Блок живлення 24 Вольти, 5 Амперів, плюс 1 Ампер у подарунок :)

Оскільки я давно працюю з різними блоками живлення, часто можу визначити якість блока живлення вже «за фотографією». Так сталося і цього разу: замовив на тест пару блоків, які, як мені здалося, були непоганими. Поки що інтуїція мене не підвела, подробиці, як завжди, під катом :)

Загалом мене часто запитують: а цей блок живлення хороший чи ні? Я зазвичай відповідаю: на вигляд хороший, але поки не протестую, точно не скажу. Практика показує, що зовнішність може бути доволі оманливою.
Окрім зовнішнього вигляду, велике значення має ціна: дешевий БЖ не може бути хорошим, але це не означає, що дорогий не може бути поганим. Ось і перевіримо.
Постараюся зробити огляд коротким, але водночас надати максимум інформації.

Для початку трохи про упаковку. Скажу коротко — вона є :)
Насправді картонна упаковка потрібніша блокам живлення без корпусу: БЖ у кожусі пошкодити набагато важче. Але наявність упаковки — це завжди плюс: якщо не захистить, то принаймні деталі не загубляться :)
Інструкції до блока живлення в комплекті немає.


Як я писав на початку, блок живлення в металевому перфорованому корпусі. Дизайн цілком стандартний: алюмінієве шасі, яке слугує тепловідводом, і перфорований кожух.
Охолодження пасивне, оскільки потужність відносно невелика. Активне охолодження починається з потужностей 240-300 Вт.


Збоку є наклейка з характеристиками блока живлення.
Щоправда, я не зовсім зрозумів, що означає 110/220, адже блок живлення не має перемикача напруги й розрахований лише на 220, хоча, судячи зі схемотехніки, взагалі має працювати в повному діапазоні 85-240. Але вважатимемо, що він на 220.
Технічні характеристики:
Вхідна напруга — 220 В ±15%
Вихідна напруга — 24 В
Максимальний струм навантаження — 5 А


Розміри для такої потужності не дуже великі й становлять:
Довжина — 143мм
Ширина — 58мм
Висота — 41мм


На торцях блока живлення розташовані гвинтові клемники:
1. Для підключення входу живлення та заземлення
2. Для підключення виходу 24 В; з цього ж боку розташовані світлодіодний індикатор наявності напруги на виході та підлаштувальний резистор для регулювання вихідної напруги.
Видно, що виробник вирішив використати такий самий клемник, як на виході, але вивів на нього два мінусові контакти й один плюсовий.


Зняти кожух не дуже зручно: треба відкрутити два гвинти з боків, а із засувками довелося трохи помучитися — першу довелося відігнути плоскою викруткою.


Тепер про деякі особливості блока живлення — хороші й не дуже.
Почнімо з мережевого фільтра: він є, причому не просто є, а майже правильний. Є і синфазний дросель (до того ж явно розрахований на пристойний струм), два помехоподавлювальні X-конденсатори, два Y-конденсатори. Бракує лише терморезистора, що обмежує пусковий струм.
Діодний міст використано GBU6D, і це поставило мене в глухий кут. Судячи з даташита, він розрахований на 6 Ампер і 140–200 Вольт, але водночас чудово пройшов усі випробування, хоча в мережі було 240–245 Вольт (у нас уночі таке напруження буває часто), і витримав близько 30 увімкнень (спеціально перевіряв). Таке враження, що діодний міст усе-таки розрахований на нормальні 600–800 Вольт, просто надрукували інше маркування (як у процесорів із різними частотами, але на одному кристалі). Ба більше, часто більш масові моделі на 600–800 Вольт коштують навіть дешевше.


Іноді мені здається, що китайські інженери читають наші форуми :)
На вході стоять 2 конденсатори по 82мкФ, разом виходить 164мкФ. Для заявленої потужності 120 Ватт це більш ніж достатньо.


