі шість моделей, хоча насправді моделей лише три: друга трійка відрізняється тільки наявністю WiFi-модуля в комплекті. Власне, вже тут видно, що відмінності в характеристиках між 6012 і 6018 мінімальні.



Комплект постачання
1. Модуль перетворювача
2. WiFi-модуль (опційно)
3. Датчик температури
4. Запобіжник
5. Клеми-«вилки».

Як і раніше, батарейка в комплект не входить.


Не бачу сенсу описувати додаткову комплектацію. Відмінність від версії 6012 лише в тому, що там запасний запобіжник був на 20А, а тут — на 25.


Повернімося до перетворювача. Корпус — це та сама панель, а оскільки розміри залишилися незмінними, можна оновити пристрій, просто замінивши один перетворювач на інший. Щоправда, така заміна потребує ще й заміни блока живлення, але насправді це не завжди має сенс, адже вихідний струм 18 ампер потрібен частіше, ніж повні 1080Вт.


Екран, кнопки, керування та функції майже на 100% ідентичні версії 6012, хоча є принаймні одна невелика відмінність — про неї розповім пізніше.


Залишили й три клеми для підключення навантаження. В анонсі я нарікав, що виробник не замінив їх на потужніші, але слід визнати: судячи з інформації на сторінках продавців цих клем, їхній максимальний струм становить 30 ампер, тож, найімовірніше, у версії 6024 вони будуть такими самими, як і тут.
Звісно, цікаво було б побачити щось потужніше, але такі клеми зазвичай мають і інший розмір, а це спричинить потребу переробляти передню панель і штампи для термопластавтоматів, тому не думаю, що щось зміниться.


Розгляньмо плату трохи ближче. Оскільки вона багато в чому схожа на версію 6012, я зосереджуся переважно на відмінностях.


1. Вхідний синфазний дросель. Він справді великий і, судячи з перерізу дроту, явно розрахований на великий струм.
2. Транзистор захисту від переполюсування на вході — той самий, що й у 6012: 110N8F
3. Вхідний запобіжник припаяний. Поруч є посадкове місце для його встановлення на випадок заміни, але я б радив, якщо вже міняти, то теж припаяти. Над запобіжником видно роз’єм для підключення термодатчика.
4. Вхідних конденсаторів також два, але якщо в 6012 їхня ємність становила 330мкФ, то тут уже 470.


1. На виході ємність також збільшили: у 6012 було 3шт 220мкФ + 2 шт 330мкФ, тут у першому випадку залишили ті самі 3шт 220мкФ, а в другому вже встановлено 2шт 470мкФ.
2. Вихідний запобіжник, який захищає перетворювач у разі підключення акумулятора з неправильною полярністю, розрахований на 25А, як і вхідний.
3. Три вимірювальні шунти по 15мОм, з’єднані паралельно. Разом виходить 5мОм, що трохи дивно, адже в 6015 було два шунти по 10мОм, тобто ті самі 5мОм. Я очікував, що тут виробник просто поставить паралельно ще один резистор на 10мОм, і опір становитиме 3.3мОм.
4. Реле вимкнення заряджання явно більше за попереднє: у 6006 було на 10 А, у 6012 — відповідно на 16 А, а тут — на 30 А, і щось мені підказує, що таке саме буде й у 6024.


Ось що також змінилося — це вихідний дросель перетворювача. В огляді моделі 6012 я дивувався, що він був таким самим, як у 6006, адже він, по суті, також визначає вихідну потужність. Але тут він явно більший і намотаний двома проводами більшого перерізу. Пізніше я покажу його в порівнянні з попередніми моделями.


Вузол допоміжних перетворювачів напруги та стабілізаторів залишили без змін, лише трохи змінили взаємне розташування компонентів. Також залишили й самовідновлюваний запобіжник.


