Raxfly, зарядное устройство (блок питания), 5 Вольт с заявленным током 7.2 Ампера

Предложили мне не так давно написать обзор USB зарядного устройства, а так как я люблю ковырять всякие блоки питания, то согласился. Так что буду разбирать, изучать, тестировать.


Вообще изначально планировался обзор другой модели, имеющей больший выходной ток и порт USB type-C, но пришла почему-то модель попроще. Кроме того заказанная модель подключалась в розетку кабелем, а обозреваемая выполнена в виде «вилка в розетку». В моем случае модель с кабелем была бы более удобна, но что прислали, то и будем ковырять. :)

Ключевые характеристики-
Выходное напряжение — 5 Вольт
Ток нагрузки — до 7.2 Ампера (почему-то написано Вольт).


Часть первая, осмотр.

Поставляется в мягкой упаковке, при этом сам блок питания лежит в дополнительном мягком пакете.


Внешне очень даже аккуратное, черный корпус с покрытием напоминающим СофтТач. Конструкция довольно прочная, здесь думаю ругать не буду.


Размер довольно приличный, но при этом при подключении к обычной розетке не мешает соседним, так как не выходит за пределы корпуса розетки. Хотя мне больше нравятся блоки питания с кабелем, не люблю большие адаптеры включенные в розетку. А в планируемом применении обозреваемый адаптер вообще подключить нельзя :(


Информация о размерах со странички магазина.


Сбоку корпуса указаны те же технические характеристики, что и на картинке выше, 5 Вольт 7.2 Ампера, входное напряжение 100-240 Вольт.
Устройство имеет четыре порта, два для Андроид устройств и два для Apple. Для меня это особого значения не имело, так как мои устройства чаще заряжаются через кабели без информационных жил.


Корпус состоит из двух склеенных половинок, тонкая отвертка, минута времени и отделяем одну половинку от другой. Так как в данном случае я никак не беспокоился о нарушении внешнего вида, то не стал и особо стараться, но открылось устройство вполне аккуратно.


Но плата внутри оказалась дополнительно зафиксирована чем-то типа клея, пришлось буквально выдирать ее из корпуса, ниже будут видны следы бокорезов.


Что сказать, если просто внешнее впечатление, то аккуратно, ничего не торчит.


Кстати, внизу фото заметны провода к сетевой вилке, провода имеют силиконовую изоляцию и спокойно выдерживают температуру жала паяльника. По своему дополнительная защита.
Компоновка довольно плотная, но свободное место все таки есть. Хотя на мой взгляд радиаторы могли быть и побольше.


К качеству пайки также особых претензий не возникло, но есть места с небольшими брызгами припоя (например справа вверху), в остальном аккуратно. Плата имеет защитные прорезы, но при этом точка крепления радиатора выходного диода находится на расстоянии около 4мм от входных цепей. Второе сомнительное место около защитного прореза, по хорошему прорез надо было продолжить до отверстия над ним. Так как пыль вряд ли попадет внутрь этого БП, то можно сказать что сойдет, но на мой взгляд все равно не продумали.


Я выше не зря написал про увеличение площади радиаторов. Например вот блок питания 5 Вольт 6 Ампер, выходные диодные сборки (две!) стоят на большом радиаторе, плоскость которого параллельна плоскости корпуса. У обозреваемого радиатор куда меньше и диодная сборка одна.


Распишу и попробую проанализировать основные узлы блока питания.
1. Входного фильтра нет, нет даже термистора, ограничивающего ток заряда фильтрующих конденсаторов. Но это распространенная практика у подобных устройств, компактность и цена требуют жертв.
2. Входной фильтр набран из трех конденсаторов емкостью 10мкФ каждый. Выходная мощность Бп заявлена как 7.2х5=36 Ватт, минимальная емкость входного фильтра 35-40мкФ (для напряжения 198-242 Вольта), здесь установлено 30мкФ, что явно мало и уж тем более мало для напряжения в 100 Вольт, заявленного в характеристиках.
3. Высоковольтный транзистор, MDF6Т60.
4. Трансформатор низкопрофильный, габаритная мощность примерно соответствует заявленной.
5. Выходная диодная сборка SBR20100CTP и межобмоточный помехоподавляющий конденсатор Y типа, вопросов нет что к первому, что ко второму. Хотя куда правильнее было бы применить две диодные сборки, о синхронном выпрямителе я даже не мечтаю.
6. А вот на выходных конденсаторах также сэкономили. 3х1000мкФ, причем явно дешевые. И емкости мало, и качество хромает.


Высоковольтная часть, немного удивил «зоопарк» резисторов в цепи высоковольтного транзистора, видимо подбирали для более точного задания максимального выходного тока. Общее сопротивление 0.755 Ома.
Но странно то, что последовательно с затвором полевого транзистора нет не то что цепи из диода и резистора, а вообще нет ничего, прямая дорожка между ШИМ контроллером и транзистором.


ШИМ контроллер имеет маркировку 5673A, даташит на него я не нашел, но такой контроллер часто попадается в китайских БП. Например в таком БП. Там же я писал, что это может быть 63D39 и более известный FAN6862.


На выходе установлено четыре USB разъема, шины питания соединены параллельно, что вполне логично, так как устройство не поддерживает функцию QC. В принципе можно снять всю мощность даже с одного разъема, правда думаю что он скорее всего при этом просто расплавится.
Контакты шины данных у левой пары разъемов соединены параллельно и подключены к делителям напряжения, у правой пары имеют отдельные делители для каждого контакта.


Небольшое описание принципа работы всей этой системы, цитата из моего же обзора.

Дело в том, что принцип заряда всяких устройств через USB реализован так, что блок питания имеет на своих клеммах определенную комбинацию резисторов, а потребитель, определяя установленную комбинацию, знает, какой ток он может взять. Так как устройство может быть подключено к компьютеру, у которого порт может отдать не более 0.5 (0.9 в USB 3.0), то такая мера безопасности не лишняя.
Более подробно здесь.

Для работы с устройствами Apple применен второй вариант из показанных ниже.


В случае если шины данных соединены вместе, то вариантов может быть много. Здесь стоит делитель 33/10к, что наиболее близко либо к варианту 4 из примера выше, либо к последнему из описания ниже. В любом случае он позиционируется как «For samsung galaxy».


Конечно я перерисовал схему, возможно кому нибудь она поможет при ремонте или доработке. Что интересно, схема весьма похожа на схему этого блока питания, разница не очень большая, а характеристики обоих БП одинаковы.
Выходное напряжение жестко фиксировано и не подстраивается, но при этом применены номиналы делителя таковы, что выходное напряжение будет больше чем 5 Вольт (для 5 Вольт номиналы резисторов одинаковы).


Часть вторая, тесты.

Подключаться было не очень удобно, пришлось импровизировать. Плюс хотел взять прямо от радиатора блока питания.


Уже когда подключался, заметил что радиатор очень близко к одному из USB разъемов. Думал уже ругать разработчиков, но потом решил проверить, оказалось что применена диодная сборка у которой средний вывод изолирован от фланца теплоотвода. С одной стороны правильно и безопасно, а с другой… Применит производитель другой тип диодов и появится шанс получить КЗ.


В общем как-то подключился и перешел к тестам. Но так как скорее всего важнее будут выводы, а тесты приведены просто для наглядности, то я спрячу их под спойлер.


Весь тест занял около 1 часа 50 минут, 5 этапов с токами 1.5-3.0-4.5-5.0-5.5 Ампера, лишние 10 минут накопились в процессе измерений.
Бросок тока примерно в середине процесса это не глюк нагрузки, просто сначала после 4.5 Ампера я выставил 5.5 Ампер, а потом решил что лучше сначала проверю при токе 5 Ампер.


Так как я привык проводить неразрушающие тесты, то остановил процесс при достижении температуры трансформатора выше 100 градусов, диодная сборка при этом имела температуру около 120 градусов. При этом от БП шел сильный запах перегретого лака.
Я могу конечно экспериментировать дальше и я думаю что БП выдал бы и 6-6.5 Ампера, но ремонтировать его потом было бы лень.


Итоговые результаты теста выходной мощности, а если точнее, то нагрева.
Могу сказать, что эксплуатировать блок питания можно кратковременно при токах до 6-6.5 Ампера, но длительно не более 4.5 Ампера. Максимальный длительный ток я бы определил на уровне 5 Ампер, но лучше в таком режиме не пользоваться.
По пункту — «выходная мощность» БП тест провалил.


Выводы.
При довольно аккуратной и прочной конструкции БП имеет и ряд проблем.
1. Выходной ток максимум 6.8 Ампера вместо заявленных 7.2
2. Выходная мощность (длительная) 22.5-25 Ватт вместо заявленных 36.
3. Наличие пульсаций с частотой около 1кГц при выходном токе более 4.5 Ампер, после прогрева.
4. Входные конденсаторы имеют емкость меньше требуемой для такой мощности.
5. Выходные конденсаторы имеют низкое качество и емкость меньше требуемой для заявленного выходного тока.
6. Отсутствует как входной, так и выходной фильтр.

Уже в процессе подведения итогов я вспомнил недавний обзор подобного БП от автора malimana, там он приводил фотографию БП в таком же исполнении, но с заявленным током 5.2 Ампера, что гораздо ближе к реальности.
Ниже показано как увеличить выходного тока блока питания изменением одной цифры, оказывается всё так просто, а я не знал, детали менял, радиаторы увеличивал, а тут цифру изменил и почти в полтора раза мощнее стал.
Вообще запихнуть в такой объем БП с мощностью 35 Ватт возможно либо при высоком выходном напряжении, либо с применением синхронного выпрямителя на выходе.


В общем на этом все. На мой взгляд сам по себе блок питания применять можно, но цена в 11 долларов явно великовата за эти характеристики, особенно с учетом вышеуказанных недостатков. Кроме того следует помнить, что реально это БП с током 4-4.5 А длительно и 5-6 А кратковременно, а не 7.2, как указано в описании. У продавца в конце страницы вроде есть намек на купон доллар от девяти, но как его получить, я не понял.

Предвижу замечание, что без порта QC он вообще не нужен. Да, порт не помешал бы, но к примеру лично мне он не нужен и думаю, что я не одинок в этом. Есть много задач, где QC не нужен, но производитель мог бы просто выпустить два варианта, с QC и без.