Блоки живлення, маленькі й дуже маленькі

Блоки живлення бувають не лише потужними, а й зовсім маленькими, але від цього не менш корисними.
Сьогодні на моєму «операційному столі» чотири представники цього класу блоків живлення, але випробування на них будуть такі самі, як завжди.

Іноді виникає ситуація, коли потрібен зовсім малопотужний блок живлення. Наприклад, для живлення зовсім малопотужного пристрою, датчика, пристрою на кшталт Arduino чи чогось подібного.
Звісно, можна встановити великий блок живлення, але тоді пристрій помітно збільшиться в розмірах, тому використовують малогабаритні й, відповідно, малопотужні блоки живлення.

Утім, тести будуть стандартні, як і сам стиль огляду.

Але сьогодні почну не з упаковки, а з того, як ці БЖ (принаймні пара з них) подорожували до мене.

Про упаковку зовсім коротко, щоб не відволікати від решти: сховаю під спойлер.

Блоки живлення справді дуже маленькі. Розміри кожної плати наведу окремо в ході огляду, а поки — загальне фото для порівняння з відомою сірниковою коробкою :)


Для початку — найменш потужний представник.
Посилання на товар у магазині, ціна $3.89.
Одразу зроблю загальне зауваження. У магазині наведено не всю інформацію, зазначену нижче я знайшов на інших сайтах, але вона цілком правдоподібна.

Заявлені такі характеристики:
Вхідна напруга — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Вихідна напруга — 12V
Вихідний струм — 83mA
Потужність навантаження — 1W
ККД — 80%
Точність підтримання вихідної напруги ±10%
Рівень пульсацій — не більше 100мВ
Захист від КЗ і перевантаження виходу з автоматичним відновленням.
Розміри плати — 26 х 24 х 12мм без виводів, з виводами 26 х 33 х 12мм
відстань між виводами 220В — 5мм, 12В — 2.5мм, але відстань між входом і виходом не кратна 2.5мм і становить 14.3мм

На платі немає запобіжника, вхідного та вихідного фільтрів, конструкція гранично проста.
Вхідний конденсатор 2.2 мкФ (фактично 1.9), вихідний — 220мкФ (фактично 183). Ємності достатньо для нормальної роботи.
ШІМ-контролер OB2535, максимальна потужність 5 Ватт.


Майже всі резистори встановлено точні, якість паяння нормальна, зовні зауважень не виникло, паралельно вихідному конденсатору встановлено керамічний.


Схема цього блока живлення.
Як я вже писав вище, це найпростіший блок живлення з чотирьох: у ньому немає більшості вузлів, властивих великим БЖ. Так зроблено, щоб зменшити розміри.
У цьому блоці живлення немає звичного кола зворотного зв’язку з оптроном — за такої малої потужності це цілком виправдано. Але насправді вимірювання вихідної напруги є, хоч і непряме. Вимірювання відбувається на обмотці живлення мікросхеми.
Мікросхема може працювати у двох режимах — стабілізатора напруги та стабілізатора струму.


Під номером два йде трохи потужніший блок живлення.
Посилання на товар у магазині, ціна $2.72.
Якщо перший був на одну з найпоширеніших напруг, то цей має на виході значно рідкісніші 24 Вольти. Хоча, судячи з маркування, є версія і на 12 Вольт.
Заявлені характеристики:
Вхідна напруга — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Вихідна напруга — 24V (існує версія 12 В 400мА і 3.3В 500мА)
Вихідний струм — 200mA
Потужність навантаження — 4,8W
ККД — 85%
Рівень пульсацій — не більше 100мВ
Розміри плати — 41 х 15 х 17мм


Цікаво, що трансформатор на цій платі менший за габаритами, ніж на попередній, але заявлена потужність помітно більша.
ШІМ-контролер із вбудованим високовольтним транзистором, назва — THX208, заявлена в даташиті потужність — 4 Ватта за вхідного діапазону 85 ~ 264V. Негусто, адже заявлена потужність БЖ — 4.8 Ватта.
Вхідний фільтр і запобіжник відсутні, замість запобіжника встановлена перемичка типорозміру 0805. Вихідного фільтра також не видно.
Вхідний конденсатор — 4.7мкФ (фактично 4.2), вихідний — 220мкФ (фактично 242). Вхідний — зовсім на межі, вихідний відповідає вихідному струму.


Усі резистори застосовані точні, принаймні мають відповідне маркування. Це тішить, адже використання звичайних резисторів зазвичай загрожує зміною вихідної напруги в міру нагрівання плати.


У цьому варіанті вже є зворотний зв’язок із застосуванням оптрона та нормальне коло вимірювання вихідної напруги зі стабілітроном TL431.


Третій товариш зумів здивувати мене вже під час зовнішнього огляду, але про це трохи згодом.
Посилання на товар у магазині, ціна $3.05.
Цей БЖ має досить поширену напругу — 5 Вольт. Загалом я й вибирав для огляду БЖ на 5 Вольт саме тому, що вони можуть бути досить затребуваними: зараз ця напруга використовується в багатьох місцях.

Заявлені характеристики.
Вхідна напруга — AC 85V — 265V
Вихідна напруга — 5V
Вихідний струм — 1000mA
Потужність навантаження — 5W
ККД — 85%
Точність підтримання вихідної напруги ±0.1V
Рівень пульсацій — не більше 150мВ
Розміри плати — 52 х 24 х 18мм


У цього блока живлення немає запобіжника (замість нього перемичка 0 Ом), але вже є вхідний і вихідний фільтри та резистор, що обмежує пусковий струм.
У блоці живлення застосовано ШІМ-контролер AP8012, який має вбудований високовольтний транзистор. Потужність цього ШІМ-контролера становить 5 Вт (для такого розміру мікросхеми та діапазону вхідної напруги). Також працює на межі можливостей, але тести покажуть, хто є хто.
На цій платі вже є конденсатор для придушення завад, причому класу Y1, як і належить.
БП приїхав із невеликим пошкодженням: від дроселя відламався шматочок пластику. Оскільки він був у пакеті, то, найімовірніше, «постаралася» пошта.


Але мене здивувало інше. Я оглянув купу різних блоків живлення, але варистор на вході бачу в них уперше (може, вдруге, не впевнений), та ще й у такому маленькому БП. У потужних і дорожчих БП його немає, а тут поставили. Ще б запобіжник додали :(
Вхідний конденсатор ємністю 4.7мкФ (фактично 4.2), вихідні — 2 шт. по 1000мкФ 10В (фактично 2 × 1095). Є вихідний дросель для придушення завад.


Друкована плата. Як і в попередніх блоках живлення, тут виробник також застосував точні резистори, тішить :)
Паяння загалом нормальне, плата чиста.


У схемі нічого нового: класика як вона є — фільтр, ШІМ-контролер, TL431 на виході.


Ну і четвертий БП.
Посилання на товар у магазині, ціна $4.17.
Цей блок живлення трохи вибивається із загальної картини, оскільки має помітно більшу потужність і габарити, ніж попередні. Але мене неодноразово запитували про БП із такими характеристиками, тому я вирішив додати його до огляду.

Для початку — характеристики:
Вхідна напруга — AC 85V — 265V
Вихідна напруга — 5V
Вихідний струм — 2000mA (короткочасно 2500мА)
Потужність навантаження — 10W (макс. 11 Ватт)
ККД — 85%
Точність підтримання вихідної напруги ±0,1V
Розміри плати — 60 х 31 х 20мм


Перша з оглянутих плат, на якій є повноцінний запобіжник.
Також встановлено вхідний і вихідний дроселі для придушення завад та термістор для обмеження пускового струму.


На цій платі встановлено потужніший діод, також є конденсатор для придушення завад класу Y1 (маркування на фото не потрапило).
Вхідний конденсатор ємністю 15мкФ (фактично 15.2), а сумарна ємність вихідних — 2000мкФ (фактично 2110). Ємність відповідає потрібній.
У цьому БП уже застосували малопотужний ШІМ-контролер із зовнішнім польовим транзистором. Частково це зумовлено тим, що потужність БП усе-таки більша, ніж у попередніх.


Як і в попередніх БП, резистори застосовано точні, але чомусь біля вихідного роз'єму є сліди паяння, хоча загалом плата чиста й акуратна.


Цікаво, що у вихідному колі передбачено місце для додаткового резистора, увімкненого паралельно нижньому резистору дільника зворотного зв’язку. Встановивши резистор на це місце, можна підвищити вихідну напругу.
ШІМ-контролер я не розпізнав, але, найімовірніше, це 63D12, найближчий аналог FAN6862


Схема дуже схожа на одну з раніше оглянутих мною схем блоків живлення — майже один в один, відрізняються лише номінали деяких елементів.


Отже, зовнішній огляд завершено, тепер час перейти до тестів.
Цього разу я використовуватиму простеньке електронне навантаження, бо не бачу сенсу застосовувати потужне, тим паче що воно досить сильно шумить, а тести мали бути тривалими.
Тестуватиму блоки живлення в тому самому порядку, який описав вище, але методика тестування трохи відрізнятиметься від тієї, яку я використовував у попередніх оглядах.
Оскільки блоки живлення маленькі, методика була така:
Перевірка в режимі ХХ (точніше, за струму 20 мА), після цього — 15 хвилин тестування з навантаженням 50%, вимірювання температури, тестування з навантаженням 100%, вимірювання температури.
Далі збільшення навантаження, доки не спрацює одне з обмежень (перевантаження, перегрів або вихід блока живлення з ладу).
Усі результати потім зведу в одну таблицю.


Тести завершено. Тепер таблиця з результатами тестування, але спочатку — список причин припинення тесту відповідно до номера БЖ
1. БЖ перейшов у захист за струму 250мА з вимкненням виходу.
2. БЖ знизив вихідну напругу нижче допустимої межі
3. Тест припинено через високу температуру ШІМ-контролера.
4. Тест припинено через високу температуру вихідного діода.


Тепер можна зробити певні висновки.
Перший БЖ.
Конструкція зовсім проста, немає запобіжника й фільтрів, але БЖ, який має трикратне перевантаження та таку високу стабільність вихідної напруги, уже заслуговує на повагу. Запобіжник можна додати, хоча, зважаючи на те, що БЖ явно розробляли для роботи у складі якогось пристрою, найчастіше він уже є на основній платі.

Другий БЖ,
БЖ відповідає заявленим параметрам, але не має запасу потужності: за навантаження, у 1.3 раза більшого за заявлене, БЖ переходить у захист, хоча запас за нагріванням є, і чималий. Також погано, що немає запобіжника :(

Третій БЖ.
У штатному режимі працює чудово, рівень пульсацій найнижчий серед протестованих БЖ, але не рекомендую використовувати за струму понад 1 Ампер (власне, більшого ніхто й не обіцяв). З мінусів — відсутність запобіжника та гірша стабілізація вихідної напруги.

Четвертий БЖ.
Непогана стабільність вихідної напруги, пульсації є, але в межах допустимого. Є вихідний і вихідний фільтр, але вихідний дросель заслабкий для БЖ такої потужності. Якщо з погляду нагрівання дросель працює нормально, то через невелику індуктивність БЖ має помітний рівень пульсацій на виході.

Загалом про всі БЖ.
Усі БЖ пройшли тести: одні краще, інші гірше, але заявленим характеристикам відповідають.
Здивували характеристики найпершого БЖ: за заявленої потужності 1 Ватт він без проблем видає 3 Ватта. Цей БЖ точно в Китаї зробили?
Також здивувала наявність належних конденсаторів для придушення перешкод у БЖ на 5 Вольт і варистора в БЖ 5 Вольт 1 Ампер. Їх і в потужніші БЖ не ставлять, а тут…

На цьому, здається, все. Як завжди, чекаю на запитання, уточнення й доповнення в коментарях, сподіваюся, що огляд був корисним.

Товар надано магазином для написання огляду.