А от ШІМ-контролер і вузол синхронного випрямляча залишили як є — я навіть не помітив жодних відмінностей у трасуванні. До речі, після отримання рекомендую перевірити, чи щільно притиснутий термодатчик до радіатора.


Розбирати перетворювач, як і раніше, незручно: щоб вийняти плату, доведеться спочатку випаяти силові гнізда. Зробити це можна відносно тонким і потужним паяльником.


Плата передньої панелі та контролера керування залишилася без змін.


Застосовано той самий мікроконтролер, пам’ять і чип для підключення через USB.


Кілька фото силової плати без корпусу.



1. Знизу майже порожньо, якщо не рахувати буквально кількох компонентів.
2. Частково несподівано, але силові транзистори перетворювача — ті самі N-канальні HY3210 зі струмом до 120 А, напругою до 100 вольт і опором відкритого каналу 6.8 мОм.
3, 4. Але є й відмінність, яка, наскільки я розумію, ніяк не пов’язана зі збільшеною потужністю, а радше покликана підвищити надійність: чип допоміжного перетворювача напруги охолоджується невеликим радіатором, приклеєним знизу друкованої плати. У 6012 його не було. Але на фото друкованої плати 6012 я помітив, що місце під радіатор також окреслене, тож, мабуть, його передбачили від самого початку.


І трохи порівняльних фото. Для початку — зовнішній вигляд моделей 6006, 6012 і 6018. Помітно, що відрізняються вони лише назвою моделі.


Внутрішня будова відрізняється вже значно більше. Силова плата у 6006 коротша, тому частково видно плату керування, а у 6012 і 6018 силові плати однакового розміру.


Система охолодження ідентична. Одразу скажу, що пороги ввімкнення вентилятора в моделей 6012 і 6018 також однакові: ввімкнення за струму 8 А, вимкнення за 7.8-7.9 А, щоб уникнути постійного ввімкнення/вимкнення при досягненні порогового значення струму. Також вентилятор працює, коли температура системи перевищує 45 градусів.


А ось і дросель, про який я писав вище. Видно, що в попередніх моделях він не лише менший, а й однаковий у 6006 і 6012. У всіх версіях радіатор перетворювача встановлений так, що частково обдувається й цей дросель.


Для першої перевірки підключив перетворювач до свого старенького блока живлення на базі плати ZXY6005.


Трохи про меню та налаштування.
1. Після ввімкнення бачимо звичний екран. Від попередніх версій він відрізняється лише максимальним обмеженням струму — 18.1 А.
2-4. Меню налаштувань також дуже схоже. Одразу вимкнув огидну пищалку, яка так само противно пищить, як і в молодших версіях, і виставив максимальну яскравість.
5, 6. Важлива відмінність: у цій моделі вже є пункт для встановлення обмеження вихідної потужності. Мабуть, це зроблено тому, що блоки живлення такої потужності трапляються значно рідше, та й повна потужність потрібна не завжди: може знадобитися лише струм до 18 А або напруга до 60 вольт, а потужності, наприклад, 500-800 Вт, як у моєму випадку, цілком достатньо. Максимально можна встановити 1110 Вт, мінімально — 10 Вт. У характеристиках повну потужність зазначено як 1080 Вт, а 1110 виходить із максимального струму 18.1 А та максимальної напруги 61 вольт: 61х18.1=1104 Вт плюс невеликий запас. На мій погляд, така функція не завадила б і попереднім версіям.
7-9. Відображення робочого екрана, робота з пам’яттю — усе так само, як і раніше. Версія прошивки — остання на момент огляду, 1.33.


Трохи затримаюся на описі функції обмеження потужності. Працює вона дуже просто
1, 2. Якщо задати, наприклад, обмеження 10 або 20 Вт, напругу можна змінювати в усьому діапазоні, а струм можна встановити лише такий, за якого потужність не буде перевищена, але не навпаки, тобто обмежується завжди лише струм.
3-5. Для прикладу: режим обмеження 20 Вт, підвищуємо вихідну напругу — заданий струм автоматично зменшуватиметься в міру зростання напруги.
6. Функція працює, навіть якщо вихід неактивний, і тут я зроблю невелике зауваження. Загалом усе чудово й користуватися справді зручно, але іноді виникають ситуації, коли не завадила б можливість виставити все на максимум, але з обмеженням потужності. Хотілося б, щоб струм починав обмежуватися вже під час роботи, коли потужність перевищує задану межу. Це може знадобитися під час заряджання акумуляторів: спочатку напруга низька, але струм може бути великим, а в міру зростання напруги зростатиме й потужність. Коли буде досягнуто межі, тоді й потрібно знижувати струм. Але це вже я прискіпуюся.



З живленням перетворювача виникли певні труднощі. У мене є блок живлення від телекомунікаційного обладнання, який надіслав один із моїх читачів, але він може забезпечити максимум 55 В, і з ним я міг отримати на виході до 50 В за струму 18 А, тобто лише 900 Вт. Це ненабагато більше, ніж у варіанті з блоком живлення з цього огляду, де можна отримати до 750 Вт. Зрештою я просто вийняв перетворювач 6012 із готового пристрою й поставив на його місце той, який оглядаю. Зазначу, що завдяки уніфікації заміна гранично проста: від'єднуємо вхідний роз'єм живлення й термодатчик, виймаємо перетворювач, ставимо на його місце новий і під'єднуємо все назад. Найбільше часу забрало викручування гвинтів кріплення кришки корпусу.
У налаштуваннях виставив обмеження 750 Вт, щоб не спалити первинний блок живлення.


Трохи тестів. Для зручності порівняння вони йтимуть у тому самому порядку, що й в огляді моделі 6012.

Перший тест — точність вимірювання вхідної напруги. Насправді це найменш критичний тест, та й узагалі сенс вимірювання вхідної напруги, мабуть, є лише під час живлення від звичайного трансформаторного блока живлення або коли кілька імпульсних блоків живлення з'єднані послідовно — щоб дізнатися, чи не перейшов якийсь із них у захист.

За низької напруги вимірювач трохи завищує покази, але після 30 В усе чудово: покази «один в один» із мультиметром. Щоправда, за вхідної напруги 60 В вимірювач перетворювача занизив результат — буквально на 30 мВ.


Другий тест — точність установлення вихідної напруги й точність вимірювання вбудованим вимірювачем.
Під час тесту послідовно встановлювалася напруга 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50 і 61 В. У всіх режимах точність установлення й вимірювання була чудовою, а похибка — меншою за роздільну здатність вольтметра перетворювача.


Третій тест — точність установлення й вимірювання вихідного струму.
Я послідовно задавав вихідний струм — 10, 20, 50, 100, 200, 500 мА, 1, 2, 5, 7.5, 10, 12, 15 і 18.1 А.
На диво, перетворювач досить непогано впорався навіть із малими струмами, особливо з огляду на те, що я задавав мінімально можливі для нього 10 і 20 мА.
Звісно, в іншому похибка тут більша, ніж під час задання напруги, але все одно результат досить непоганий. Щоб перевірити струми понад 12 А, довелося дістати свій старий і майже невбиваний M890G. Для порівняння я вимірював струм 12 А обома мультиметрами — видно, що різниця з Юнітом не така вже й велика. Єдина проблема M890G у тому, що за великих струмів його шунт швидко нагрівається, і покази починають плисти. Довелося робити паузи, щоб шунт охолов.


Четвертий тест — точність підтримання вихідної напруги в діапазоні струмів навантаження 50 мА — 18 А і за напруги 3.3, 12, 24, 36 В
Тут також жодних нарікань: різниця в усьому діапазоні струмів навантаження становила лише 3-5 мВ. Напругу вимірювали на вихідних клемах перетворювача.


П'ятий тест — перевірка мінімально необхідної різниці між вхідною та вихідною напругою за струму 10 А і вхідної напруги 36 та 57 В. Додатково перевірив різницю за вхідної напруги 36 В і вихідного струму 18 А.
1, 2. У результаті виявилося, що за напруги 36 В і струму 10 А різниця становила 3 В, а за 57 В — уже 4.5 В.
3, 4. За вхідної напруги 36 В і струму 18 А різниця становила 3.25 В, що не набагато більше, ніж за струму 10 А. Ліворуч — максимальний результат, за якого стабілізація ще працює, праворуч вихідна напруга вже обмежена.


Шостий тест — вимірювання розмаху пульсацій на виході за різних режимів роботи.
На виході встановлено 30 В, на вході — 70 В.

1. Без навантаження
2. За струму 6 А
3. За струму 12 А
4. За струму 18А

За струму 18А розмах пульсацій сягає 200мВ, що менше за заявлені 250мВ для струму 6А, але є викиди у вигляді «голок».



Два наступні тести я вирішив провести з парою конденсаторів 1+0.1мкФ, підключених паралельно до щупа осцилографа. Якось бачив згадку, що така мала ємність не може вплинути на результати тесту. Так от, різниця є, і суттєва: «голки» повністю зрізаються. Приблизно те саме буде на вході навантаження, адже дроти від БЖ і вхідна ємність навантаження працюватимуть як фільтр.


Тест у тих самих режимах, що й попередній.


Тут у всіх випадках струм навантаження 18А, але напруга на виході — 5, 12, 24 і 36 вольт


Тест сьомий, перехідні характеристики.
1, 2. Подавання та зняття напруги 5 Вольт на виході перетворювача без навантаження.
3, 4. Реакція на підключення/відключення навантаження. На виході було встановлено 12 Вольт, постійно був підключений резистор 30 Ом, а паралельно до нього підключався (або відключався) резистор 3.3 Ома. Відповідно, тут показано реакцію на зміну струму 0.4-4А і 4-0.4А.
5. Перехід із режиму CV у режим CC, напруга 15 вольт, струм навантаження 4.5А, встановлено обмеження 3А.
6. Ті самі параметри навантаження та налаштувань, але зворотна дія — перехід із CC у СV.

В огляді моделі 6012 я скаржився на дивне перемикання з режиму СС у CV, тут такої проблеми немає, усе працює коректно.


На додачу — пара осцилограм із розтягнутою розгорткою.
1. Зняття напруги без навантаження: видно «шерсть» від роботи перетворювача, потім рівну лінію з живленням лише від конденсаторів, а далі плавний спад.
2. Викид під час зняття навантаження з 4 до 0.4А. На мій погляд, перетворювач цілком коректно відпрацьовує такий перехід. На виході було 12 вольт, викид — 2 вольти, але він малопомітний навіть за розгортки 500нс на поділку.


«Паяльниковий тест». Тут як навантаження підключено паяльник TS100 і перевіряється реакція БЖ на постійні зміни струму навантаження.
Загалом картина трохи краща, ніж у 6012. Найімовірніше, це зумовлено більшою ємністю вихідних конденсаторів.


Тест восьмий, вимірювання ефективності перетворювача.
Вхідна напруга — 70 вольт, у розрив кола живлення підключено мультиметр. Відповідно, зі зростанням навантаження напруга на вході перетворювача трохи знижувалася через падіння напруги на дротах, і її контролювали за вольтметром самого перетворювача.

Перевірка проводилася за струму навантаження 18 ампер і напруги 5, 12, 24, 36 вольт.
Вихідна напруга — ККД — втрати (результати для моделі 6012 за 12А)
5 Вольт — 83.3% — 18.07 Вт (80.6% — 14.47 Вт)
12 Вольт — 92.0% — 18.6 Вт (90.7% — 14.7 Вт)
24 Вольта — 95.8% — 19.13 Вт (94.8% — 15.57 Вт)
36 Вольт — 97.2% — 18.12 Вт (96.8% — 14.36 Вт)

Видно, що втрати більші, ніж у 6012, що цілком природно, але загальний ККД при цьому трохи вищий — дається взнаки потужніший вихідний дросель із меншим активним опором обмоток.



Режим заряджання акумулятора працює так само, як у моделі 6012, тільки струм заряджання — до 18А, а заряджання припиняється, коли струм падає нижче 100мА. І знову хотілося б мати змогу регулювати струм відключення заряджання, адже 100мА для струму заряджання 18А — це забагато.



Програмне забезпечення.
Для початку скажу, що програму оновили, і якщо ви завантажили стару версію, з’явиться сповіщення з посиланням. Особливих змін я не помітив; пишуть, що додано підтримку модуля 6018, оптимізовано процес підключення та трохи змінено інтерфейс.



Не так давно зі мною зв’язався один із читачів і поскаржився, що програма не може будувати графіки заряджання акумулятора: графік відображається не за весь цикл, а лише за якийсь певний відрізок. Не пам’ятаю, як було раніше; здається, графік справді просто постійно «повз» і переглянути весь цикл було неможливо. Але оскільки я все одно розбирався з новим блоком, то заодно вирішив перевірити цей момент.
Виявилося, що принаймні в новому ПЗ графік будується коректно — від нуля до поточного моменту. Якщо клацнути на графіку правою кнопкою, можна побачити додаткові опції:
1. Скидання значень, тобто відлік почнеться з моменту скидання.
2. Збереження графіка як зображення, але, на жаль, просто вирізається фрагмент із графіком, і він залишається таким самим дрібним, до того ж меню вибору того, що відображати, закриває чималий шматок графіка
3. Збереження у файл Excel


Зробив експорт у файл — ось так виглядає його вміст. Дивно, що заодно не зробили експорт у CSV. Звісно, в ідеалі було б створити ще й ПЗ, яке дає змогу будувати графіки на основі цих даних, як у навантаженнях ZKEtech, але «це вже фантастика».


Крім того, мене запитували про зв’язок із модулем через WiFi.
Тут не все так однозначно: іноді підключення нагадує танці з бубном, а іноді все з’єднується «з пів оберту».
Для початку потрібно, щоб блок живлення та комп’ютер із WiFi перебували в зоні дії однієї точки доступу, а зв’язок був стабільним.
Потім запускаємо ПЗ, вмикаємо перетворювач (на його екрані з’являться червоні риски замість IP-адреси), вибираємо WiFi, потім — WiFi Network. Якщо все гаразд, з’явиться IP-адреса комп’ютера, на якому запущено ПЗ. Якщо ні — натискаємо Initalization (на екрані перетворювача відобразиться та сама адреса), після цього підсвітиться кнопка Next — натискаємо її.


З’явиться віконце для введення назви вашої точки доступу та пароля. Також є поле для введення номера модуля в мережі — він має бути однаковим і в ПЗ, і на модулі. Звісно, на модулі має бути ввімкнено WiFi. Після цього натискаємо Distribution
Якщо все пройшло нормально, закриваємо віконце. Якщо ні — пробуємо все спочатку. Якщо IP-адреса прописалася в блоці живлення, але з якихось причин нічого не працює, її можна знову скинути, натиснувши на передній панелі стрілку вліво, а потім Enter.


Після цього знову потрапляємо на головний екран ПЗ. Ліворуч відображається IP-адреса модуля — вона тут лише для загальної інформації.


Після натискання Connect модуль має підключитися до ПЗ.
Начебто все гаразд і навіть працює, але є купа обмежень. Наприклад, на момент увімкнення блока живлення ПЗ уже має бути запущене, інакше блок живлення не пройде початкове підключення до ПЗ.
Хоч IP-адреса блока живлення й відома, підключитися до нього напряму не вийде. Тобто якщо комп’ютер підключений кабелем, а модуль — через WiFi, працювати не хоче.
Взагалі дивно, чому в ПЗ не можна зробити поле для введення адреси, щоб можна було працювати без ланцюжка Wi-Fi, точка доступу, WiFi, ПЗ.


Також я спробував підключитися через WiFi за допомогою смартфона. Початкова ініціалізація пройшла чудово, блок живлення перейшов у режим очікування зв’язку, значок зв’язку підсвітився білим), але під час спроби підключитися блок живлення на короткий час підсвітив значок зв’язку жовтим (праворуч), а потім він знову став білим.


З’ясувалося, що треба було просто оновити версію ПЗ на смартфоні. Після завантаження та встановлення навіть з’явилася коротка інструкція з підключення, що дуже зручно.


У ПЗ це виглядає так:
1. Запускаємо програму, вибираємо вгорі ліворуч меню налаштувань, потім — Розподільна мережа (Distribution network)
2. Тут ПЗ саме бачить підключену точку доступу, тож потрібно ввести лише пароль до неї. Зверніть увагу: точка доступу має працювати на частоті 2.4ГГц.
3. Запускаємо ініціалізацію.
4. Коли на екрані перетворювача з’явиться IP-адреса вашого телефона (цифри відобразяться жовтим кольором), ставимо позначку, що пристрій її відображає, і натискаємо «підтвердження».


На екрані перетворювача ці етапи виглядають так:
1. Очікування пошуку з боку ПЗ.
2. ПЗ бачить ваш перетворювач і чекає, поки ви введете пароль до своєї точки доступу.
3. Усе введено правильно, ПЗ бачить точку доступу та програму. Таке віконце ви бачитимете під час увімкнення блока живлення.
4. Якщо ПЗ на смартфоні чи ПК не запущено, на третьому етапі з’явиться помилка. Щоб підключитися, доведеться запустити ПЗ і перезапустити перетворювач.


На останньому етапі налаштування ПЗ повідомить, що все пройшло успішно, і покаже IP-адресу перетворювача.
Далі все, по суті, так само, як на ПК: натискаємо Connect угорі екрана, ПЗ підключається до перетворювача — і можна користуватися.



Висновки
Загалом висновків буде небагато. Перетворювач у роботі поводився дуже непогано. Були невеликі зауваження до точності встановлення струму, але це вже прискіпування. Загалом це просто потужніша версія моделі 6012: та сама дискретність налаштування напруги, ті самі режими роботи. Збільшили лише вихідний струм і максимальну потужність, а також додали функцію її обмеження для роботи з менш потужними джерелами живлення.
Апаратних змін теж небагато: збільшили фільтрувальний і вихідний дроселі, а також ємність конденсаторів; замість двох шунтів для вимірювання струму встановили три, замінили реле, додали радіатор для допоміжного перетворювача, а запобіжники поставили на 25, а не на 20 ампер.

Загалом мене тішить, що виробникові вдалося в півтора раза збільшити струм, нічого при цьому не погіршивши, а навіть трохи підвищивши ККД.
Під час тестів я не перевіряв теплові режими, бо не зміг забезпечити повну потужність, але провів непрямий тест. Річ у тім, що опалення в нас досі не ввімкнули, а надворі вже відчутно холодно. Тож я вчинив у цій ситуації як радіоаматор: увімкнув блок живлення, під'єднав до нього два навантаження, виставив на виході 40 вольт і навантажив струмом 18 А. У результаті вийшов обігрівач потужністю близько 700 ватів, і я грівся ним близько двох годин. Нічого не вийшло з ладу, зате в кімнаті помітно потеплішало :)

Коротко: якщо ви планували купити модель 6012, але готові доплатити, я б радив звернути увагу на 6018. До новинки в мене особливих претензій не виникло. По суті, всі зауваження зводяться до невдалої реалізації роботи з Wi-Fi. Чому не зробити можливість прямого підключення за IP-адресою в локальній мережі — незрозуміло.