Универсальная электронная нагрузка 150W

Далеко не новинка, но когда представилась возможность потестировать эту нагрузку, естественно, её использовал, так как имеющейся в наличии 3-амперной резистивной нагрузки за $2 сейчас явно не хватает, чтобы полноценно провести оценку качества кабелей, БП и повербанков. Если вкратце, задумка интересная, но со своими нюансами.


Технические характеристики
Максимальная мощность — 150Вт
Максимальное входное напряжение — 200В
Максимальный ток — 20А
Напряжение питания 6-12В
Скорость измерения: 1 раз в 2 секунды
Режим сигнализации перенапряжения и перегрузки по току
Настройка напоминания о низком напряжении: 0 ~ 190 в
Тип дисплея: ЖК
Размер платы: 156 мм х 96 мм х 58 мм
Рабочая температура:-10 ~ + 60 градусов Цельсия
Рабочая влажность: 10 ~ 80%
Рабочее давление: 80 ~ 106 кПа

Внешний вид

Упаковка блистер. Всё это было изначально помещено в картонную коробку


Сопутствующая комплектация такова:

— блок питания 9В/1А
— короткий кабель USB — «крокодилы»
— ещё два коротких кабеля «крокодила» с оголёнными концами
— переходник с плоской вилку на евро
— инструкция





Нагрузка имеет массивные размеры (156х96х58 мм), это если сравнивать с массовыми нагрузками на 35Вт, выполнена на зелёной плате (в продаже могут попадаться на жёлтой плате). Лепестки радиатора довольно мягкие и были помяты во время доставки. Пришлось выпрямлять, чтобы лопасти охлаждающего кулера не цеплялись за лепестки.


Нагрузка рассчитана на работу с постоянным током и напряжением.
Её предназначение: тестирование различных аккумуляторов, повербанков, качества кабелей, блоков и иных источников питания. Указанная стоковая рассеиваемая мощность — 150Вт, правда с нюансами. В сети есть информация про разгон до безумных 300Вт. Кулер установлен на 775-м сокете. Заметил небольшое улучшение по сравнению с нагрузками рассматриваемыми в других прошлых обзорах — дисплей таки приклеили, он уже не болтается, а нежный шлейф усилили изолентой. Мелочь, и на том спасибо.


Обратная сторона платы. Всё тоже самое, что и на жёлтой версии — массивные полигоны и сквозная перфорация в районе кулера. FUN JACK — это 3-контактный разъём для подключения дополнительного кулера для охлаждения. По углам установлены пластиковые стойки.


Разъёмы
Это задняя сторона, расположенная за кулером. Здесь два входа — для подключения напряжения, необходимого для питания самой платы нагрузки (дисплей, кулер, работы схемы). Слева круглый разъём 5.5х2.5, правее электрически параллельный ему microUSB-разъём. Диапазон входных напряжений 6-12В, и поскольку в комплекте положили блок питания на 9В, в отзывах нередко отмечают глюки при работе от этих 9В и рекомендуют для нормальной работы использовать все 12В. Поэтому наличие здесь microUSB-разъёма, который обычно работает на 5В, не совсем понятно. Кроме того, можно заметить, что из-за установленного кулера плата искривлена — стало быть крепёжные отверстия под сокет 775 были рассверлены не совсем точно.


Боковая сторона платы.
Здесь виден перечень различных запараллеленных USB разъёмов для подключения тестируемых источников: USB C, microUSB, miniUSB, а также USB A (жен. крайний слева), который задуман под подключение триггеров и других тестеров, например для просмотра напряжения на сигнальных линиях D+/D-, так как сама нагрузка этого не умеет.

Круглый разъём 5.5x2.5mm и контактная колодка для подключения «крокодилов» либо просто проводов — находятся уже на другой силовой шине, — под них на плате разведены намного более широкие дорожки. С USB-разъёмами они, логично, не прозваниваются.



Противоложная сторона. Здесь выходной круглый разъём 5.5х2.5мм, предназначенный для подключения внешней нагрузки вроде мощных резисторов, ламп накаливания, канталовой или нихромовой проволоки, а сама плата (естественно с повёрнутыми до нулевого положения крутилками) уже выступает в роли вольтметра/амперметра и омметра, мерящим сопротивление источника.
Этот выходной разъём работает только, если источник питания подаётся на мощные разъёмы — 5.5х2.5мм и контактную зажимную колодку, которые выше уже показывал.


C переднего края только заклеенный шлейф и кнопка.


По видимой элементной базе слева-направо:
— ss5200 — диод Шоттки для защиты от переплюсовки на входных разъёмах
— 00SB807 — управляющий МК
— ATHYC532 — EEPROM-память, там сохраняются настройки
— MC34063A — DC-DC-преобразователь напряжения (ШИМ)
— 6203A — линейный стабилизатор напряжения

И сразу по органам управления. Две крутилки — переменные резисторы, один для грубой регулировки тока нагрузки, второй следовательно — для точной настройки. А всё остальное управление проделывается с помощью… всего одной тактовой кнопки.


Хотя плата голая, но до главного элемента — нагрузочного транзистора, добраться таки надо.


Под радиатором находится нагрузочный мосфет, смазанный термопастой, левее два диода Шоттки STPS41H100C6.


Маркировка мосфета IRFP260 в корпусе TO-247


Экран. Меню. Настройки.
Сразу после подачи питания на плату, появляется надпись Welcome и главный экран с пока нулевыми показаниями, но на китайском языке. По однократному нажатию на тактовую кнопку произойдёт переход на следующий экран — он буквально точно такой же, но уже на английском языке.
Из показаний присутствуют строки с:

— напряжением
— током
— счётчик ёмкости (Ампер/час)
— счётчик энергии (Ватт/час)
— счётчик прошедшего времени
— показание температуры мосфета
— OFF (?)



Следующая страница, кроме компоновки, ничем не отличается


А здесь добавилось отображения внутреннего сопротивления подключенного аккумулятора


Подсветка. Сейчас включено, но доступна регулировка времени.


Далее пойдут скрины установок порогов отсечки тока, напряжения и предел мощности.
Как уже сказал, управление сделано всего от одной кнопки. И чтобы вносить изменения, придётся поиграть в «морзянку». Итак,

Увеличение значения: быстро нажать кнопку 2 раза и не отпускать её — побегут циферки и значение начнёт увеличиваться.
Уменьшение значения: быстро нажать кнопку 3 раза и не отпускать её — циферки побегут в сторону уменьшения значения.

После установки требуемого значения — просто подождать, оно само сохранится.

PS. если просто быстро нажать кнопку 2 или 3 раза и отпустить её, то число изменится только на 0.1В, поэтому рекомендую быстро нажимать с удерживанием кнопки на последнем нажатии.

Отсечка по максимальному напряжению (по умолчанию 300В).


Отсечка по минимальному напряжению (по умолчанию 0В).
Когда вольметр нагрузки упирается в это напряжение, разряд аккумулятора прекращается. Можно, например поставить 2.75-3В для лития.


Пределы по току и мощности. Величина в 300Вт намекает про возможный разгон нагрузки, но тут придётся производить хардварный апгрейд.


Сервисное меню
Чтобы в него попасть, нужно подключить питание к нагрузке с зажатой клавишей. Здесь открывается дополнительное меню калибровки амперметра и вольметра. Предварительно отключить всякую нагрузку от портов, крутилки выставить в минимальное положение. Значение вольтметра и амперметра нужно сбросить в 0.
Здесь управление уже несколько иное. Нужно быстро 2 раза нажать на кнопку. Цифры замигают и тогда можно менять значения: быстрое двухкратное с удержанием — это увеличение. Однократное удержание кнопки с удержанием — уменьшение.



Следующие экраны это отсечки по напряжению/мощности/току — скрины дублировать не буду, они есть выше. Из нового — только непонятный коэффициент и информация о плате:

Тесты электрические

Разбег показаний вольтметра оказался нелинейным, но колеблется в пределах 0.02-0.10В. Показания представлены для ознакомления, так как соединительные провода не лучшего качества и измерения на высокую точность не претендуют.

ЛБП 1В/0.54А — нагрузка 0.97В, тестер 0.99В, темп 25С
ЛБП 1В/1.03А — нагрузка 0.90В, тестер 0.97В, темп 26С


ЛБП 5В1.02А — нагрузка 4.89В, тестер 4.92В, темп 28С
ЛБП 5В/2.05А — нагрузка 4.82В, тестер 4.87В, темп 29С
ЛБП 5В/3.04А — нагрузка 4.74В, тестер 4.83В, темп 32С
ЛБП 5В/5.08А — нагрузка 4.67В, тестер 4.74В, темп 34С (вентиль ускоряется)


ЛБП 10В/0А — нагрузка 9.94В, тестер 9.99В, темп 26С
ЛБП 10В/1.03А — нагрузка 9.87В, тестер 9.94В, темп 28С
ЛБП 10В/2.02А — нагрузка 9.79В, тестер 9.86В, темп 32С
ЛБП 10В/3.05А — нагрузка 9.72В, тестер 9.81В, темп 32С
ЛБП 10В/4.05А — нагрузка 9.72В, тестер 9.77В, темп 33С
ЛБП 10В/5.08А — нагрузка 9.64В, тестер 9.72В, темп 36С


ЛБП 20В/5.04А — нагрузка 19.60В, тестер 19.69В, темп 50С
ЛБП 25В/5.02А — нагрузка 24.70В, тестер 24.60В, темп 54С


Разбег показаний амперметра не такой размашистый. Провода плохие, на них падает напряжение, но в этом тесте не его меряем, а ток.

ЛБП 5В/1.04А — нагрузка 1.020А, тестер 1.024А
ЛБП 5В/2.03А — нагрузка 1.990А, тестер 1.998А
ЛБП 5В/3.04А — нагрузка 2.990А, тестер 2.996А
ЛБП 5В/5.09А — нагрузка 5.02А, тестер 5.01А


ЛБП 20В/5.04А — нагрузка 4.97А, тестер 4.96А
ЛБП 25В/5.03А — нагрузка 4.97А, тестер 4.95А


Установил нижний порог отсечки 3В


На ЛБП понизил убавил напряжение ниже предела, срабатывает отсечка и сопровождается писклявым сигналом. Ток при этом нагрузка качать перестаёт.

Тесты кабелей, БП, повербанка

Современный кабель средней паршивости microUSB Earldom, 1метр


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.89В
2А — 4.59В
3А — 4.37В



microUSB-кабель Nokia, 1метр
Кабель Nokia — мой лично обнаруженный эталон. Кабелю скоро будет 10 лет, поэтому оболочка начала разваливаться, но посмотрите какие характеристики у него. Многим сегодняшним китайским кабелям даст фору.


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.97В
2А — 4.82В
3А — 4.59В



Эталон современности — кабель microUSB Huawei, 1.5метра, с USB-C-переходником


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.97В
2А — 4.82В
3А — 4.67В



Пример плохого microUSB-кабеля, 1метр
Это безымянные кабели, которые обычно кладут в комплекте к разным околоподвальным гаджетам. Используя эти кабели для зарядки телефонов, часто удивляются, почему заряд идёт дольше, чем через «другой» кабель.


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.59В
2А — 4.07В
3А — 3.54В



Кабель USB C из комплекта от нагревательных очков Xiaomi, 1 метр


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.89В
2А — 4.74В
3А — 4.59В



miniUSB, 0.5м, из комплекта к видеорегистратору за $120
Хороший толстый кабель


Без нагрузки — 5.12В
1А — 4.97В
2А — 4.89В
3А — 4.67В



Блок питания ThinkPlus 65Вт (суббренд Lenovo ThinkPad)
Но кабели-кабелями, их в принципе можно и обычной дешёвкой нагрузкой потестить. А обозреваемая — мощная. У меня нашёлся компактный блочок питания ThinkPlus с нетипичной для таких размером мощностью 65Вт. Блок поддерживает PD-протоколы зарядки ноутбуков, — собственно свой ноутбук я им и заряжаю, а также запитываю паяльник TS100. Поэтому блок уже проверен, но под регулируемой нагрузкой потестить было интересно.


Для подключения к нагрузке использовал двусторонний USB C кабель, который шёл в комплекте с БП ThinkPlus + триггер-переходник USB C -> 5.5x2.5мм.


Без нагрузки — 20.5В (триггер работает)
1А — 20.2В
2А — 20В
3А — 19.8В
3.3А — 19.7В
>3.3A — уход в защиту




PD-режим у повербанка Xiaomi 3 Pro
Этот повербанк, который поддерживает протокол PD 20В, я подключил посредством двустороннего кабеля USB C и переходника USB C -> 5.5x2.5мм к нагрузке, дабы проверить его выходные возможности. Оказалось на уровне заявленного.

Без нагрузки — 19.9В (триггер работает)
1А — 19.7В
2А — 19.4В
>2A — уход в защиту




Итоги.
Из минусов в плане пользования отметил бы неудобное управление, которое сводится всего к одной кнопке, нереализованную функцию измерения напряжения на сигнальных линиях USB, не обозначены ± на контактной колодке.
В остальном, инструмент устраивает, использовать в дальнейшем буду, но по-хорошему требуется доработка. Если заниматься «разгоном», то придётся городить несколько таких транзисторов и организовывать раздельное управление каждым из них и обновить систему охлаждения. В стоковом виде нагрузкой можно пользоваться, но максимум на половину мощности до 75Вт — для моих задач, например, этого вполне хватит. Если же использовать нагрузку за пределами 100Вт, то мосфет гарантированно начнёт перегреваться и деградировать, а в дальнейшем выйдет из строя, хотя на первый взгляд, даже если поднять мощность на максимальные 150Вт, виузально будет казаться, что всё в порядке.