Регулируемый преобразователь напряжения XH-M403

Сегодня у меня обзор немного странного устройства и в силу некоторых обстоятельств обзор будет коротким, в нем будет не все, что вы привыкли видеть, но так уж сложилось, может и к лучшему.



Вообще данный товар я видел у другого продавца еще наверное с год назад, предложил написать обзор, но почему-то продавец отказался и теперь я подозреваю, что сделал он это не просто так.

Прежде всего меня такой формат преобразователя заинтересовал тем, что он прост и неплохо подошел бы для начинающих радиолюбителей именно своей простотой. Реально оказалось, что он проще чем я думал изначально, впрочем буду последователен.

Упакован преобразователь в небольшую коробочку дополненную внутри куском вспененного полиэтилена, причем видно что коробочке немного досталось в пути.


Описание со страницы товара
Модель продукта: XH-M403
Входное напряжение: DC5-36V
Выходное напряжение: DC1.3V-32V
Максимальный ток: 8А (долгосрочная рекомендация 5A)
Максимальная мощность: 200 Вт
Эффективность преобразования: 0,94
Частота переключения: 180 кГц
Другие функции: Измерение тока защиты от короткого замыкания
Размер: 78 х 63 х 40 мм
Отображение выходного напряжения в режиме реального времени без обнаружения.
Точность отображения низкого напряжения 0,1 В

Заинтересовал он меня своим конструктивом, все предельно лаконично и просто, одна «крутилка» и два индикатора.


Изначально, еще когда я увидел этот преобразователь (с год назад), то решил что за управление отвечает энкодер, сейчас это довольно модно и встречается часто так как действительно практично, но на самом деле все управление это просто один переменный резистор.
Индикаторы большие, высота символа 14мм и в некоторых ситуациях это преимущество, особенно если у вас плохое зрение.
Размеры платы — 78х63мм, высота 35мм без учета выступающей ручки и 55мм общая.


Кстати переменный резистор меня по своему заинтересовал, дело в том что помимо трех выводов собственно резистора у него есть еще четыре широких вывода для фиксации на плате, раньше я как-то не встречал таких вроде.
Конструкция жесткая и это на мой взгляд также неплохо.


Монтаж относительно аккуратный, плата не перегружена, чистая, флюс есть только около выводов переменного резистора, судя по всем он запаивался последним.


1, 2. На входе и выходе установлены два качественных клемника с «лифтовым» механизмом, на плате клемники отмечены иероглифами, но проще отличать где какой по токоизмерительному шунту, он стоит около выхода платы.
3, Силовой узел это ШИМ контроллер и диодная сборка MBR20100CT установленные на отдельные радиаторы, дроссель и пара конденсаторов 470мкФ 50В.
4. ШИМ XL4016, такой стоит на известной плате с максимальным током 10А, здесь декларируются реальные характеристики, 5А длительно и 8А кратковременно.
Диодная сборка и контроллер изолированы от радиаторов при помощи пластинок слюды, пасты нет.


Но примерно половину платы занимает еще и измерительная часть.


Ампервольтметр построен на базе N76E003AT20, рядом ОУ LM358, также левее видна HC164 управляющая индикаторами и коммутатор CD4051, назначения которого здесь я не понял, но у меня создалось впечатление что у чипа ампервольтметра один измерительный вход, а коммутатор поочередно переключает на него напряжение с шунта (после ОУ) и выхода платы.


Также на плате имеется и второй преобразователь, для питания измерительной части и индикации. В принципе все сделано неплохо и даже в чем-то продуманно.


Так как на входе стоит DC-DC, то ток потребления зависит от напряжения питания и при 12 вольт составляет 30мА, при 36 заметно меньше, всего 14мА.


Сразу решил проверить как ведет себя преобразователь под нагрузкой и как оказалось, не зря. Дело в том, что у него очень странно плавает напряжение под разной нагрузкой, причем сначала я подумал что это «шуршит» переменный резистор или я как-то задел плату, потому тест был повторен трижды и каждый раз я получал примерно одну и ту же картину.

Масштаб графика специально увеличен для большей наглядности, выходное напряжение 5 вольт, ток до 8А.


Проверил при 12 вольт, картина почти полностью повторилась.


Максимально тестировал до 19 вольт так как нагрузка имеет мощность 150Вт, соответственно это максимум что я мог иметь чтобы проверить ток до 8А.


При 19 вольт мне пришлось снизить порог срабатывания защиты электронной нагрузки до 18 вольт иначе она срабатывала из-за просадки напряжения.


Да, со стабилизацией напряжения грустная картина, потому дальше я решил просто проверить точность измерения напряжения и тока.
Здесь я встретил еще одну проблему, оказалось что установить точно выходное напряжение очень сложно и дело даже не в том что применен обычный, а не многооборотный переменный резистор, проблема в самой регулировке. Дело в том, что вращаю я к примеру ручку вправо, напряжение поднимается и в какой-то момент оказывается выше чем надо, естественно начинаю крутить обратно, но для этого надо повернуть на довольно значительный угол и опять «промахиваюсь». В итоге у меня вместо того чтобы установить 5 вольт получалось либо 4.9, либо 5.2, либо еще как-то, но только не ровно 5. Сложности еще добавляла инерционность и малая частота измерений вольтметра. В общем людям со слабыми нервами пользоваться крайне не рекомендую.

Прогнал я напряжение по всему диапазону, от минимальных 1.25В до максимума, сколько дало при входных 36. При напряжениях выше 7-8 вольт стала заметна погрешность, к более высоким напряжениям ставшая совсем уж явной.


Но так как схема примитивна, то для калибровки на плате есть два совсем банальных подстроечных резистора, соответственно для тока и напряжения.
По умолчанию они стоят в среднем положении, потому думаю что никакой калибровки даже не пытались делать.


Взяв мелкую отвертку и выставив на выходе максимальное напряжения подогнал показания вольтметра под те что отображал мультиметр и здесь есть еще замечание, подстройка очень грубая, даже относительно малый угол поворота подстроечного резистора меняет показания на 0.5-1 вольт.

И тем не менее получилось откалибровать довольно точно.


С током картина была примерно та же самая, что и с напряжением.


Здесь калибровать не в пример проще, регулировка более плавная, потому нормальный результат я получил буквально через пол минуты. Калибровал при максимальном токе.


Пока игрался с калибровкой вольтметра и амперметра преобразователь заметно прогрелся и я подумал что неплохо было бы проверить насколько у него плавает выходное напряжение от температуры. Для этого остудил его, потом выставил на выходе примерно 12 вольт, нагрузил током 5А (максимальный длительный) и стал ждать.
Через почти 40 минут получил такой вот забавный график. Забавен он тем, что напряжение не просто снижалось по мере прогрева, это я как раз бы понял, но потом оно начало подниматься, а затем опять снижаться…


Погрев так почти 40 минут, выставил на выходе 20 вольт при том же токе (мощность около 100Вт) и погонял еще минут 10 попутно измеряя температуру.
У меня получилось, что при входном 36 вольт, токе нагрузки 5А и выходном напряжении 12 и 20 вольт больше всего грелся ШИМ контроллер, температура радиатора составляла около 95 и 105 градусов, сам корпус контроллера конечно имел температуру заметно выше, но подлезать к нему было очень неудобно.


А вот дальше рассказ прерывается так как закончилось все тем что ШИМ контроллер пробило накоротко. Случилось это при весьма невинных обстоятельствах. Ковырялся с мультиметром и платой, измерял ток, а потом переключил мультиметр параллельно выходу платы, но забыл переставить щупы у самого мультиметра, подал питание на плату (она была обесточена когда подключал щупы) и контроллер ушел в страну вечной охоты.
Теперь на выходе платы всегда то же самое что и на входе.


Итоги.
Преобразователь имеет кучу недостатков, помимо того что у него пробило ШИМ контроллер он имеет очень грубую регулировку напряжения, отсутствие регулируемого ограничения тока, уход напряжения как от тока нагрузки, так и от нагрева, до измерения уровня пульсаций как вы понимаете, я не добрался.
Ремонтировать его не вижу смысла и скорее всего пущу на запчасти.

Тем не менее на мой взгляд из такого конструктива можно было бы сделать конфетку и я не понимаю, почему никто из производителей об этом не подумал.
Часто встречаю ситуации, когда человеку не надо ни подключение к компьютеру, ни всякие сервисные возможности, измерение тока, мощности и т.д. и т.п. А надо просто два больших индикатора без лишней информации, только ток, напряжение и минимум органов управления.
Решение ведь лежит на поверхности и поначалу я думал что здесь примерно так и сделано. Берем такую плату, добавляем микроконтрорллер, переменный резистор меняем на энкодер и делаем такую логику —
1. Вращение энкодера — изменение выбранного параметра
2. Короткое нажатие — выбор регулировки тока или напряжения
3. Длительное нажатие — включение/выключение выхода
4. Для установки тока/напряжения применяем прогрессивную регулировку, когда устанавливаемая дискрета зависит от скорости вращения энкодера. То что регулируем подсвечиваем более ярко.
Всё, часто большего и не надо. Причем скорее всего даже на цену никак не повлияет, так как выбрасывается чип ампервольтметра и коммутатор.

Хотя нет, надо. Иногда так и хочется сказать — уважаемые товарищи производители, ну кладите вы в комплект к подобным платам светофильтр для индикатора, ведь стоит он копейки, а искать/подбирать его не всегда есть возможность.
Ну а в том виде как сейчас, не стоит он своих денег, была бы хоть регулировка тока.

Вот теперь точно все, надеюсь информация была полезной.