Однофазные реле контроля напряжения - Меандр УЗМ-50Ц (2019 NEW). Часть 7. Работа над ошибками.

Продолжение бесконечной серии обзоров об однофазных реле контроля напряжения:

После откровенно неудачного УЗМ-50Ц, производитель выпустил модифицированную версию данного реле и предоставил её для проверки.
Что-же, попробую найти все отличия и улучшения :)
Если очень кратко — от старого устройства осталось одно название, изменили почти всё: корпус, силовые клеммы, силовое реле, электрическую схему, прошивку.
Ну а подробности ниже…

Продаётся всё в той-же синей коробочке с окошком и штампом даты выпуска

В комплекте само устройство и бумажный паспорт от предыдущей версии :)

Корпус модифицировали по образцу УЗМ-51М 2019


Поставили более мощные силовые клеммы со шторками

Всё это можно только приветствовать.

Внутренности…
Саморезы под пломбой и защёлкой





К монтажу претензий нет, всё собрано аккуратно, но флюс местами не отмыт.

Схема

Описание работы можно почитать в обзоре старого УЗМ-50Ц

Для удобства сравнения, все изменения по пунктам, новое УЗМ везде справа:
1. Другой корпус, кнопки управления закрыты плёнкой, саморезы вместо защёлок.



2. Клеммы более мощные с защитными шторками


3. Установлено более мощное заказное силовое реле MP26 вместо MP25-1. Теперь его научились ставить без перекоса и без доработки кусачками :)


4. Нулевая шина жёстко закреплена на плате, что позволило отказаться от изоляционной прокладки.

Всё это заметно повысило технологичность сборки устройства.
5. За счёт снижения потребляемого тока (в ущерб яркости цифрового индикатора), производитель существенно упростил систему питания — теперь она стала просто линейной резистивной без каких-либо импульсных преобразователей.
6. Сильно понизили яркость цифрового индикатора. Теперь его хорошо видно только во мраке и ночью. Более светлое защитное стекло не шибко помогает делу. Если на кнопки не нажимать 50 секунд, цифровой индикатор притухает очень сильно и показания считываются с большим трудом. По сообщению производителя, это сделано для снижения нагрузки на источник питания. Я с ним согласен, но всё-же не стоило так сильно снижать яркость индикатора в ущерб удобству работы.
Сравнение яркости индикаторов старого и нового устройства.

Хорошо видно, что индикатор нового устройства в ждущем режиме плохо читается, считаю это минусом.
7. Убрали дополнительный мелкий варистор собственной защиты электронной схемы. Это скорее минус, т.к. входной варистор 680V не сможет гарантированно защитить 800V мосфет VT1 при возникновении импульса перенапряжения. При амплитуде импульса всего 5А напряжение на варисторе превысит 1000В и транзистору придётся несладко :(
Производитель по моей просьбе дополнительно провёл испытания на пробивной установке 4кВ для проверки этих предположений и устройство их успешно выдержало, но я — бы всё-же поставил дополнительный защитный варистор например так:

Заодно тут на схеме показал ещё несколько мелких полезных доработок.
8. Изменили номиналы делителей цепей ООС R14 R15 и R13 R16 для снижения чувствительности к сетевым наводкам. Именно это я и предлагал сделать в обзоре старого УЗМ-50Ц, производитель видимо прислушался к советам и это ему в плюс :)
9. Изменён номинал резистора R3 в делителе контроля напряжения для его разгрузки от перенапряжения. Теперь напряжение распределяется равномерно между R3 R11 R10 (по половине входного). Я предлагал производителю разделить R3 на два резистора, что ещё более эффективно, но он решил проблему по своему, что тоже неплохо.
10. Защищать эмиттерный переход транзистора VT4 от обратного тока производитель не стал несмотря на все мои доводы. Ну, тут либо доводы оказались неубедительными, либо проблема надумана, но я остаюсь при своём мнении.
11. Зачем-то сильно снизили номиналы затворных резисторов со 100кОм аж до 1кОм. На работу не влияет, но выглядит странно.
12. Добавлена функция ограничения потребляемой мощности в пределах 0,5-14,5кВт с регулируемой задержкой отключения 10-999 секунд и парольной защитой.
Данную функцию следует использовать с осторожностью, т.к. неправильными действиями можно вывести устройство из строя, введя ограничение мощности и случайный пароль, который естественно будет забыт. Самостоятельного сброса забытого пароля не предусмотрено.К тому-же, установленный единожды пароль сбросить уже нельзя, его можно только поменять на другой :(
К сожалению, никакого ограничения на количество срабатываний ограничителя мощности нет — питание будет отключаться — включаться постоянно по превышению мощности.
13. Яркость свечения жёлтого светодиода также была немного снижена, на глаз это почти не заметно.
14. Добавлен зелёный светодиодный индикатор, который горит когда потушен красный. Т.е. сейчас вместо мигания красного индикатора он перемигивается красный-зелёный.

Для проверки времени срабатывания реле, опять собрал стендик по этой схеме
Развёртка 150В / 5мс


Защитные функции реле контроля напряжения остались без изменений — оно по прежнему контролирует только отрицательную полуволну сетевого напряжения относительно N и отключает реле всегда на спаде положительной полуволны.
При скачке напряжения с 230В до 400В, время отключения составило от 15мс до 35мс, что заметно быстрее, чем в предыдущей версии (до 50мс).

Проверил правильность отображения напряжения и тока — всё в допуске, Меандр традиционно нормально калибрует свои устройства.

Теперь немного о плохом :(
Во время проверки реле на максимальном напряжении 440В, почуял неладное — запах чего-то перегретого (радиолюбители меня поймут). После разборки и проверки выяснилось, что транзистор VT1 явно перегревается. В данной схеме устройства основная мощность собственного источника питания выделяется на полевом транзисторе VT1, который подключен по схеме линейного стабилизатора напряжения. Транзистор стоит в корпусе IPACK без охлаждения теплоотводящей поверхности и при работе на максимально-допустимом сетевом напряжении 440В очень сильно нагревается. Через него протекает ток 4-5,6мА в зависимости от режима работы индикатора и мощность рассеивается порядка 1,5Вт.
Нагрев транзистора при этом более 160 градусов, что превышает все допустимые пределы.


Причём следует иметь в виду, что устройство работало в открытом виде и сама термопара дополнительно охлаждала транзистор.
Работа при сетевом напряжении до 300В к перегреву этого транзистора не приводит, т.е проблема проявляется только при аварийном сетевом питании.
В данном случае, правильнее было-бы ставить транзистор в корпусе DPACK (STD1NK80ZT4, STD3NK90ZT4 и т.п.) и более эффективно использовать печатную плату и её металлизацию для его охлаждения. Места на плате вполне достаточно для такой его установки. Производитель пообещал в следующей модификации поправить эту неприятность :)

Со своей стороны, было решено простыми подручными средствами улучшить режим работы этого несчастного транзистора для продолжения испытаний. Вырезал из латуни пластину 12х18мм толщиной 0,6мм и припаял её к этому транзистору и резистору, который электрически соединён с его стоком.

Опять проверил режим работы в точно таких-же условиях


Ну это-же совсем другое дело! Температура понизилась до 95 градусов и вполне безопасна для длительной работы транзистора в таком режиме :)
После доработки, дополнительно проверил реле на предельном для варистора напряжении 480В в течение часа — проблем не возникло.

Проблему очень низкой яркости индикатора частично решил заменой резисторов R4-R6 2кОм на резисторы 510Ом. Хотелось-бы ещё яркость повысить, но возрастающее энергопотребление и рассеиваемая мощность не позволяют это сделать.

Косяк с ложным переключением режима отображения при кратковременном пропадании напряжения так и не был устранён, хотя обещали…
Производитель опять пообещал поправить его в следующей прошивке, придётся подождать :)

Бумажную инструкцию положили от старой версии, поэтому пришлось скачивать и распечатывать новую инструкцию с официального сайта Паспорт

Вывод: производитель кардинально доработал своё устройство, но только время и статистика покажет насколько оно стало лучше (или хуже) прежнего :)
Лично мне данное УЗМ-50Ц почти понравилось, хотя и там есть досадные недостатки, которые, я надеюсь, со временем скорее всего будут устранены.

Спасибо за внимание, продолжение следует…