Промышленный блок питания PS-220/24-1,5 от Новатек-Электро

В продолжение серии обзоров продукции фирмы Новатек-Электро я заказал для обзоров некоторое количество их устройств. Устройства будут показаны разные, но начать хотел бы с того, что является для меняя более профильным и конечно это блок питания.
Осмотр, разборка, тесты и выводы, всё как обычно.



Ссылка в заголовке ведет на украинский сайт, хотел добавить ссылку на российскую версию сайта, но увы, там нет этих блоков питания. Зато нашел их на розетке по 2500грн и prom.ua по 2250, а также на каком-то российском сайте и даже в Беларуси.

Конечно многие сразу обратили внимание на цену, да, согласен, она немаленькая, но и устройство явно не бытового сегмента. Впрочем лично мне оно было интересно просто как блок питания от отечественного производителя.

Упаковка предельно упрощена, обычный пакет с застежкой и бумажная инструкция.


В инструкции имеется вся необходимая информация о всей линейке выпускаемых блоков питания, а также гарантийные обязательства, в которых указано что — производитель гарантирует безотказную работу изделия в течение 3 лет, заметьте, речь идет именно о гарантии работоспособности.



Полная версия инструкции доступна по ссылке, я же буду приводить только самые необходимые фрагменты.

В серию входит пять моделей, отличающихся в основном выходным напряжением и током: 5, 12, 24, 36 и 48 вольт и соответственно 7, 3, 1.5, 1 и 0.75А, для обзора была заказана средняя версия, 24 вольт 1.5 ампера.


Первое на что обращаешь внимание, брутальность исполнения. Блок питания в полностью металлическом корпусе, причем не из смеси «фольги с картоном», а вполне нормального и довольно толстого металла.
Сверху находится два светодиода индикации работы и отверстие подстроечного резистора установки выходного напряжения.
При подаче питания сразу засвечивается светодиод «сеть» синего цвета, а спустя некоторое время включается и зеленый, сигнализирующий что блок питания запустился питание подано на выход. Светодиод «сеть» явно подключен параллельно сети так как имеется заметное мерцание на частоте сети.



Клемники качественные, «лифтового» типа, непривычным оказалось то, что клемник подключения входа питания расположен не сверху, а снизу. Выходной клемник четырехконтактный, соответственно по два контакта на полюс, выхода «питание ОК» здесь нет, хотя на мой взгляд не помешал бы.

В нижней части боковин имеются винты, но почему-то шляпки не в потай, а обычные, потому ширина по корпусу получается больше, чем могла бы быть. Но возможно данные винты играют роль дистанцирующих проставок, не дающих поставить что-то совсем впритык к боковинам.
Не менее брутально выглядит и металлический фиксатор на рейку, поджатый толстой пружиной.


Ширина корпуса с учетом выступающих шляпок винтов составляет 70мм, что соответствует четырем стандартным юнитам. При этом блок питания заметно выше чем стандартный модуль, но для различного рода промышленных устройств это нормально.


Габаритные размеры блока питания


Перед тестами блок питания был разобран для осмотра и здесь меня несколько удивила его конструкция.
Дело в том, что блок состоит из четырех печатных плат, а боковые части корпуса выступают в роли радиаторов. Все межплатные соединения выполнены разъемными, что заметно упростило осмотр.
Кроме того крышка изготовлена также из металла, толщиной около 1мм.


На верхней плате размещены: предохранитель, варистор, термистор, супрессор, многооборотный резистор, разъемы, операционный усилитель, а также X, Y конденсаторы и прочая мелочь.


Компоновка весьма плотная.


Выкручиваю боковые винты, к слову, затянуты они были реально «от души», сделано на совесть.

Так блок выглядит в почти полностью разобранном виде.


Оригинально реализовано разделение на узлы, на одной плате находится входной диодный мост, фильтрующий конденсатор, высоковольтный транзистор и схема управления.


Входной конденсатор на 100мкФ, при том что заявленная мощность блока питания всего 36Вт, рядом логическая микросхема на 6 буферных усилителей и оптрон.
Здесь же небольшой диодный мостик и транзистор BD437.
Но основная часть компонентов находится снизу платы, причем боковина корпуса выполнена не просто из алюминия, а еще и профрезерована по периметру.


Высоковольтный транзистор в изолированном корпусе.


Судя по тому, что я вижу, схемотехника основана на базе автогенератора.


Немного поближе, кстати маркировка одного из компонентов почему-то зеркальная.


