Гібридний регульований перетворювач RuiDeng RD6006P

Нарешті до мене дісталася новинка від RDtech, на яку я справді давно чекав і навіть публікував її анонс.
Чи така вона цікава й чи справді виправдала очікування — самому цікаво.

У мене вже є огляди всіх трьох попередніх моделей: 6006, 6012 і 6018, але, за винятком дрібних коректив, основна відмінність між ними лише в максимальному вихідному струмі й, відповідно, потужності.
Але вже не раз ішлося про те, що непогано було б підвищити роздільну здатність за напругою, а особливо за струмом. Щоправда, тоді йшлося про потужніші моделі. Були й пропозиції та нарікання на тему: чому виробник досі не використовує окремі ЦАП/АЦП? І ось нещодавно з’явилася модель, у якій, окрім цього, додали також не менш очікуваний гібридний режим.
Утім, будьмо послідовними й, як завжди, почнімо з пакування.

До пакування, як завжди, претензій немає: велика коробка з пінопласту, у яку запакували все моє замовлення.
Перетворювач, як і раніше, запакований в окрему картонну коробку. Від попередніх версій вона відрізняється лише кольором, ну і трохи характеристиками, зазначеними знизу.


Окрім перетворювача, до комплекту, як завжди, входять термодатчик, пара клем, запасний запобіжник на 10А, а в моєму випадку ще й WiFi-адаптер.


Зовні це все той самий корпус, знайомий багатьом ще з моделі RD6006. Щоправда, під час огляду я звернув увагу, що він, здається, трохи світліший, але насправді різниця ледь помітна.


Характеристики модуля зі сторінки товару. Є помилки перекладу, але, думаю, розібратися можна.
З ключових відмінностей —
Роздільна здатність вимірювання струму й напруги вища на 1 порядок.
Похибка встановлення струму й напруги чомусь також більша, що не зовсім логічно.
Пульсації помітно нижчі


Зовні від RD6006 він відрізняється хіба що літерою Р наприкінці назви моделі.


А от начинка суттєво відрізняється: радіаторів тепер два, та й компонентів явно побільшало.


Вхідні кола живлення й базовий ШІМ-контролер залишилися тими самими, але тут немає синхронного випрямляча. Наскільки пам’ятаю, у RD6006 він був.


1. Допоміжні перетворювачі напруги для живлення електроніки самої плати.
2. Вхідний синфазний дросель, транзистор захисту від переполюсування на вході й потужний резистор — тут усе схоже на звичайний 6006.
3. У силовому вузлі основного DC-DC-перетворювача встановили звичайну діодну збірку й польовий транзистор із P-каналом.
4. Між радіаторами розташувався роз’єм для підключення зовнішнього датчика температури.


А от у другій частині плати компонентів стало помітно більше — фактично тут і зосереджена вся «родзинка» цієї моделі.


1. Після DC-DC стоїть конденсатор на 470мкФ, після лінійного стабілізатора — 220+47мкФ.
2. Тут же розташовані шунт і транзистори паралельного стабілізатора струму, який відповідає за розряджання вихідних конденсаторів, принаймні я так припускаю.


Щоб вийняти плату з корпусу, спершу доведеться випаяти три клеми. Утім, так само було в усіх попередніх версіях.



Вузол мікроконтролера керування та його обв’язки.


Вузол UART-USB


Знизу силової плати — лише транзистор TIP35C лінійного стабілізатора. Ліворуч видно місце для встановлення радіатора під допоміжними перетворювачами, але самого радіатора немає. До речі, радіатор транзистора лінійного стабілізатора не прикручений, а приклеєний до плати двостороннім скотчем — рішення сумнівне.


Вузол, що відповідає за вимірювання та регулювання струму/напруги, а також керування лінійним регулятором.


Найцікавіша частина, покажу ближче.
Тут можна розгледіти:
три оптрони
122U31 — цифровий ізолятор
TM7707 — 24-бітний АЦП
DAC8562S — 16-бітний ЦАП
Stm8s003f3 — мікроконтролер
GS8592 — операційні підсилювачі.

Загалом принцип дуже схожий на той, що я показував в огляді реєстратора РПМ-416. Є основний мікроконтролер, а є допоміжний, підключений через гальванічну розв’язку; до нього під’єднані ЦАП/АЦП та аналогова частина. Основний «керує» майже всім, а допоміжний відповідає за вимірювання й регулювання та «спілкується» з основним.


1. Вхідна частина з іншого ракурсу.
2. Дросель силового DC-DC та реле вузла заряджання акумуляторів
3. Шунт 15 мОм. Що цікаво й дуже важливо: на відміну від усіх попередніх версій перетворювача, тут шунт стоїть у вихідній лінії, а не на землі. Тож за бажання можна живити два перетворювачі зі спільною землею від одного БЖ.
4. Перетворювач із гальванічною розв’язкою для живлення вузла вимірювання/керування.


А ось тут я хотів би подякувати користувачеві UniSoft за надані схеми пристрою. Щоправда, він попереджає, що можливі помилки, але я переглянув — поки що нічого критичного начебто не помітив.

Силова плата — посилання


Плата керування та індикації — посилання


А ось порівняння 6006Р зі звичайною платою 6006.


Для тестування використовувався блок живлення потужністю 600 Вт із цього огляду, він у мене стояв у корпусі з платою RD6006. Тобто все цілком звичайно й штатно, жодних малошумних джерел.


Меню керування помітно переробили: додали пункт обмеження вихідної потужності, як це зробили в моделі 6018, а також те, про що я неодноразово їм казав, — вибір одиниць вимірювання температури та струму завершення заряджання.
Не обійшлося й без курйозів: струм, за якого зарядний пристрій вважає заряджання завершеним, регулюється, але з кроком 0.0001 А. При цьому вибрати крок регулювання не можна, тож крутити доведеться довго. Я докрутив до 216.9 мА, а далі стало просто лінь.
Також можна вибрати температуру вимкнення в діапазоні від 0 до +100 градусів — дуже зручно.
Інтерфейс підключення, час — тут усе як і раніше.


Додали російську мову, але й тут «щось пішло не так», а точніше, сталося якесь зміщення, і в результаті частина назв пунктів меню з’їхала.


1, 2. З’явилося кілька варіантів відображення параметрів на екрані.
3, 4. Два варіанти «цифрового» дисплея, де у вигляді семисегментних індикаторів показується або лише ліва частина, або обидві.
5, 6. Також можна вивести одразу всю можливу інформацію, але, як на мене, виходить надто перевантажено.
7. Як і раніше, є варіант із графіком.
8, 9. Меню запису комірок пам’яті та інформація про модуль і прошивку.


Перевірку точності вимірювання вхідної напруги я вирішив пропустити: там традиційно все гаразд, просто швидко оцінив її за допомогою іншого регульованого БЖ.

Перший тест — точність встановлення та вимірювання вихідної напруги. Цікаво, що за більшої роздільної здатності шкали для 6006Р заявлено 0.5% + 4 розряди проти 0.3% + 3 розряди у звичайного 6006. Щоправда, 4 молодші розряди у 6006Р — це 0.004 вольта, а 3 розряди у 6006 — уже 0.03 вольта, тобто в цьому плані 6006Р має бути точнішим.

Отже, під час перевірки я задавав на виході напругу 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10, 20, 30, 40, 50 і 61 вольт. Реальна точність встановлення виявилася досить високою: найбільшу похибку спостерігав за максимальної вихідної напруги, вона становила близько 0.15% за заявлених 0.3%.

Щоправда, є «нюанс»: під час вимірювання спостерігалися «стрибки» передостаннього розряду. Наприклад, могло показати 5.006 вольта, а могло — 5.016. Як результат я брав щось середнє або ближче до гіршого значення — залежно від того, які покази переважали. Коливання проявлялися як без навантаження, так і під навантаженням.



Тест другий: точність встановлення та вимірювання струму.
Тут заявлено похибку 1% + 6 знаків, у звичайного 6006 заявляли 0.5% і 3 знаки, але щодо молодшого розряду картина така сама, як і з напругою.

Перевірка проводилася за струмів 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 10, 20, 50, 100, 200, 500мА та 1, 2 і 6.1А.

Під час роботи на зовсім малих струмах (0.1 і 0.2мА) з'ясувалося, що блок хоч і встановлює на виході майже задане значення, але його вимірювач узагалі нічого не показує. Щоправда, це вкладається в заявлену похибку (саме ті 6 знаків молодшого розряду).
Далі струм встановлюється явно точніше, але до 10мА вбудований вимірювач помітно бреше, хоча, знову ж таки, це вкладається в заявлену похибку.
В решті діапазону точність тримається приблизно в межах заявленої похибки, але з огляду на окремі ЦАП/АЦП я якось очікував трохи кращих результатів.


Тест третій: точність підтримання вихідної напруги залежно від навантаження. Тут усе красиво, щоправда, у 6006 також усе було гаразд.



Загалом, звісно, можна було б перекалібрувати перетворювач, але не думаю, що результат буде набагато кращим. Та й якщо у вас немає достатньо точного приладу, краще цього не робити. Про всяк випадок додам відео виробника, де показано цей процес.


Тест четвертий: мінімальна різниця між входом і виходом, за якої перетворювач ще працює в режимі стабілізації.
1, 2. Вхідна напруга близько 35.6 вольта, за струму близько 6А отримали 2.5 вольта.
3, 4. Вхідна напруга 55.6 вольта, за того самого струму різниця становила 3.6 вольта.

В обох випадках у міру прогрівання різниця трохи збільшується.

На мій погляд, не так уже й багато, особливо з огляду на те, що це гібридний перетворювач. Для нормальної роботи в повному діапазоні потрібен блок живлення з напругою не менш ніж 66 вольт, максимальна вхідна напруга перетворювача заявлена як 70 вольт.



До речі, щодо вузла з лінійним стабілізатором. Мені стало цікаво, скільки на ньому взагалі падає напруги. Дістатися до транзистора було незручно, тому вимірював на одному з виводів силового дроселя та перед шунтом, тож є невелика похибка.
Нижче результати за вихідної напруги 2, 5, 30 і 50 вольт та, відповідно, за струмів 1 і 6А.
За вихідної напруги 2 вольти й струму 6А падає близько 1.5 вольта, за 50 вольт — близько 1.4 вольта. Загалом навіть непогано: тут що більше, то краще, але що більше падає напруги, то сильніше нагрівається транзистор, і 1.5 вольта, на мій погляд, цілком розумний компроміс.



Тест п'ятий: оцінювання пульсацій вихідної напруги.

Тест проводився за струмів: 0, 1.25, 2.5, 3.75, 5 і 6А, вихідна напруга — 30 вольт, тобто половина від максимальної. Щуп було під'єднано безпосередньо до вихідних клем, без додаткових конденсаторів.

Заявлений розмах — 20мВ, насправді я отримав близько 4-5мВ основних пульсацій і 15-20мВ у вигляді «голок», що явно краще за заявлене. При цьому, як я писав, перетворювач живився від найзвичайнішого блока живлення, який від початку не вирізняється чистою вихідною напругою. Крім того, і навантаження, і осцилограф мають блоки живлення, які також могли вносити невелику похибку.


Тут струм усюди був однаковий — 6 ампер, але змінювалася вихідна напруга: 3.3, 5.0, 12, 25, 40 і 60 вольт. Найбільший розмах був за вихідної напруги 12 вольт, але навіть з урахуванням «голок» він не перевищив заявлених 20мВ.


Тест шостий: реакція на перехідні процеси.

Як і раніше, перевірка проводилася в різних режимах роботи
1, 2. Подавання/зняття напруги 5 вольт на виході.
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 перевірялася реакція на зміну струму з 0.4 до 4А і з 4 до 0.4А.
5, 6. Перехід із режиму CV у режим CC і назад, напруга 14 вольт, струм навантаження 4.5А, встановлено обмеження 3А.

Усе дуже навіть красиво, зовсім невеликий викид спостерігається лише під час подавання напруги без навантаження, але становить близько 0.2 вольта. В іншому картина помітно краща, ніж у всіх моделей «звичайної» серії.


Тест сьомий: навантаження у вигляді паяльника TS-100. У всіх попередніх моделей спостерігалися помітні коливання в момент увімкнення/вимкнення нагрівача.
Тут я, в принципі, очікував, що буде краще, але не думав, що настільки: фактично перетворювач встигає відпрацьовувати всі стрибки струму, тому напруга залишається стабільною.


Тест сьомий — оцінювання ККД перетворювача.
Вхідна напруга близько 60–61 В, струм навантаження 6 А, вихідна напруга — 5, 12, 24, 36, 48 і 56 В. Власне споживання перетворювача без навантаження за живлення від 60 В коливається в діапазоні 20–30 мА.

Вихідна напруга — ККД — втрати
5 В — 60.0% — 20.1 Вт
12 В — 78.3% — 20.0 Вт
24 В — 87.7% — 20.27 Вт
36 В — 91.6% — 19.84 Вт
48 В — 93.8% — 18.9 Вт
56 В — 94.6% — 19.1 Вт

ККД очікувано нижчий, відчуваються втрати на лінійному регуляторі — це і є неминуча плата за чистіший вихід і швидку реакцію на зміну навантаження.


Щоб оцінити температурний режим, я годину навантажував перетворювач потужністю близько 350–360 Вт. При цьому він лежав на столі радіаторами донизу, що погіршувало охолодження.
Зрештою температури були цілком нормальними, за винятком найпотужнішого резистора на платі: він нагрівся майже до 120 градусів. До речі, у звичайного 6006 він також помітно нагрівався.
1. Загальний вигляд
2. Вхідна частина, найвища температура — у потужного резистора
3. Вихідні клеми, шунт, а також вимірювальна частина


Під час тестів я часто підключав і відключав живлення модуля, відключав і підключав навантаження, іноді з невеликим іскрінням, і зловив пару «глюків».
Перший суттєвий виник через часте перемикання вхідного живлення: наприклад, коли живлення подано, одразу вимкнено, а потім знову подано. Проявився він як помилка вимірювання вихідної напруги.
Тобто вихідна напруга встановлюється правильно, але вольтметр перетворювача показував щось незрозуміле. Вилікувалося просто — вимкненням і повторним увімкненням живлення.

Друга дивина проявилася в тому, що в якийсь момент через іскріння в колі навантаження змінився інтерфейс виведення на екран: з того, що ви бачите на фото, «перестрибнув» на повний, де відображаються всі параметри. Але підтвердити, що це сталося на 100% самовільно, не можу, хоча не пам’ятаю, щоб щось змінював під час тестів.

Обидва «глюки» трапилися по одному разу.



Окрім перетворювача, для огляду було замовлено вкорочений корпус моделі S12D. Власне, я й до цього думав купити собі такий, але раз уже з’явилася нагода, то чому б не скористатися.
Річ у тім, що ті два варіанти корпусу, які в мене вже були, зручні для розміщення в них блоків живлення, але незручні у використанні, адже загальна глибина з урахуванням кабелю живлення становить щонайменше 40 см, а це справді дуже багато.

Менший варіант значно коротший: його власна глибина — 110 мм, а з урахуванням проводів — близько 170 мм, тобто більш ніж удвічі менше.

Корпус замовляв за цим посиланням, сам по собі він недорогий — $11.40, але доставка платна й дорога — $19.72 :(

Загорнутий у плівку, без пошкоджень, усередині приклеєний пакет із комплектом.


Окрім корпусу, до комплекту входять:
1. Чотири гумові ніжки з металевими шайбами всередині, а також чотири гвинтики.
2. Проводи, клеми, вимикач
3. Клеми відносно непогані, користувався такими — нарікань не було
4. А от вимикач безіменний, і тут є зауваження. Річ у тім, що комутувати таким вимикачем постійний струм за напруги понад 30 В небезпечно для нього. У мене був випадок, коли за напруги 50–60 В він залип уже під час першого ввімкнення.


Ззаду в корпусі передбачене місце для встановлення 50-мм вентилятора, але сам вентилятор і плата керування до комплекту не входять.
Є багато отворів для забору повітря: частина знизу, частина з боків.


Процес складання максимально спрощений: прикручуємо чотири ніжки, встановлюємо клеми й вимикач, з’єднуємо та підключаємо до перетворювача.
Єдина складність — на кінцях проводів «вилочки», тому підключати їх до штатного клемника перетворювача і незручно, і небезпечно, адже можна зачепити резистор поруч.


Але мені не подобається, коли перетворювач існує окремо від свого блока живлення, і я вважаю цю ідею безперспективною, хоча в деяких ситуаціях вона має сенс.
Як можна помітити, вільне місце все-таки є, і теоретично в ньому можна розмістити блок живлення з платою розміром до 165х80х60 мм, що дуже непогано. Щоправда, це без урахування вентилятора й вимикача.


У мене вдома лежить китайський блок живлення потужністю 300 Вт, про нього я вже розповідав.


І виявилося, що цей блок живлення не лише помістився всередині, а й залишилося вільне місце для вимикача та вентилятора.
Вентилятор тут справді необхідний, адже йому доведеться охолоджувати доволі гарячий блок живлення.

З недоліків — блок живлення на 24 вольти, начебто є і на 36, але все одно замало. Думаю спробувати переробити його на 72 вольти. Для перероблення доведеться або перемотати трансформатор, або перекомутавати його вихідну обмотку, а також, відповідно, замінити майже все у вторинній частині, включно з вихідним дроселем — тим паче він і так перегрівався під час роботи. А от вихідні діоди, найімовірніше, грітимуться менше; крім того, їх можна прикріпити до алюмінієвої пластини, яку, своєю чергою, прикрутити до дна корпусу.
Думаю, що після перероблення й додавання охолодження можна буде зняти й понад 300Вт.


Тож є цілком реальний шанс отримати регульований блок живлення потужністю 360Вт у такому корпусі. А якщо така потужність не потрібна, можна використати менш потужний БЖ, але встановити обмеження потужності в налаштуваннях — тоді отримаємо або 61 вольт, або 6.1А.
Уже думаю, як усе зробити акуратно, і так, доведеться ще врізати роз'єм живлення.



Для порівняння поклав поруч два варіанти корпусів. Шкода, що немає якогось проміжного варіанта: один ну зовсім компактний, а другий якось аж надто довгий.


Кілька слів про ПЗ. Воно оновилося до версії 1.0.0.9, але я не помітив жодних відмінностей від попередньої версії. Припускаю, що просто додали нову модель перетворювача до списку підтримуваних


Вікно графіка, як і раніше, нормально не масштабується. Сподіваюся, що це все-таки виправлять.


Отже, спробую підсумувати все, що я перевірив вище.
Точність задання/вимірювання струму/напруги. У заявлену похибку вкладається, але я чомусь очікував трохи кращого результату. Втім, для регульованого перетворювача, тим паче аматорського класу, цього більш ніж достатньо.
Пульсації, реакція на зміну навантаження. На мій погляд, тут усе дуже непогано й точно краще, ніж у всіх моделях попередньої лінійки. Особисто я був би готовий переплатити лише за це.
ККД, запас за напругою. Звісно, гірше, але це очікувано, хоча я чекав на гірший результат. На лінійному стабілізаторі падає 1.5 вольта, що загалом непогано. Єдине, що я, мабуть, зробив би інакше, — поставив би в цьому вузлі польовий транзистор, збільшивши таким чином запас для регулювання, поки DC-DC не вийде на відповідний режим.

У прошивці теж багато чого змінили, з'явилися варіанти оформлення, але для мене найсуттєвіша зміна — можливість вибрати струм припинення заряджання. Щоправда, тут розробник сильно захопився й зробив крок регулювання 0.1мА, хоча насправді з головою вистачило б кроку 10мА.

Купив би я цей перетворювач на заміну попередній моделі? Скоріше так, ніж ні. Причому «ні» в цьому разі лише тому, що я хотів би таку модель, але на струм 10-12А, просто «про запас».

Тепер щодо корпусу. Я крутив його і так, і сяк та зрозумів: так, за належного підходу вмістити всередину БЖ потужністю 300-400Вт цілком реально, але, звісно, лише з активним охолодженням, адже сам перетворювач виділяє до 20Вт тепла.
Спочатку, поки я з ним порався, маленький корпус здавався мені якимось... куцим, обрізком. Але ось він уже майже тиждень стоїть на столі й так примелькався, що здається, ніби саме так і має виглядати зручний корпус, а великий радше став гігантським... Та, на жаль, маленький корпус погано підходить для потужніших моделей, хоча, якщо захотіти, можна втиснути й потужніший БЖ.

На цьому поки все. Сподіваюся, було корисно, і, як завжди, буду радий запитанням.