Плата комутації для навантажень Atorch серії BW600

Приблизно рік тому я робив огляд своєї плати комутації для навантажень Atorch, потім вони випустили нову версію навантаження, а згодом і нову плату комутації. Довго чекав, може, хтось викладе нормальні фото для аналізу, але не дочекався і наприкінці минулого року таки купив.


Нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на акаунт

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog Зазначу, що на каналі можна обговорювати огляди й статті, а також просто спілкуватися. Рекомендую.

Але насправді не все так просто. Плату замовив на початку грудня, і до Нового року навіть встиг її протестувати, але потім то одне, то інше — і загалом забулося. Нещодавно з’явився привід згадати про неї: дізнався, що цю плату зняли з виробництва й замінили іншою.

Чому я все-таки вирішив опублікувати огляд знятої з виробництва плати? Ну, щонайменше тому, що її ще цілком реально знайти у продажу: принаймні в Україні вона мені траплялася, а може, є й на AliExpress.

Для початку — передісторія: тут я докладно тестував спершу дві старі версії плати, але нагадаю.
Перша версія — живлення комутує лише транзистор, захист від переполюсування — запобіжник і діод. Якщо неправильно під’єднати зарядний пристрій, то, за задумом розробників, має перегоріти запобіжник. Але він не перегорить, бо зарядний пристрій зазвичай стабілізує струм.
Друга версія — розробники почухали потилицю й зрозуміли, що це провал, почухали ще раз і вигадали ще крутіший провал: поставили діод послідовно, отримавши велике падіння напруги. Через це діод не лише грівся, як пічка, а й виникли проблеми із заряджанням.




Загалом тут маємо вже дві конкретні інженерні помилки на аматорському рівні. І це ми ще забули про сильне нагрівання транзистора, відсутність нормального захисту від переполюсування та повного розмикання кола.




Зрештою я жодного разу не користувався цими платами, а в навантаженнях із підтримкою керування заряджанням (переважно DL24EW) ставив власні саморобні плати, які згодом перетворилися на серійні. Власне, їх я поки й продаю на ОЛХ.



Але нова версія плати від Atorch ніяк не давала мені спокою. Замовив, отримав — причому це оновлена версія, у першій не було радіатора.




Платка акуратна, розміром із коробку сірників.



Із помітних покращень також відзначу новий роз’єм DC. Щоправда, я не перевіряв, 5521 чи 5525, але в цьому разі це не принципово.
Крім того, видно, що плату ускладнили: додали операційний підсилювач, а також змінили контактну групу для під’єднання до навантаження.


До речі, щодо контактної групи: в огляді нового навантаження я писав, що у BW600 змінили під’єднання плати комутації: було два контакти, пропуск і ще два контакти, а в нової плати контактів чотири, ідуть вони підряд. При цьому послідовність залишили попередню.
Тобто плати повністю сумісні електрично, але механічно не сумісні; одну замість іншої можна під’єднати лише дротами.

Це додало мені певних проблем. В оголошенні я вказав, що мої плати підходять до навантажень DL24EW, CL24 і BW150, але згодом розробники змінили щонайменше плати BW150, і мої плати перестали до них підходити. Тому тепер я завжди уточнюю, яка в людини версія.
Ліворуч — як було, праворуч — як стало. В обох випадках це те саме навантаження: перше купили давно, друге — нещодавно.



Повернімося до новинки: тут додали ОП і обв’язку, але при цьому залишили гальванічну розв’язку — без неї працювати не буде, адже вся комутація відбувається по силовій шині «плюс».



Щоб не мучити вас поясненнями, я перемалював схему комутатора.
Принцип гранично простий, і тут розробники молодці: по-перше, вони зробили силовий вузол так, як у мене (збіг?), щоб він повністю розмикав коло. А по-друге, застосували ОП так, що його недолік почав працювати на користь.
Річ у тім, що в ОП є таке поняття, як offset voltage, по суті — зона нечутливості. тож ось тут вона дає тригерний ефект: якщо ОП опускається нижче цієї напруги, то зберігає на виході той стан, який був, а перемкнути його можна, подавши на інший вхід напругу, вищу за Offset.
Якщо коротко, це дуже гарне рішення. Я використовую інший принцип — грубіший, але все ж цілком робочий.

У підсумку обидва варіанти — і мій, і Atorch — забезпечують повний розрив кола та захист від переполюсування з обох боків.



Але мені сподобалися й транзистори, які вони використали: ті, що ставлю я, явно їм поступаються.