А вот трансформатор, выходная диодная сборка и выходные конденсаторы вынесены на вторую плату. Лично на мой взгляд довольно странное конструктивное решение, так как принято по возможности уменьшать длину проводников в подобных цепях, а здесь они идет еще и через переходную плату.


Здесь я плату снимать не стал так как снизу находится только диодная сборка, прикрученная ко второй боковине корпуса.
Выходные конденсаторы имеют приличную емкость, пара Hitano по 2200мкФ до выходного дросселя и один Samwha WL 1000мкФ после дросселя.


Собираем все обратно и переходим к тестам.

Подключил провода, подал питание и удивился во второй раз. На выходе без нагрузки 24 вольта, это собственно и ожидалось, но потребление порядка 7-9Вт как-то сильно удивило, особенно после современных БП с «зеленым» контроллером.
Есть предположение, что такая мощность потребления без нагрузки обусловлена диапазоном рабочих температур начинающихся от -30 градусов, то же самое относится и к выходным конденсаторам увеличенной емкости.
Диапазон перестройки напряжения примерно от 22 до 30 вольт.


Но есть и непонятная странность. Если выкрутить подстроечный резистор в сторону уменьшения напряжения, то оно потом все равно продолжает снижаться, например начав с 22.7 постепенно доходит до 22.0 и постепенно продолжает падать.
Если к выходу подключить небольшую нагрузку, например резистор на 1-1.5кОм, то напряжение снижается до 20.7 вольта, но если резистор отключить, снова поднимается и потом опять начинает постепенно снижаться.

Ладно, поигрался и выставил на выходе 24 вольта для последующих тестов.


Помимо расширенного температурного диапазона блоки питания имеют еще одну ключевую особенность, их можно соединять параллельно с однотипными.
В паспорте изделия есть схема включения и пояснение по настройке блоков для работы в таком режиме.


Объясняется данная особенность довольно просто, у данных блоков питания нет жесткой защиты от перегрузки и по мере увеличения тока нагрузки выше определенного значения они начинают снижать выходное напряжение.
В паспорте приведен график зависимости выходного напряжения от тока нагрузки из которого видно, что напряжение должно начать снижаться когда ток нагрузки становится более 100% от максимального.

Данная особенность позволяет использовать эти блоки питания в качестве зарядного устройства для аккумуляторов, это также описано в инструкции.


Подключаю блок питания к электронной нагрузке и здесь он меня опять смог удивить. Выше я показывал график, исходя из которого блок должен был начать снижать напряжение если ток нагрузки будет более 1.5А. Но в моем случае напряжение начало снижаться когда ток был более 3.3А, что почти в два раза больше чем заявленные 1.5А.
Фактически блок питания выдавал на выход 77Вт вместо 36.

Меня этот момент удивил и я связался с производителем. Оказалось что такое поведение нормально —
ограничение тока более 1,6 — 1,7 А будет наступать при напряжении сети 135 В. При обычном напряжении 220-240В, ток ограничения около 3 — 3,5 А.

На мой взгляд это некорректно и надо было либо привести график для двух напряжений, чтобы пользователь понимал, что ток зависит от входного напряжения, либо поставить токоизмерительный резистор на выходе БП, а не на входе, тогда ток не зависел бы от входного напряжения.

Блок вел себя стабильно вплоть до выходного напряжения порядка 0.8 вольта, правда при напряжении ниже 5 вольт начинал пищать. Также замечена небольшая зависимость выходного напряжения от температуры, после прогрева оно поднялось на 0.02 вольта или примерно на 0.1%.


Соответственно был измерен и КПД блока, причем и здесь не обошлось без особенностей. Если внимательно посмотреть на график, то виден момент где КПД резко возрастает.
Измерения проводились в диапазоне 0.25-5.0А с кратностью 0.25А. На участке 3.25-3.50А напряжение на выходе БП стало снижаться.


Меня заинтересовал момент резкого роста КПД и я проверил отдельно 0.2-1.7А с кратностью 0.1А и стало отчетливо видно, что на участке 0.9-1.0А КПД резко возрастает.
Думаю что данная особенность вызвана тем, что большое потребление без нагрузки это скорее всего «фича», а не «баг». Т.е. при малой нагрузке блок греет сам себя принудительно, а при большой достаточно обычного падения на диодной сборке, транзисторе и т.п.


В режиме простоя блок питания может без нагрузки потреблять порядка 9Вт, при этом температура корпуса со стороны высоковольтного транзистора достигает 57-60 градусов. И это просто лежа на столе, без установки в щит.


Измерение размаха пульсаций на выходе блока питания.
Сначала с разверткой 5мкс на клетку в режимах — без нагрузки и при токах 1, 2, 3, 4 и 5А,

Для моего случая (температура +25, сеть 230 вольт) производитель декларирует размах до 30мВ р-р. У меня выходило получше, тем более что допустимые 30мВ приводятся для тока 1.5А. Но уже в процессе проверки смущала «болтанка», из-за которой осциллографу сложно было синхронизироваться.


И вот когда я перевел развертку осциллографа в режим 10мс/дел, то понял и причину «болтанки». В таком режиме отображения видно, что общий размах пульсаций на низкой частоте составляет до 100мВ при токе нагрузки 2 ампера и до 130мВ при больших токах нагрузки. Также на двух нижних скриншотах, снятых при токах 4 и 5А (БП в режиме ограничения тока) видно, что это все модулировано на еще более низкой частоте.


Кроме того, оказалось что блок питания имеет некий переходной диапазон нагрузок, где пульсации растут очень заметно.
Ниже осциллограмма при токах 0.3, 0.4, 0.5 и 0.6А, четко заметно что при токе 0.4-0.5А пульсации легко достигают 250мВ. При этом ширина диапазона при котором такое происходит, зависит от температуры и по мере прогрева сужается и поначалу может достигать диапазона 0.4-0.8А.
В отличие от предыдущих осциллограмм здесь пришлось сделать развертку по вертикали 50мВ/дел, а не 20, как было выше.


Тестовый прогрев проводился в четырех режимах с токами нагрузки 1, 2, 3 и 3.5А, каждый этап занимал по 20 минут.
В процессе теста с током 3А блок питания через 10 минут немного снизил выходное напряжение, потому можно сказать что в данном случае результаты приведены для предельного режима по мощности.


Основное тепло отводится через боковые стенки корпуса, при этом левая стенка была немного горячее правой, но в устоявшемся режиме и токах более 2А разница была буквально 1-3 градуса.

Температура (MAX) при токах нагрузки 2, 3 и 3.5А, температуру при токе 1А не привожу, она была буквально на несколько градусов ниже чем при 2А.


Выводы.
По привычке начну с хорошего. Понравился основательный подход к конструкции, толстый металл, хорошая покраска, корпус работает в качестве радиатора. Также похвалю аккуратный монтаж и качественные комплектующие, причем конденсаторы установлены с приличным запасом по емкости, видно что устройство проектировалось для надежной работы при низкой температуре. Еще понравилось то, что блоки питания можно легко параллелить для увеличения мощности, а также использовать даже для заряда аккумуляторов. Блок явно перекрывает заявленные 36Вт выходной мощности.

Нашлись и недостатки. Пульсации, слишком большой размах на низкой частоте, что даже странно для блока питания с такой емкостью по входу, кроме того я ожидал что блок будет ограничивать выходной ток на уровне 1.5-1.7А, но оказалось что так он будет себя вести только при пониженном входном напряжении. Конструкция и схемотехника блока питания слишком усложнена, что отчасти отразилось и на цене устройства. Не понравился большой нагрев без нагрузки, температура боковой стенки на которой установлен высоковольтный транзистор в этом режиме даже выше, чем при полной нагрузке.

Насчет ограничения тока и параллельной работы. Есть у меня обзор блока питания с подобной функцией и лично на мой взгляд там это реализовано заметно красивее.

Ну и коротко.
Честно говоря ожидал большего и даже во время тестов как-то расстроился. Нет, блок работает и думаю что будет работать надежно, но 7-9Вт в тепло без нагрузки, по моему это слишком круто. Кроме того, ожидал что ограничение тока будет работать не с 3-3.3А, а с 1.5-1.6, собственно это и было показано на графике в инструкции. Ну и пульсации на НЧ слишком большие.

Я связался с производителем и задал им некоторые вопросы по поводу перечисленных проблем. Мне ответили что блок так и должен работать, кроме того, производятся они уже очень давно и рекламаций по ним нет. Собственно к надежности работы у меня претензий нет, а в промышленном сегменте это одно из главных требований.
Думаю ситуация предельно проста, на момент разработки и начала производства они вполне подходили под требования, но со временем требования стали более жесткими, потому они им уже частично не соответствуют.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно.