Еще один низкопрофильный блок питания, 12 Вольт 20 Ампер

Третий обзор блока питания и на этот раз модель мощностью 240 Ватт с напряжением 12 Вольт. Данный блок питания очень похож на предыдущий, также низкопрофильный, также бюджетный и также предлагается сыграть в рулетку. Впрочем лучше обо всем, в том числе о рулетке, прочитать в обзоре.


Вообще что сегодняшний, что предыдущий блоки питания действительно имеют много общего, но на самом деле если присмотреться поближе, то они не так уж сильно и похожи.

Упаковка один в один, ну пожалуй кроме размера.


Если предыдущий блок питания казался тонким и очень длинным, то в сравнении с этим даже он кажется малышом, все таки длина корпуса здесь 308мм при той же ширине — 53мм.

На этот раз это все таки 12 Вольт блок питания, как я и заказывал, вот только почему-то указано 250 Ватт, но при этом 12 Вольт и 20 Ампер. Возможно ввели новые правила в математике, но я всегда считал что 12х20=240, но спишем это на погрешность подсчета :)


Если в прошлый раз я жаловался что на странице товара написано 12 Вольт, а прислали на 24, то здесь изначально предлагается сыграть в угадайку так как в названии сразу указаны оба варианта, 12х20 и 24х10 и нет вариантов выбора.


Клемники на этот раз закрыты крышками, кроме того они заметно крупнее, да и стоят более ровно. В общем можно сказать что все нормально.
Охлаждение активное, но это нормально для настолько компактных блоков подобной мощности. Снизу также есть пара выштамповок для винтов крепления компонентов.


Здесь высота уже также побольше, 22мм против 19 у предыдущего.


Крышка сидит немного более плотно, но все равно держится за счет защелок по всей длине.


Обороты вентилятора не регулируется и хотя я ожидал большого шума, то в данном случае был приятно удивлен, работает очень тихо. Вентилятор установлен так, что холодный воздух нагнетается внутрь корпуса.


Я ковырял много разных блоков питания, но настолько длинный держу в руках впервые, 31см это реально много. Когда открыл корпус и увидел плату, то сначала не понял, что за пустое пространство, уже чуть позже дошло что это место под вентилятор :)


Когда начал осматривать внутренности, то сразу обратил внимание на то что трансформаторы обоих блоков питания очень похожи, хотя разница в мощности в два раза. На самом деле у 240 Ватт версии он немного толще, примерно на 3мм, а так как охлаждение активное, то производитель решил снять с него больше мощность.


Во входной части нет даже Х-конденсатора, не говоря о синфазном дросселе и прочих мелочах. Входной конденсатор утоплен в вырез печатной платы, радиатор на диодном мосте отсутствует.


На выходе установлен накопительный (не путать с фильтрующим) дроссель и пара конденсаторов 3300мкФ 16 Вольт, хотя я бы поставил таких четыре штуки и желательно на 25 Вольт.


1. Входной конденсатор имеет заявленную емкость в 150мкФ на напряжение 450 Вольт. Выглядит как фирменный, но емкость для заявленной мощности мала даже с учетом того что заявлен «узкий» диапазон входного напряжения.
2. В инверторе применены два транзистора 13N50, 12.5А, 500 Вольт.
3. Трансформатор также намотан жгутом из тонкого провода.
4. На выходе две диодные сборки MBR30100, 30А 100В.


На удивление реальная емкость оказалась близка к указанной, хотя я уже привык, что если конденсатор выглядит как фирменный, то чаще всего имеет сильно заниженную емкость потому как на самом деле не является оригинальным.


Не обошлось и без казуса. Когда подключал крокодилы к конденсатору, то случайно надавил на него чуть сильнее чем хотел, в итоге раздался небольшой щелчок и отвалилась пайка одного из выводов…
Сам бы он вряд ли так смог, но в любом случае, прецедент есть и кроме всего прочего, сразу сказалось то что компоненты внутри не закреплены


В отличие от предыдущего блока, здесь плата дополнительно привинчена винтом к стойке закрепленной на корпусе, при этом это соединение используется для заземления корпуса, но выход блока никак с этой землей не соединен.




Плата имеет узкие места в районе трансформатора и по сути он также является элементом для увеличения жесткости конструкции.


В качестве ШИМ контроллера применена «нестареющая классика», KA3845, в девичестве UC3845. Вообще китайские инженеры в подобных БП чаще всего применяют два типа контроллеров, UC3845 или TL494, в зависимости от топологии.


Здесь уже производитель поставил RC цепочки параллельно выходным диодным сборкам. Обратная связь берется корректно, практически с выходных клемм, затем идет длинными дорожками к узлу отвечающему за стабилизацию напряжения, находящемуся недалеко от ШИМ контроллера.


По плате была начерчена принципиальная схема, большей частью старался чтобы все соответствовало, но 100% гарантии отсутствия ошибок дать не могу.



Топология инвертора очень необычна для подобных блоков питания так как здесь применен так называемый Ассиметричный мост, больше известный как «косой мост». Чаще всего такая схемотехника применяется в сварочных инверторах, в блоках питания же вы обычно видите:
1. В маломощных — обратноходовый однотактный
2. Средней и большой мощности — прямоходовый однотактный.
3. Средней и большой мощности — полумостовая схема
4. Большой мощности — мостовая схема.


По сути это гибрид обычного мостового инвертора, но у которого два ключа заменены диодами, а сам инвертор работает в однотактном режиме, т.е. оба транзистора открываются синхронно.


Так как мои нагрузка, подключаемая к компьютеру, имеет максимальную мощность в 150 Ватт, то для тестов придется использовать менее продвинутый, но более мощный вариант.

Напряжение на выходе блока питания без нагрузки составляет в данном случае около 12.1 Вольта.


Дальше шел тест с измерением КПД, ключевые точки были кратны току нагрузки в 2 Ампера, но фото приведу в порядке 0, 4, 8, 12, 16 и 20 Ампер.
К сожалению блок питания не вытянул заявленный ток в 20 Ампер, снизив выходное напряжение при таком токе до 8.9 Вольта.


Пришлось вернуться к последней ступени, где напряжение еще было нормальным и поднимать ток постепенно, выяснилось что максимум составляет только 18.1 Ампера, дальше напряжение линейно падает в зависимости от тока нагрузки, т.е. фактически блок питания выдает максимум порядка 215-220 Ватт.


КПД оказался не таким уж и плохим и почти во всем диапазоне нагрузок составляет 82-84%. Значения шкалы по горизонтали кратны выходной мощности с множителем х24 Ватта.


Тепловой режим проверялся привычным способом, ток нагрузки понимался ступенчато с интервалом в 20 минут, при этом было 3 этапа 6, 12 и 18 Ампер. Последнее значение выбрано как соответствующее режиму максимальной выходной мощности.
Блок питания работал с закрытой крышкой так как имеет активное охлаждение, потом крышка снималась и максимально быстро делалось термофото и снимались отдельные измерения при помощи бесконтактного термометра.

Вид через 20 минут нагрузки током 6 Ампер (72 Ватта)


Еще через 20 минут током 12 Ампер (144 Ватта).


И последнее измерение после 20 минут при токе 18 Ампер (215 Ватт)


На общих фото видно места выхода горячего воздуха, корпус конечно при этом также ощутимо нагревается, но из-за особенностей измерения он отображается холодным.
На общем фото в разобранном виде заметно что самый горячий компонент это входной диодный мост, отчасти потому что он не имеет радиатора, отчасти потому что обдувается горячим воздухом подогретым от трансформатора и транзисторов инвертора.
К сожалению входной конденсатор также обдувается горячим воздухом, потому его тепловой режим (и соответственно долговечность) далек от желаемого.


Через час прогрева выходное напряжение под нагрузкой просело до 11.9 Вольта, скорее всего обусловлено это тем что ток находился на пороге срабатывания защиты по току.
После снятия нагрузки напряжение было 12.122 Вольта при том что на холодном БП оно составляло 12.114, отличный результат стабильности.


За все время теста температура не вышла за разумные рамки ни для одного из компонентов, хотя внутри и было заметно жарко.


Ну и напоследок конечно надо посмотреть что происходит на выходе, нагрузка также имеет импульсный блок питания, но надеюсь что он не будет сильно влиять на результат измерения.


Режимы работы БП — Без нагрузки, 4, 8, 12, 16 и 20 Ампер.
Здесь можно выделить два типа пульсаций, основной, до 200мВ р-р и «игольчатый», достигающий 1.6 Вольта. Разница в том, что последний тип заметно проще погасить путем установки дросселя по выходу, вызван он скорее всего переключением диодов инвертора. Возможно поможет установка снабберных цепей или более быстрых диодов на «горячей» стороне.


Измерение пульсаций на частоте 100Гц проводилось в четырех режимах — без нагрузки и при 6, 12 и 18 Ампер, при максимальной мощности хорошо заметны «горбы» обусловленные нехваткой емкости входного конденсатора.
Вертикальная шкала здесь 500мВ/дел, а не 200 как было выше.


Итоговые выводы будут очень похожи на то, что я писал в конце предыдущего обзора, хотя и с некоторыми отличиями.
Блоки питания имеют примерно одинаковое качество сборки, а точнее одинаково печальное. Полное отсутствие каких либо фильтров, единственный элемент уменьшающий помехи, это межобмоточный Y конденсатор.
Но кроме всего прочего данный блок питания не смог выдать заявленную производителем мощность, максимум составил около 90% от указанного.

При всем этом есть и положительные отличия. Например здесь корпус все таки соединен с заземлением, а значит есть шанс, что помех будет меньше. Еще мне больше понравилась сама схемотехника, к сожалению отчасти испорченная экономией на компонентах. Меньше пульсации по выходу, а если говорить точнее, с такими пульсациями заметно проще бороться.

Большим недостатком является сочетание активного охлаждения и отсутствия защиты от перегрева, потому такой блок питания нельзя оставлять работать без присмотра.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен.