Riden RD6018P混合式可调转换器

我也收到了Riden的新产品——新款RD6018P混合式可调转换器。上一款是略多于一年前推出的RD6030。说实话，我原以为下一款会是RD6036，没想到厂商给了个惊喜，推出了这款18 A的混合式转换器。


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其实这篇评测本来可以更早发布。联系之后，经理回复说，新型号刚推出时他就试着联系过我，但因为我们很久没聊了，AliExpress聊天系统不肯放行他的消息。我是偶然看到新品信息的，所以才想拿来测试，毕竟RD系列和其他系列的各个版本我基本都体验过：

我用过的这家厂商的所有转换器列表。
DPH5005
DPS8005
DPS5020
RD6006
RD6012
RD6018
RD6006P
RD6012P
RD6024
RK6006
RK6006外壳和电源
RD6030
外壳硅胶保护套
RD 25A线缆套装


包装一如既往地结实，很难想出更可靠的方案。里面是装着转换器的小盒子和一本宣传册。
有两点值得一提：第一，盒子底部没有标注RD6018P型号；第二，厂商简化了包装，现在用的是薄纸板。不过考虑到外面还有泡沫包装，我觉得这并没有造成什么实质影响。


宣传册介绍了该公司的现有产品，印刷得很漂亮。


宣传册里还展示了一个产品。倒也不算新型号，但相当有意思。
厂商推出了MAX系列，更准确地说，是配置拉满的成品。最关键的升级是显示屏从原来的2.4英寸增大到了3.2英寸。
这个版本有三种型号：RD6030、RD6012P和RD6018P。
我本来想拿这款转换器来评测，这样既是新型号，又配有大屏幕。但对方告诉我，大屏幕只在MAX版本上提供，而且不单独出售转换器。


实际上，区别不只是显示屏。它还附带硅胶保护套，并且用的是Type-C接口，而不是常见的microUSB。



这是基础套装里的转换器。我下单时不知怎么忘了选WiFi版本。不过说实话，我从来没用过这个功能，通常本地控制就够了……


套装包含：
1. RD6016P转换器本体
2. 外置温度传感器
3. 输入电源接线端子
4. 一对电源线端子
5. 25 A保险丝。



外观没什么好介绍的，外形和操作方式都完全一样，唯一的区别就是型号名称。
总的来说，这一点值得给厂家点赞，推出新型号时，几分钟就能把旧型号换下来。



商品页面上的参数：
Model: RD6018P/RD6018P-W
Input voltage range: 7-70.000V
Output voltage range: 0-60.000V
Output current range: 0-18.000A
Output power range: 0-1080W
Output voltage resolution: 1mV
Output current: 1mA
Output voltage accuracy:0.05%+4mV
Output currentaccuracy:0.1%+6mA
Default cutoff current value when charging: 10mA
Output ripple typical: 20mV
Working temperature range: -10℃~40℃
External sensor Temperature detection range:-10℃~100℃/0℉~200℉
External sensor Temperature detection accuracy:±3℃/±6℉
Constant voltage moderesponse time: 22uS 0.5A-18A
Constant voltage mode load regulation: ±(0.1%+0.2mV)
Constant current mode load regulation: 0.1%+3mA
Capacity measurement range: 0-9999.99Ah
Energy measurement range: 0-9999.99Wh
Capacity and energy statistical error: ±2％
Buck working mode: （input voltage÷1.1）-1
Over temperature protection: System temperature>90℃
Screen brightness setting: 0-5(6 level in total)
Screen: 2.4 inch color HD display
Weight(with package):About 0.74kg
Product dimension: 167*81*67mm
Cooling fan start condition: Output current>6A or System temperature>45℃
Cooling fan shut down condition:Output current <5.9A and System temperature <40℃

内部当然有所变化，不过简单来说，变化的是元件的尺寸（电流、功率、容量）；在功能和电路设计上，这款转换器与上一代6012P相似。


1. 输入部分：接线端子、保险丝、备用保险丝位和输入电容。
2. 输入端有三只470µF、80 V电容并联。
3. 大散热器上的晶体管。我起初以为它负责线性稳压，但拆解并进一步分析后发现，它是DCDC部分的其中一只晶体管。
4. 转换器的PWM部分，下面的视频里还能看到LM324运放和其他一些小元件。
5. 辅助转换器部分。
6. 过压保护部分。


1. 外接温度传感器接口，藏得还真够隐蔽。旁边看起来是DCDC部分之后的滤波电感。
2. 开关电源部分的输出端也有三只470µF、80 V电容。
3. 充电模式下用于接通电池的继电器，从标记来看额定电流为23 A。
4. 输出保险丝部分，也很可能包括输出电容切换电路。顺便说一下，我注意到焊上去的是LittleFuse的保险丝，套装里给的却是另一个牌子的。这只保险丝用于保护转换器，防止你把电源反接到输出端子上。旁边有一颗LED，与保险丝并联，用来指示保险丝是否熔断。
5. 三只电容，分别为22、100和220µF。我理解是22µF始终接入，其余电容根据输出电流接入；可能电流超过6 A时接入100µF，超过12 A时再接入220µF。
6. 晶体管和输出滤波器，包括电感和一只47µF电容。


模数转换部分，没有电路图的话，这里很难描述什么；只能看出左侧还有一个带电气隔离的DCDC转换器。
总的来说，这部分相对于6012P应该没什么变化，也没必要改。


只是换了个角度。


当然少不了拆解。
拆法和其他型号完全一样：拆下三只输出端子，拨开卡扣，再取出电路板。


前面板电路板上，我没看到明显的区别。顺便说一句，不知道为什么不把所有型号都改成同样的Type-C接口，不过算了，厂家自有安排和考量。


检查时我注意到确实有些地方不一样。原来微控制器还是同一款STM32F103，但以前左上角标的是ARM，现在那里换成了ST的标志。


不过，功率板当然更让我感兴趣。先说一点：很多大电流走线都用粗导线进行了加固。


1. 防反接晶体管，串在电源负极上；左侧是辅助转换器部分的散热器。
2. DCDC部分的第二只晶体管。
3. 线性稳压器的晶体管。有意思的是，6012Р用的是双极型晶体管，而这里换成了场效应管。功率端子并联在一起，但栅极之间测不通。有意思的是比较一下最小压降：IRFP150的导通电阻为36 mΩ；TIP35在热态、10 A电流时压降约为0.45 V；IRFP150在9 A电流时（两个晶体管各承担一半，即18 A的一半），压降为0.324 V。在我看来，差距并没有那么大。
4. 分流电阻很大，每个大约相当于或略大于两个2512封装电阻，而且厚度也相当可观。按功率来说，一个就完全够用，但厂家显然是想把总负载分到两个分流电阻上，以降低TCR。



去掉碍事的外壳部件后，模拟和数字部分的电路板如下，或许用得上。



电路板上还有一个带电气隔离的DCDC，输出5-9 V。另外，部分功率走线在电路板另一面也做了加厚处理，照片里这条就是通往正极接线柱的走线。




开机时会显示欢迎界面，随后电源进入默认屏幕下的常规工作模式。
这里也没什么新鲜内容可说，只能提一下电流显示和设定的分辨率为1 mA，而且不像6012Р那样可以切换。
提醒一下，6006Р只有一种模式，我记得是0.1 mA；6012Р有两种模式，6 A以下为0.1 mA，超过6 A则为1 mA。这里据我理解只有1 mA，或者是我没找到切换方法。


控制菜单基本没变，所以我实在没必要再重复介绍一遍。
我一上来就关掉声音，并把亮度从4调到5。RuiDeng的显示屏确实很棒，亮度高、显示清晰。
充电截止电流不仅可以调节，还能选择调节步进，这点很方便，不过操作方式有点特别：顶部会显示倍率，用左右键选择，分别是1、10、100、1000、10000。
这里还可以选择字体和显示样式（工作过程中也能随时更改），以及预设值。


接下来是测试，我觉得这比介绍菜单更有意思，也更实用。
照例先做零号测试：不同输入电压下的空载功耗，具体测了24、36、48和60 V。电流（以及功率）取决于输入电压，功耗在1.5-1.7 W之间变化；电压越高，功耗越大。


第一项测试：输入电压测量精度。
有些点几乎完全准确，有些点则偏高0.01 V。在我看来，这方面完全没什么可挑剔的，精度很出色。


第二项测试：空载时输出电压设定精度。我按1-2-5序列，从1 mV到50 V进行了测试。
只有1-10 mV这个区间表现最差，其他范围我会给“优秀”，因为精度完全够用。


第三项测试：同样测试电流设定，从1 mA到18 A。
这次的表现稍差一些，可以看到电流最高偏大约100 mA；超过1 A后，误差方向反转，电流开始偏低。不过在10 A以内，我觉得这不算什么大问题。遗憾的是，超过10 A的电流我只能用钳形表测量，所以误差究竟有多大还不好说。
值得一提的是，电流低于1 A时，内置电流表也会显示略微偏高。也就是说，比如设定100 mA，万用表显示101 mA，内置电流表也显示101 mA。不过另一方面，直到5 A为止，内置测量值始终比设定值高1 mA。

总之，它恐怕不适合当作标准仪器，但主观来说，日常使用的精度完全正常。




第四项测试：输出电压随负载变化的情况。我先设定几个电压，具体是3.3、5、12和24 V，先测空载电压，再测接近满电流时的电压，即17.5 A。原因是负载电流达到18 A时，转换器会周期性切换到CC模式，所以我把电流降到了17.5 A。

我觉得这简直完美，整个电流范围内的差值只有0.0-1 mV，表现很棒。不过要注意，我采用的是两线连接，所以很遗憾，实际使用中达不到这样的精度，导线上的压降会大得多 :(



第五项测试：输入与输出之间的最小压差。
我分别在输入电压为24 V和48 V时进行了测试；第一种情况下，负载电流为12 A和18 A。 不过，先简单说说转换器在这种模式下的工作情况。

空载时，首先会有2-3.5 V的最小压差，而且输入电压越高，压差越大。
其次，转换器不允许你把输出电压设得高于输入电压；准确地说，它最多只能设为输入电压减去1 V，再高就设不上去了。
第三，也是让我困惑的地方：如果转换器无法提供设定的电压，屏幕就会显示CC模式，这有点让人摸不着头脑。以前我没注意到这一点，或者说没看到，因为我的电源留有足够的电压余量。



再来看12 A和18 A时的压差。
输入电压为24 V时，我测得的压差分别为2.5 V和3 V；输入电压为48 V时，分别为4.5 V和5.5 V。我认为，要获得完整的61 V输出，电源至少要比目标电压高6-7 V，也就是67-68 V，最好接近69-70 V。




第六项测试：纹波。
我在不同模式下都进行了测试，所以截图会比较多，还请见谅。



先测输出电压为12 V时的纹波，测试模式包括空载，以及电流为6、12和17.5 A时。
产品说明中标称纹波为20 mV，虽然没说是在哪种模式下测得的，但确实有些数据看起来挺靠谱。值得一提的是，纹波最大时的电流约为10-14 A。


一开始出现了些奇怪的情况：我把负载电流设为6 A，截了图；然后设为12 A，又截了图，结果很惊讶；接着升到17.5 A，更让我吃惊，因为几乎看不到纹波，而6 A时（左图）和尤其是12 A时（右图）的测试结果却不是这样。
没错，12 A时的纹波确实有点太大了。但有意思的是，之后我怎么也没能复现这个结果，再也没出现过这种情况，真是个谜。


下面是在相同电流17.5 A、不同输出电压5、24、36和48 V下的截图。对了，差点忘了说，测试期间转换器由我那台基于RD6030的电源供电。
总体来说相当不错。48 V时出现的尖峰让我有点担心，不过另一方面，我们用的是1 kW电源，纹波只有10-20 mV，要做到这一点相当不容易。


以前我没做过这项测试，这次想看看低频纹波。虽然在我看来，RD6030，准确地说是它的电源，在这里造成了明显干扰，但还是能大致看出实际情况。
测试模式稍有不同：我觉得没必要测空载，所以分别在3、6、12和18 A下测试，输出电压为12 V。同样可以看出，电流为12 A时的波形最“饱满”。



负载电流相同，电压改为48 V。很难说，噪声确实不小，不过大部分噪声都来自“尖峰”，而且只用导线就能轻松压下去。另一方面，在我看来，这里同样是12 A时的纹波更大。



第七项测试：瞬态响应
先测试空载时输出端接入和断开5 V。这里我稍微调整了一下测试方法：
1、2. 接入5 V，左图设定电流为1 A，右图为18 A。可以看到，右图出现了一个台阶；设定电流为1 A时偶尔也会出现，但极少见；设为18 A时则每次都会出现。
3、4. 断开输出电压。这里没有出现台阶，不过仔细看会发现，第二张图中的关断时间大约长了一倍。这印证了两点：电容并联在输出端，而且电容的接入取决于设定电流，而不是输出电压。也就是说，如果你把电流设为3 A，电容量就会处于最低；设为18 A，则会处于最高。


1、2. 接入和断开额外负载。电源输出为12 V，始终接有一个30 Ω电阻，并联接入一个3.3 Ω电阻，因此这里观察的是电流从0.4 A跃变到4 A，以及从4 A降回0.4 A时的响应。总体来说没什么可挑剔的。
3. 从CV模式切换到CC模式。电压为15 V，负载电流为4.5 A，限流设为3 A。
4. 同样的测试，不过是反向切换，从CC切换到CV/

我觉得表现还不错。


“烙铁”测试，本质上就是接入/断开有源负载，更准确地说，是在12 V电压下接入/断开T12烙铁头，这方面我完全没有意见。


第八项测试：评估转换器效率。
输入电压约为60-61 V，电流17.5 A，输出电压分别设为5、12、24和36 V进行测试。
结果如下：
输出电压 — 效率 — 损耗（6012Р和6006Р的效率及损耗）
5 V — 72.9% — 38.6 W（63.5% — 34.9 W，60.0% — 20.1 W）
12 V — 86.6% — 32.5 W（79.6% — 36.7 W，78.3% — 20.0 W）
24 V — 92.9% — 32.0 W（87.9% — 39.35 W，87.7% — 20.27 W）
36 V — 94.9% — 33.9 W（91.7% — 38.68 W，91.6% — 19.84 W）
48 V — 未测试 —（94.1% — 36.1 W，93.8% — 18.9 W）
60 V — 未测试 —（95.5% — 34.06 W，94.6% — 19.1 W）

作为对比，普通版6018和6012的测试结果如下，损耗大约高出1.5到2倍，差别相当明显。
5 V — 83.3% — 18.07 W（80.6% — 14.47 W）
12 V — 92.0% — 18.6 W（90.7% — 14.7 W）
24 V — 95.8% — 19.13 W（94.8% — 15.57 W）
36 V — 97.2% — 18.12 W（96.8% — 14.36 W）

48 V和60 V没有测试，不过整体情况已经很清楚，也挺有意思：在所有测试工况下，效率都更高，损耗甚至比6012Р还低，虽然高于6006Р。说实话，我原本以为损耗会比6012Р更高。
总之，表现令人满意。



第十项测试：评估温升。
这次我给输入端加了61 V电压（导线上还会有一些压降），将输出电压调到转换器还能稳定输出的最高值，再接入17.5 A负载电流，最终输出功率为927 W。标称最大功率为60×18=1080 W，实际最大功率为61×18.1=1104 W，总之我离这个数值并不远。当然，也可以把这台转换器换下我的6030，那里配的是1500 W电源，再让它满负荷跑一遍，但操作起来不太方便，而且结果应该也不会有太大差别。



测试开始约5分钟后的热成像图（上图），以及再过10分钟后的热成像图（下图）。
温度明显偏高的元件有两个：安装在大型散热器上的晶体管，以及输入保险丝。前者温度约为90-95度，后者约为108度。



第十一项附加测试：测量线性稳压器上的压降。
我在四种工况下进行了测试：输出电压为5 V和40 V，负载电流为1 A和17 A。
小电流时压降稳定；大电流时压降会逐渐增大。我是在压降的增长速度明显放缓时记录电压的。
1、2：5 V，1 A和17 A
3、4：40 V，1 A和17 A。

不得不说，稳压器上的损耗相当可观，最大电流时约为20 W。不过另一方面，它的损耗越小，可用于调节的余量也就越小。



为了下载软件，我打开了商品页面，但上面的两个链接都指向手机应用，于是我又打开了MAX版本页面，那里的链接才是正确的。

首次启动时，软件提示有更新版本，但不知为什么就是下载不了。后来我才把新版本下载下来，本想替换截图，但完全看不出有什么区别。


这里主要有两个界面：主界面用于控制和监控所有功能。 顺便说一下，6012P底部有6/12 A的选择开关，这里没有，这也再次说明转换器始终工作在同一种模式下。


另外还有一个带可编程工作场景控制功能的版本，我觉得这里也没有变化。



总结。
其实这里很难说出什么新东西。没错，纹波比RD6012P版本稍高一些，但功率也大了1.5倍。
在我看来，只有一个工作范围利大于弊，不过另一方面，也可能有人会觉得范围不够用。
令人欣慰的是，厂商成功将电流和功率提高了1.5倍，同时效率也超过了上一代混合型产品。这说明工程师并非只是在一味提高功率，也在改进电路设计和元器件。
电压设定精度非常出色，负载变化时的稳压表现也非常出色；电流设定精度算是很好。至于10–18 A这个范围，我很难评价，因为钳形表测不出足够准确的结果。

主观来说，这个模块相当有意思。不过公平地说，我想不出哪些应用场景非它不可，而RD6012P又不够用。
比如我有三台电源：小型、频繁的工作用RD6006P，粗活用RD6030（我非常期待6036），此外还有RD6012P，但我用它的次数最少，它更像是备用的，万一其他电源不够用时顶上。
我的意思是，RD6018P确实相当不错，但这么大功率的混合型产品到底有没有必要？不过另一方面，如果你不介意它和普通版有一定的价差，我还是更建议买混合型，而不是普通版，因为它的纹波更小、响应更快，只是效率更低、损耗更大，大约是普通版的1.5到2倍。

暂时就说到这里，希望这些内容对你有帮助。照例，也欢迎大家留言评论。