Ці транзистори теж розраховані на 100 вольт, але їхній опір майже втричі нижчий: 1.26мОм проти 3.5мОм. А це безпосередньо впливає на нагрівання та падіння напруги.

До речі, щодо напруги. Тут Atorch трохи лукавить. Так, формально вузол комутації може розмикати коло з напругою до 100 вольт, але використовувати його з акумуляторами напругою понад 50–55 вольт краще не варто — власне, як і мій.
Річ у тім, що якщо переполюсувати акумулятор або зарядний пристрій із напругою понад 50 вольт, то напруги акумулятора й зарядного пристрою додадуться, і ви отримаєте максимальні 100 вольт — відповідно, транзистори проб'є. Якщо ж дотримуватися полярності, то так, 100 вольт і навіть більше — без проблем, але тоді втрачається сенс захисту від переполюсування.




Для тестів зібрав невеликий стенд, причому довелося використати два блоки живлення: плата Atorch не може працювати в режимі "самопідхоплення".



Також виникли певні труднощі із запуском під навантаженням, довелося трохи поекспериментувати, але це ніяк не стосується штатної роботи. Проблема була в тому, щоб запустити все це без плати навантаження, через особливості роботи вузла з ОП.


Минулого разу я вимірював дві напруги — на мінусовій і плюсовій шинах, а тут провів три вимірювання: на мінусовій шині та два на плюсовій.
Річ у тім, що на моїй платі запобіжник стоїть у мінусовому проводі, а комутація — на плюсовому. Тут запобіжник стоїть на плюсі, як і вузол комутації, а мінус проходить транзитом. Суть особливо не змінюється, третє вимірювання було радше додатковим — подивитися, скільки падає на транзисторах.


Вимірювання проводилися в тих самих режимах, за струмів 1, 5, 10 і 20А. Порядок на фото: струм, загальне падіння на плюсі, падіння лише на транзисторах, падіння на мінусовій шині.



Для зручності сприйняття оформив результати в таблицю. Для струму 20А старі плати не використовувалися, бо навіть 10А для них забагато.
У нижніх колонках показано загальне падіння напруги (критичне для заряджання) та загальні втрати потужності на нагрівання.

Оскільки до загальних втрат додаються ще й падіння на доріжках і запобіжнику, різниця з моїми платами виявилася меншою за три рази, але все одно дуже суттєвою: майже 7 ват проти 2.8 у нової плати Atorch.



Температура транзисторів за струму 20А не перевищувала 70 градусів, що просто чудово.
Чи варто казати, що нова плата мені справді сподобалася. Мої покупці не дадуть збрехати: після появи нової плати я радив її для нових версій їхніх навантажень і давав посилання.



Але нещодавно я побачив у продажу нову версію плати для BW600: та сама заявлена напруга 100 вольт і той самий струм 20А, але щось явно змінилося. Принаймні тепер є два варіанти клем, надсилають випадковий, але одразу скажу: мені більше подобаються ті, що праворуч.



Але стривайте, куди подівся один транзистор, радіатор і вся дрібнота?

І тут я зрозумів: по суті, вони зробили плату другої версії, де діод був увімкнений послідовно, а транзистор відкривався просто через DCDC, тільки тепер транзистор і діод стоять кращі. Ба більше, вони прибрали й запобіжник. Не скажу, що він там аж так потрібен, але суть у тому, що цю плату вони продають лише трохи дешевше за ту, яку я показав вище, хоча це зовсім різні плати.

Тепер ми знову маємо падіння напруги на діоді, не кажучи вже про те, що за 20А він ще й грітиметься як пічка. Наступити вдруге на ті самі граблі — ну як це по....




Висновки.
Atorch випустили класну плату нової ревізії, вона мені справді дуже сподобалася. Я навіть подумав: та невже, може, я сплю? Вони зробили плату кращою за мою, блін... І тут вони вирішили: щось ми зробили надто добре, так не повинно бути, — і випустили цей обрізок....

Загалом, посилання й ціна ведуть на нову плату, стару можна пошукати на Prom або в Радіомазі (там були хороші ціни). Якщо комусь потрібно, рекомендую купити, поки вони є.

Теоретично з платою третьої версії, з двома транзисторами, могли бути якісь проблеми, але під час тестів я нічого не виявив.
У мене логіка плати трохи відрізняється: транзистори відкриваються лише за умови, що з обох боків є напруга вище певного рівня і правильної полярності. Але вузол комутації в плат третьої версії кращий за мій, а от плата четвертої версії — це щось дивне.