Блоки питания, маленькие и очень маленькие

Блоки питания бывают не только на большую мощность, а и совсем маленькие, но от этого не менее полезные.
Сегодня у меня на «операционном столе» четыре представителя этого класса блоков питания, но испытания у них будут такие же как всегда.


Иногда возникает ситуация, когда необходим совсем маломощный блок питания. Например питания совсем маломощного устройства, датчика, ардуино подобного устройства или тому подобного.
Можно конечно поставить большой блок питания, но тогда устройство заметно вырастает в габаритах, потому применяют малогабаритные и соответственно маломощные блоки питания.

Впрочем тесты будут стандартные, как и сам стиль обзора.

Но начну я сегодня не с упаковки, а с того, как эти БП (как минимум пара из них) путешествовали ко мне.


Совсем немного об упаковке, чтобы не отвлекать от остального, спрячу под спойлер.


Блоки питания действительно очень маленькие. Размеры я приведу по ходу обзора для каждой платы индивидуально, а пока общее фото в сравнении с известным спичечным коробком :)


Для начала самый маломощный представитель.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.89.
Сразу сделаю общий комментарий. В магазине предоставлена не вся информация, указанная ниже найдена на других сайтах, но вполне реальна.

Заявлены следующие характеристики:
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 12V
Выходной ток — 83mA
Мощность нагрузки — 1W
КПД — 80%
Точность поддержания выходного напряжения ±10%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Защита от КЗ и перегрузки выхода с автовосстановлением.
Размеры платы — 26 х 24 х 12мм без выводов, с выводами 26 х 33 х 12мм
расстояние между выводами 220В — 5мм, 12В — 2.5мм, но между входом и выходом расстояние не кратно 2.5мм и составляет 14.3мм

На плате отсутствует предохранитель и входной и выходной фильтры, конструкция предельно простая.
Входной конденсатор 2.2 мкФ (реально 1.9), выходной — 220мкФ (реально 183). Емкость достаточна для нормальной работы.
ШИМ контроллер OB2535, максимальная мощность 5 Ватт.


Практически все резисторы установлены точные, качество пайки нормальное, замечаний внешне не возникло, параллельно выходному конденсатору установлен керамический.


Схема данного блока питания.
Как я выше писал, это самый простой блок питания из четырех, он не имеет большинства узлов, свойственных большим БП, сделано это в угоду уменьшения размеров.
В данном блоке питания нет привычной цепи обратной связи с оптроном, на таких маленьких мощностях это вполне оправдано. Но на самом деле измерение выходного напряжения есть, хоть и косвенное. Измерение происходит на обмотке питания микросхемы.
Микросхема может работать в двух режимах — стабилизатора напряжения и стабилизатора тока.


Под вторым номером идет немного более мощный блок питания.
Ссылка на товар в магазине, цена $2.72.
Если первый был на одно из самых распространенных напряжений, то этот имеет на выходе гораздо более редкое напряжение в 24 Вольта. Хотя судя по маркировке, есть версия и на 12 Вольт.
Заявленные характеристики:
Входное напряжение — 110 ~ 370V DC, 85 ~ 264V AC
Выходное напряжение — 24V (существует версия 12 В 400мА и 3.3В 500мА)
Выходной ток — 200mA
Мощность нагрузки — 4,8W
КПД — 85%
Уровень пульсаций — не более 100мВ
Размеры платы — 41 х 15 х 17мм


Что интересно, трансформатор на этой плате стоит меньше по габаритам чем на предыдущей, но мощность заявлена заметно больше.
ШИМ контроллер со встроенным высоковольтным транзистором, наименование — THX208, заявленная в даташите мощность 4 Ватта при входном диапазоне 85 ~ 264V. Негусто, так как заявленная мощность БП — 4.8 Ватта.
Входной фильтр и предохранитель отсутствуют, вместо предохранителя стоит перемычка размера 0805. Выходной фильтр также не наблюдается.
Входной конденсатор 4.7мкФ (реально 4.2), выходной 220мкФ (реально 242). Входной совсем впритык, выходной соответствует выходному току.


Все резисторы применены точные, по крайней мере имеют соответствующую маркировку. Это радует, так как применение обычных резисторов обычно чревато уходом выходного напряжения по мере прогрева платы.


В данном варианте уже присутствует обратная связь с применением оптрона и нормальная цепь измерения выходного напряжения с применением стабилитрона TL431.


Третий товарищ смог меня удивить уже на этапе внешнего осмотра, но об этом чуть позже.
Ссылка на товар в магазине, цена $3.05.
Этот БП имеет довольно распространенное напряжение в 5 Вольт. в принципе я 5 Вольт БП и выбирал для обзора именно потому, что они могут быть довольно востребованными, так как сейчас это напряжение используется во многих местах.

Заявленные характеристики.
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 1000mA
Мощность нагрузки — 5W
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0.1V
Уровень пульсаций — не более 150мВ
Размеры платы — 52 х 24 х 18мм


У этого блока питания отсутствует предохранитель (вместо него перемычка 0 Ом), но уже есть входной и выходной фильтр и резистор ограничивающий пусковой ток.
В блоке питания применен ШИМ контроллер AP8012, который имеет встроенный высоковольтный транзистор. мощность данного ШИМ контроллера составляет 5 Ватт (для данного размера микросхемы и диапазона входного напряжения). Также впритык, но тесты покажут кто есть кто.
На этой плате уже присутствует помехоподавляющий конденсатор, причем Y1 класса, как и положено.
БП пришел с небольшим повреждением, на дросселе отломился кусочек пластмассы, так как он был в пакете, то скорее всего «постаралась» почта.


Но удивило меня другое. Я обозревал кучу разных блоков питания, но варистор по входу вижу в них впервые (может во второй раз, не уверен), да еще в таком мелком БП. В мощных и более дорогих БП нет, а здесь поставили, предохранитель бы ему еще :(
Входной конденсатор емкостью 4.7мкФ (реально 4.2), выходные 2шт 1000мкФ 10В (реально 2х 1095). Присутствует выходной помехоподавляющий дроссель.


Печатная плата. Как и в прошлых блоках питания, здесь производитель также применил точные резисторы, радует :)
Пайка в целом нормальная, плата чистая.


В схеме нет ничего нового, классика как она есть, фильтр, ШИМ контролер, TL431 на выходе.


Ну и четвертый БП.
Ссылка на товар в магазине, цена $4.17.
Этот блок питания немного выбивается из общей картины, так как имеет мощность и габариты заметно больше чем у предыдущих, но меня неоднократно спрашивали про БП с такими характеристиками, поэтому я решил добавить к обзору и его.

Для начала характеристики:
Входное напряжение — AC 85V — 265V
Выходное напряжение — 5V
Выходной ток — 2000mA (кратковременный 2500мА)
Мощность нагрузки — 10W (макс 11 Ватт)
КПД — 85%
Точность поддержания выходного напряжения ±0,1V
Размеры платы — 60 х 31 х 20мм


Первая плата из обозреваемых, на которой присутствует полноценный предохранитель.
Также установлен входной и выходной помехоподавляющие дроссели и термистор для ограничения пускового тока.


На этой плате установлен уже более мощный диод, также присутствует помехоподавляющий конденсатор Y1 класса (маркировка на фото не попала).
Входной конденсатор емкостью 15мкФ (реально 15.2) и выходные суммарной емкостью 2000мкФ (реально 2110). Емкость соответствует требуемой.
В этом БП уже применили маломощный ШИМ контроллер с внешним полевым транзистором, это обусловлено отчасти тем, что мощность Бп все таки больше чем у предыдущих.


Как и в предыдущих БП, резисторы применены точные, но почему то в районе выходного разъема присутствуют следы пайки, хотя в целом плата чистая и аккуратная.


Что интересно, в выходной цепи есть место под дополнительный резистор, включенный параллельно нижнему резистору делителя обратной связи. Устанавливая резистор на это место можно поднять выходное напряжение.
ШИМ контроллер я не опознал, но скорее всего это 63D12, ближайший аналог FAN6862


Схема очень похожа на один из блоков питания, который я обозревал ранее, почти 1 в 1, отличие только в номиналах некоторых элементов.


Так, внешне осмотрели, теперь пора бы перейти и к тестам.
В этот раз я буду использовать простенькую электронную нагрузку, так как не вижу смысла в применении мощной, тем более что она довольно сильно шумит, а тесты предполагали быть долгими.
Тестировать БП я буду в том же порядке, что и описывал выше, но методика тестирования будет немного отличаться от то, что я использовал в предыдущих обзорах.
Так как БП маленькие, то методика была такая:
Проверка в режиме ХХ (а точнее при токе в 20мА), после этого 15 минут тест с нагрузкой в 50%, измерение температур, тест с нагрузкой 100%, измерение температур.
Дальше повышение нагрузки пока не наступит одно из ограничений (перегрузка, перегрев или выход БП из строя).
Все результаты потом будут сведены в одну таблицу.



Тесты закончены. Теперь табличка с результатами тестирования, но для начала список причин прекращения теста соответственно номеру БП
1. БП ушел в защиту при токе 250мА с отключением выхода.
2. БП снизил выходное напряжение ниже предела допуска
3. Тест прекращен из-за высокой температуры ШИМ контроллера.
4. Тест прекращен из-за высокой температуры выходного диода.


Теперь можно делать какие то выводы.
Первый БП.
Конструкция совсем простая, отсутствует предохранитель и фильтры, но БП который имеет трехкратную перегрузочную и такую высокую стабильность выходного напряжения уже достоин уважения. Предохранитель можно добавить, хотя с тем что БП явно разрабатывался для работы в составе какого нибудь устройства, то чаще он уже присутствует на основной плате.

Второй БП,
БП вписался в заявленные параметры, но не имеет запаса по мощности, при нагрузке в 1.3 раза больше заявленной БП уходит в защиту, хотя запас по нагреву есть и большой. Также плохо что нет предохранителя :(

Третий БП.
В штатном режиме работает отлично, уровень пульсаций самый низкий из протестированных БП, но не рекомендую использовать при токе более 1 Ампера (собственно больше никто и не обещал). из минусов — отсутствие предохранителя и хуже стабилизация выходного напряжения.

Четвертый БП.
Неплохая стабильность выходного напряжения, пульсации есть, но в пределах допустимого. Есть выходной и выходной фильтр, но выходной дроссель слабоват для БП такой мощности. Если в плане нагрева дроссель работает нормально, то из-за небольшой индуктивности Бп имеет заметный уровень пульсаций на выходе.

Общее по всем БП.
Все БП прошли тесты, одни лучше, другие хуже, но заявленным характеристикам соответствуют.
Удивили характеристики самого первого БП, при заявленной мощности в 1 Ватт выдать без проблем 3 Ватта. Этот БП точно в Китае делали?
Также удивило наличие правильных помехоподавляющих конденсаторов в 5 Вольт БП и наличие варистора в БП 5 Вольт 1 Ампер, их и на более мощные Бп то не ставят, а здесь…

На этом вроде все, как всегда жду вопросов, уточнений и дополнений в комментариях, надеюсь что обзор были полезен.