Гибридный регулируемый преобразователь напряжения RD6012P(W)

Я уже выкладывал анонс данной модели преобразователя, который является развитием предыдущей модели, 6006Р, отличающейся в основном меньшим выходным током и мощностью.
О данной модели меня спрашивали уже несколько читателей, ну что, приехала, осмотрел, протестировал, ну и сформировал некоторое мнение.



В качестве предисловия.
Как бы я не тестировал устройство и что бы не писал, по сути это умощненная версия известного RD6006P, который «вырос» из еще более известного RD6006 и естественно они имеют много общего. Соответственно чтобы не повторяться просто дам ссылки на обзоры всех предыдущих моделей RuiDeng, которые у меня побывали.
DPH5005
DPS8005
DPS5020
RD6006
RD6012
RD6018
RD6006P

Ключевых отличий серии «Р» от предыдущих можно назвать два:
1. Это гибридный преобразователь, т.е. здесь сначала стоит DC-DC понижающий преобразователь, а после него линейный стабилизатор.
2. Для измерителей и задатчиков тока/напряжения используются отдельные ЦАП/АЦП, а не встроенные в микроконтроллер, что повышает точность.

Думаю что имеет смысл сравнивать новую модель с предыдущей и частично разница заметна уже в таблице с техническими характеристиками.


Упаковка как всегда не вызывает нареканий, большая пенопластовая коробка + индивидуальная коробка из плотного картона.


Комплект поставки ничем не отличается от предыдущих моделей и включает в себя:
1. Преобразователь
2. Кабель с термодатчиком
3. Пара клемм «вилочек»
4. Предохранитель
5. WiFi модуль (опционально)


WiFi модуль, термодатчик, клеммы и предохранитель на 20А.


Общий вид преобразователя.


Передняя панель полностью идентична всем предыдущим моделям серии RD60хх вплоть до цвета пластмассы.


Те же кнопки прямого ввода параметров, винтовые клеммы для подключения просто нагрузки (черная/красная) или заряда аккумулятора (черная/зеленая).
Касательно размеров, разница между модулями только в толщине, так как она зависит от установленных компонентов, ширина/высота 160х74 (167х81)мм.


Но думаю что большинству интереснее устройство, а не внешний вид, потому смотрим что у блока сзади.
А здесь все ну очень похоже на модель 6006Р, я бы даже сказал что все почти идентично за исключением некоторых мелочей.


И почти все отличия касаются входной части.


1. Входной синфазный дроссель явно больше размером чем у 6006, рядом находится транзистор защиты от переплюсовки.
2. Входной клеммник четырехконтактный, по входу установлена пара конденсаторов 470мкФ 80 вольт.
3. Вспомогательные преобразователи напряжения, здесь все как у 6006Р
4. DC-DC преобразователь усилен, если у 6006Р стоял Р-канальный транзистор +диодная сборка, то здесь применили синхронный выпрямитель на базе пары N-канальных HY3210.
5. Размер силового дросселя не измерял, субъективно примерно как у 6006, но здесь он намотан в два провода, а не в один, как у 6006.
6. Реле защиты от переполюсовки при заряде аккумулятора рассчитано на 16А, но более важное отличие находится чуть левее, производитель поставил дроссель для снижения пульсаций после DC-DC каскада.


Все дополнения и изменения входной части привели к тому, что основной ШИМ контроллер просто не влез на общую плату, потому пришлось вынести его на отдельную небольшую платку, но это все тот же TL594 что и на всех предыдущих моделях.


Узел ЦАП/АЦП и линейного регулятора внешне похож на таковой у 6006, но как оказалось разница есть, как пример, здесь применили только один оптрон гальванической развязки, у 6006 их было три, также имеются и другие мелкие различия, хотя в основном даже компоненты расположены также.


Что любопытно, здесь по выходу также поставили дроссель для снижения пульсаций, видимо при больших токах без него уже «не тянуло».


Силовая плата вынимается из корпуса все также как и у предыдущих моделей.


Снизу находится только транзисторы линейного регулятора, шунты и радиатор охлаждения вспомогательного ШИМ контроллера.


Транзисторы и шунты такие же как у 6006Р, только здесь их в два раза больше. Кстати судя по всему транзисторы включены просто параллельно, а это не совсем хорошо, по правильному им не помешали бы небольшие выравнивающие резисторы.


Общий вид цифро-аналоговой части без корпуса.


Плата управления


Здесь я вообще не заметил каких либо отличий от 6006Р.


Для проверки подключил модуль к его «собрату» RD6018, собственно тесты проводились либо в таком варианте, либо преобразователь запитывался напрямую от БП 800Вт, который я ранее обозревал.


При включении заставка, далее рабочий экран, на который выводится вся нужная и ненужная информация:
1. Текущее время, вспомогательные режимы работы
2. Выходные параметры, напряжение, ток, мощность
3. Входное напряжение
4. Заданные параметры, напряжение, ток.
5. Параметры триггерной защиты, напряжение, ток
6. Режимы работы, отданная емкость и температура внешнего датчика.

Также можно оперативно перейти в еще два варианта отображения, но лично мне больше нравится основной.


В отличие от всех предыдущих моделей здесь есть два режима работы, 0-6А и 0-12А, в первом случае выходной ток до 6.1А, но выше точность, во втором точность ниже, но диапазон расширен до 12.1А.
Все бы ничего, я бы наверное даже простил разработчикам отсутствие автоматического переключения если бы не одно «но».
1, 2. Режимы работы переключаются кнопками вверх/вниз, соответственно меняется и разрешение измерителя/задатчика
3. Но вот проблема заключается в том, что лимит защиты не переключается, соответственно приходится после переключения с 6А на диапазон 12А включать заранее настроенную ячейку памяти где прописан больший лимит иначе более чем 6.2А мы не получим.


Меню настроек последних версий преобразователей практически идентично, как и поддерживаемые функции.


Мало того, даже ошибки русификации кочуют из версии в версию.


Перейдем к тестам.

Тест первый, точность измерения входного напряжения. По большей части тест бессмысленный, на мой взгляд данная функция вообще маловостребована, но почему бы не проверить.
В общих чертах очень даже неплохо, тем более для второстепенной функции. В диапазоне 10-60 вольт было небольшое завышение результатов, примерно на 10-50мВ во всем диапазоне, причем практически линейно.


Тест второй, точность установки и измерения напряжения.
Здесь все очень красиво, правда присутствовала небольшая «болтанка» при самых малых значениях, но ведь и речь шла о диапазоне 1-10мВ.


Тест третий, точность установки и измерения тока.

Сначала диапазон 0-6А.
При малых значениях болтанка была заметной, но при токе более 1мА все стало довольно неплохо.


И диапазон 0-12А.
Этот тест был скорее как дополнение, потому проводился в сокращенном виде. Сначала показалось что хромает точность при больших токах, но потом понял что 0.1% погрешность относительно мультиметра не так и плохо :)


Тест четвертый, зависимость выходного напряжения от нагрузки.
Здесь все просто супер даже при условии что подключение двухпроводное, преобразователь без проблем держит напряжение на выходе в диапазоне нагрузок 0.05-12А


Зато в процессе поймал тот же глюк, который был у предыдущей модели. В какой-то момент заметил что встроенный вольтметр показывает что-то не то. И да, его показания были занижены, при этом напряжение на выходе устанавливается корректно и ток измеряется также нормально. Перезагрузка кнопкой на передней панели не помогает, только сбросила режим работы и вернула на первую ячейку памяти, помогает только полное обесточивание.


Тест пятый, минимальная разница вход/выход.
Проверял в двух вариантах входного напряжения (35 и 61В), а также при двух вариантах нагрузки (6 и 12А).
В итоге получил, что для входного 35 вольт минимальный запас должен быть 3.2-4.2В, а для 60 вольт немного больше, 5.5-6.2В.

Для понимания разницы смотрим на измеренное входное напряжение и выходное, которое БП смог выдать.


Тест шестой, оценка уровня пульсаций при выходном напряжении 30 вольт и токах нагрузки 0, 4, 8 и 12А.
В общем-то сами по себе пульсации очень маленькие, немного раздражала «шерсть». Осциллограммы снимались при прямом подключении щупа, т.е. без С+С фильтра. С фильтром практически вся «шерсть» пропадала.

Питался преобразователь от 800Вт ИИП.


Здесь ток везде был 12А, но отличалось выходное напряжение, 5, 12, 24 и 48вольт.
Пульсации стали как-то побольше, но все равно основная их составляющая (без учета «иголок») была не более 5мВ.


Тест седьмой, переходные процессы.
1, 2. Подача/снятие напряжения 5 вольт на выходе.
3, 4. Реакция на подключение/отключение нагрузки. На выходе было выставлено 12 Вольт, был постоянно подключен резистор 30 Ом и параллельно ему подключался (или отключался) резистор 3.3 Ома, соответственно здесь реакция на перепад тока 0.4-4А и 4-0.4А.
5, 6. Переход из режима CV в режим CC и обратно, напряжение 15 вольт, ток нагрузки 4.5А, выставлено ограничение 3А.

Из того на что обратил внимание при тесте, это затянутое снятие напряжение с выхода, в остальном весьма неплохо.


Тест восьмой, подключение паяльника TS-100. В данном тесте проверяется устойчивость преобразователя к импульсной нагрузке 0-2.8А.
Как и в случае с RD6006P у меня нет нареканий.


Тест девятый, оценка КПД и потерь на преобразователе.
Входное напряжение около 68-70 вольт, ток нагрузки 12А, выходное напряжение 5, 12, 24, 36, 48 и 60 вольт. Собственное потребление преобразователя без нагрузки при питании от 60 вольт колеблется в диапазоне 30-40мА.

Выходное напряжение — КПД — потери (КПД и потери 6006Р)
5 Вольт — 63.5% — 34.9 Вт (60.0% — 20.1 Вт)
12 Вольт — 79.6% — 36.7 Вт (78.3% — 20.0 Вт)
24 Вольта — 87.9% — 39.35 Вт (87.7% — 20.27 Вт)
36 Вольт — 91.7% — 38.68 Вт (91.6% — 19.84 Вт)
48 Вольт — 94.1% — 36.1 Вт (93.8% — 18.9 Вт)
60 Вольт — 95.5% — 34.06 Вт (94.6% — 19.1 Вт)

В общем и целом КПД примерно как у 6006Р, местами чуть выше, но из-за того что данная модель работает при в два раза больших мощностях нагрузки и токе, то и потери были также почти в два раза выше, что несомненно сказывается на нагреве.
Так как преобразователь лежал на столе экраном вверх, что отрицательно сказывалось на охлаждении, то он очень быстро и сильно нагревался.


Тест десятый, оценка нагрева.
1. В данном тесте преобразователь был нагружен током 12А при выходном напряжении 24 вольта, что согласно вышеприведенным результатам оценки КПД соответствует максимальным потерям.
2-4. Исходная температура по встроенному термодатчику составляла 23 градуса, через 5 минут было уже 57, через 10 температура подросла до 61 градус, а через 20 минут от начала теста составила 63 градуса, дальше думаю тест проводить нет смысла.


1, 2. Термофото через 10 и 20 минут от начала теста.
3. Самым горячим компонентом является дроссель, а вот радиатор DC-DC узла греется заметно меньше, около 60 градусов.


Но не обольщайтесь, как я писал выше, нагрев сильно зависит от условия охлаждения. Например я после предыдущего теста положил преобразователь экраном вверх и через минуту было уже более 70 градусов, а спустя еще минуту температура поднялась до 80 градусов и преобразователь отключил выход.


Это уже не тест, а скорее просто любопытство, решил посмотреть сколько падает на линейном регуляторе.
Подключаться непосредственно к транзистору было крайне неудобно, пришлось измерять с учетом шунта и выходного дросселя. Но не думаю что это сильно критично, так как когда измерял при разных токах (1 и 12А), то заметил что разница примерно совпадает с ожидаемым падением на этих элементах.
1. Выходное 5 вольт, ток 1А
2, 3. Выходное 5 вольт, ток 12А, по мере прогрева напряжение понемногу снижается.
4. Выходное 40 вольт, ток 1А
5, 6. Выходное 40 вольт, ток 12А, а вот здесь выходное понемногу повышалось.

У 6006Р падение именно на регуляторе было около 1.5 вольта, здесь чуть больше, но не принципиально.


В комментариях мне как-то недавно писали о проблемах при подключении андроид устройств через WiFi, решил проверить.

Сначала качаем последнюю версию приложения, устанавливаем, запускаем, при старте запустится короткая инструкция, где будет показано что надо включить геолокацию, проверил у себя, включено.