Транзистор і вихідний діод притиснуті до корпусу через алюмінієву пластину, стандартно — невеликою металевою пластиною.
Тут також є невелике зауваження: якщо на вході стоять конденсатори Y1, то чому міжобмотковий поставили звичайний? Причому я часто таке бачу, адже цей конденсатор коштує копійки.


Вихідні конденсатори теж поставили досить великої ємності: 2 штуки по 2200х35 Вольт.
Дивно, що конденсатори мають різні розміри, але однакові ємність і напругу; відрізняються також виробники.


Не забули й про ложку дьогтю: замість вихідного помехоподавлювального дроселя стоїть «спеціально навчена» перемичка. Така економія виглядає трохи дивно на тлі нормального мережевого фільтра.


Перше ввімкнення: напруга на виході 23.78 Вольта.
Перевірка діапазону регулювання вихідної напруги:
Мінімальна — 20.71, максимальна — 29.79.
Зрештою я виставив заявлені 24 Вольта.


Зазирнімо глибше :)
Відкручуємо гвинт, яким притиснуті транзистор і діод; він розташований під наклейкою з характеристиками.
Транзистор і діод притиснуті до радіатора через теплопровідну гуму, а між ними нанесена теплопровідна паста.


На платі є маркування WJXPS-P1210B6 і дата розроблення плати — 25 вересня 2013 року.
Перше маркування вказує, що, мабуть, спочатку плату розробляли для блока живлення 12 Вольт 10 Ампер, тобто на ті самі 120 Ватт, а вже потім випустили варіант 24 Вольти 5 Ампер на базі тієї самої плати (змінюються трансформатор і кілька компонентів).
Блок живлення на 24 Вольти зазвичай має трохи вищий ККД, і якщо версію на 12 Вольт розрахували правильно, то ось звідки взявся наш «подарунковий» 1 Ампер.


Трохи докладніше про компоненти.
1. Конденсатори Y1 для придушення перешкод
2. Як ШІМ-контролер застосовано OB2269CP від відомого виробника LITEON.
3. Високовольтний транзистор фірми Infineon 20N60C3, причому в корпусі TO-247.
4. Вихідна діодна збірка BYQ28E-200 — це збірка з двох діодів UltraFast на 10 А і 200 В.
Зазвичай на виході встановлюють діоди Шотткі, але в цьому випадку застосування збірки зі звичайних швидких діодів цілком виправдане, адже за високої напруги діоди Шотткі втрачають частину своїх ключових переваг — мале падіння напруги. 200 В тут більш ніж достатньо.


До плати претензій не було: у потрібних місцях є прорізи для захисту від пробою крізь текстоліт. Доріжки, якими тече великий струм, залуджені.


Паяння середньої якості. Усе пропаяно, але виводи обрізані не дуже акуратно.


Вимірювання ємності конденсаторів показало, що вона відповідає заявленій, і це не може не тішити :) А от під час вимірювання ESR вихідних конденсаторів мій прилад дав збій, показавши нереальні 0 Ом. Чому так — не знаю, раніше такого не бачив.


За платою було складено принципову схему. Позначення елементів намагався зберегти, але не впевнений, що все правильно, бо не всюди на платі їх було видно.


Гаразд, з оглядом нутрощів закінчили, переходимо до обов’язкового тестування.
Стенд для тестування стандартний: електронне навантаження, осцилограф, мультиметр, безконтактний термометр, ручка й папірець.
Методика така сама, як і в попередніх оглядах:
Увімкнення, навантаження струмом 1 А, прогрівання протягом 20 хвилин, вимірювання температури основних елементів, збільшення струму на один крок.


1. Холостий хід, напруга 23,98 В, пульсації 100 мВ
2. Струм навантаження 1 А, напруга 23,93 В, пульсації 0,3 В


1. Струм навантаження 2 А, напруга 23,77 В, пульсації 0,6 В. Це доволі багато.
2. Струм навантаження 3 А, напруга 23,62 В, пульсації 0,6 В.


1. Струм навантаження 4 А, напруга 23,5 В, повний розмах пульсацій 0,8 В
2. Струм навантаження 5 А, напруга просіла до 23,43, але поки що в межах норми; пульсації, як не дивно, менші — 0,6 В. Але в кадр потрапили пульсації лише у верхній бік.


Тепер про «подарковий» Ампер :)
Оскільки з нагріванням блок живлення впорався чудово, я вирішив продовжити тестування.
1. Струм навантаження — 6 Ампер, напруга — 23.5 Вольта, пульсації — 0.8 Вольта.
2. Я вирішив спробувати трохи доопрацювати блок живлення, встановивши відсутній дросель і три керамічні конденсатори по 0.22мкФ: один перед дроселем, два після нього.
Як то кажуть, різницю видно неозброєним (ну, майже) оком: пульсації зменшилися вдвічі й стали значно рідшими.


Для доопрацювання я використав не зовсім відповідний дросель: він має малу індуктивність і розрахований на великий струм. У блок живлення цілком поміститься дросель з індуктивністю у 5 разів більшою, що ще більше знизить рівень пульсацій.
Також я розібрався з просіданням напруги під навантаженням. Спочатку я думав, що блок живлення «не тягне», хоча для БЖ зі зворотним зв’язком із виходу це дещо дивно. По черзі охолоджуючи компоненти кола детектування напруги, я визначив, що проблема криється у зміні номіналу резистора R2. Нагрівання зменшує вихідну напругу. Якщо замінити R2 на точний резистор, проблема повністю зникне. Резистор нагрівається від трансформатора, можна навіть просто віднести його подалі, але краще замінити.


Ну і отримані мною температурні режими.
Наприкінці експерименту температура корпусу в районі силових елементів сягнула 70 градусів.
Варто сказати, що під час тесту охолодження було не дуже добрим: літо (кондиціонер я не вмикав), блок лежав на столі, який погано відводить тепло й ускладнює охолодження нижньої частини БЖ.
Останні цифри фактично отримані після двогодинного ступінчастого прогрівання.


Підсумок.
Переваги
Наявність упаковки
Номінали елементів підібрані із запасом (за винятком питання щодо вхідного діодного моста)
Нагрівання дає змогу використовувати цей БЖ навіть за струму навантаження до 6 Ампер
Нормальний мережевий фільтр на вході.
Акуратна та якісна конструкція.
Можливість регулювання вихідної напруги в широких межах

Недоліки.
Високий рівень пульсацій (принаймні без доопрацювання)
Низька термостабільність одного з резисторів дільника зворотного зв’язку.
Міжобмотковий конденсатор неправильного типу
Незрозуміла ситуація з вхідним діодним мостом.

Моя думка. Враження від блока живлення склалося дуже неоднозначне: з одного боку, це хороший блок живлення з великим запасом за струмом і нормальними номіналами конденсаторів, але водночас він потребує доопрацювання. Доопрацювання копійчане й нескладне, але бажане: після нього характеристики БЖ стають значно кращими. Навіщо так економити?
Друга незрозуміла ситуація — з вхідним діодним мостом, але я все-таки схиляюся до думки, що діодний міст нормальний, просто неправильно промаркований. Як я писав вище, діоди й мости на напругу 600-800 Вольт часто коштують навіть дешевше за їхні низьковольтні аналоги. Крім того, БЖ чудово пройшов усі тести навіть за підвищеної напруги в мережі.
Сьогодні пізніше спробую перевірити свою теорію: згорить — то згорить.

Рекомендувати чи ні — важко сказати. Для тих, хто вміє тримати в руках паяльник, це спосіб отримати хороший блок живлення. Або для тих, кому не важливі рівень пульсацій і просідання напруги (можна відразу виставити 24.25-24.3 — і буде краще). Щодо решти — не знаю, вирішувати вам, я постарався надати всю необхідну інформацію.

Сподіваюся, огляд був корисним і допоможе зробити правильний вибір.
Чомусь посилання в заголовку перенаправляє на головну сторінку магазину, можливо, так працюватиме.

Товар надано магазином для написання огляду.