Далее заходим с собственно ПО, инструкция отображается один раз при первом запуске.
Спрашивают доступ к геолокации, а также к фотографиям, после чего надо хотят чтобы согласились с их условиями, деваться некуда, соглашаемся.
Далее запускаем «распределительная сеть», у меня приложение автоматически запустилось на русском языке, лучше наверное переключить на английский.


Ну а теперь подключение.
Выбираем в настройках модуля «WiFi», перезагружаем его, на экран выведется режим ожидания соединения, далее все делается из приложения.
1, 2. Самой большой проблемой оказалось дать приложению понять что у меня уже подключено через сеть 2.4ГГц, потому как оно упорно считало что я подключаюсь через 5ГГц. В итоге пришлось телефон с 2.4 переключить на 5ГГц, запустить ПО, увидеть как оно ругается, потом переключить телефон на 2.4ГГц и только тогда я получил доступ к кнопке — инициализация.
3, 4. После инициализации ждем пока на экране модуля отобразится информация о IP адресе, затем жмем «подтверждение».
5, 6. ПО что-то там ищет, находит, о чем радостно нам сообщает, вот собственно и всё.


А так процесс выглядит на экране модуля.
1. Включаем режим WiFi, перезагружаем.
2. На экран выводится режим ожидания подключения, при необходимости можно нажатием на энкодер запустить модуль в обычный режим.
3. Экран после успешной инициализации, пункт 4 предыдущего описания.
4. Здесь в первый раз у меня что-то пошло не так, вроде и соединение было, а приложение к модулю не подключилось.
5. Перезагрузил модуль, пробежали строчки на дисплее, причем с одной ошибкой.
6. Все, ПО подключено, о чем свидетельствует желтый цвет индикатора WiFi.


По большому счет отличий от предыдущих версий ПО как бы и нет, пожалуй единственное что я заметил, так это переключение диапазонов 0-6 и 0-12А.


Теперь о ПО для компьютера.
Качается оно по ссылке со страницы товара, но после запуска сразу предложило обновится, можно сразу скачать обновленную версию отсюда.


Далее я попробовал подключить ПО через WiFi, но через время плюнул на этот унылый квест и подключился через USB.
После подключения к модулю ПО выдало уведомление о наличии обновленной версии прошивки с исправленной функцией ограничения мощности.


Прошивку обновил, благо это не сложно.


Теперь можно посмотреть на ПО.
Ну а смотреть здесь не на что, потому как оно фактически ничем особо не отличается от предыдущих версий, ну разве что и здесь появилась кнопка переключения диапазонов.


Выводы.
На мой взгляд преобразователь получился неплохим. Нет, я не буду говорить что он отличный, некоторые недостатки все таки имеются, но в общем и целом смотрится весьма прилично.
Если сравнивать его с предыдущей моделью, то отличие только в большем токе и соответственно, мощности. В остальном изменений почти нет, даже ошибки в ПО остались на своих местах.
Хотя аппаратные отличия в сравнении с 6006Р все таки заметны:
1. Входной клеммник на четыре контакта вместо двух и синфазный дроссель большего размера
2. Синхронный выпрямитель и N-канальные транзисторы
3. Силовой дроссель намотан в два провода
4. Добавлены дроссели для снижения пульсаций, один до линейного регулятора, второй после.
5. Вместо одиночного токоизмерительного шунта и транзистора линейного регулятора поставили пару.
6. ШИМ контроллер вынесли на отдельную плату.
7. Реле защиты на больший ток.

Что не понравилось. Неудобная система переключения диапазона. Как я писал, ладно что нет автоматики, но вот как мешает то, что после переключения с диапазона 0-6 на 0-12А максимальный ток остается на том же значении, т.е. 6.2А…
Нагрев стал существенно больше, потому стоит внимательнее относится к вентиляции корпуса, думаю если выпустят модель 6018Р, то там вполне возможен и перегрев, хотя я наверное больше жду что нибудь типа 6024 (без Р).
Ну и спонтанный глюк с ошибкой измерения выходного напряжения, который также перекочевал из версии 6006Р.

На а субъективно, по моему весьма неплохо, радует что производитель не забросил идею расширения ассортимента и выпускает новые модели. Правда стоит отметить, что на момент анонса стоил он на 20-25 долларов меньше, жаль что производитель поднял цену :(



У меня на этом пока все, надеюсь что было полезно и как всегда жду комментариев и вопросов.