Силовой модуль для линейного блока питания 30 Вольт 10 Ампер

Недавно я опубликовал обзор комплекта для сборки регулируемого линейного блока питания с выходным напряжением до 60 Вольт и током до 20 Ампер (по крайней мере в теории). Сегодня у меня обзор товара от того же продавца и из той же серии, но это будет не комплект, а лишь отдельный модуль, который также можно использовать с платой управления от предыдущего набора.
Впрочем обо всем подробнее в обзоре, также будет и схема релейного модуля из предыдущего обзора.


Для начала, зачем вообще был куплен данный модуль, ведь в прошлый раз был показан вполне действующий комплект с более интересными характеристиками.
На самом деле все предельно просто:
1. При покупке у одного продавца немного выгоднее купить несколько товаров.
2. В планах сделать не один, а два БП, но с разными характеристиками и управлением.

Но перейдем к платке.
Упаковка очень простенькая, немного мягкой ленты и прозрачный пакет, причем последнее уже от посредника, а не продавца.


Платка, довольно увесистая, около 260 грамм. Данную плату я также не видел на других торговых площадках, причем не только её, а и наверное большинство товаров из этого магазинчика на Тао.



Размеры платы — 100х82мм, но если считать с выступающими элементами, то 100х104мм. Высота 60мм, при этом высота определяется по высоте входных конденсаторов, без них высота около 35мм.


Комплект прост до предела, плата и кабель для подключение к плате управления.
Впрочем здесь я наверное сделаю небольшую оговорку, в предыдущем обзоре я писал что в комплекте дали много прокладок из слюды и крепежных винтов. Уже в процессе написания данного обзора я подумал, что скорее всего продавец ссыпал в один пакет комплектацию к двум заказам. Хотя даже с учетом этого всего было с запасом.


К сожалению в процессе доставки плата пострадала. Я не знаю на каком этапе это произошло, когда ее везли по Китаю к посреднику или когда она ехала почтой ко мне, но судя по качеству упаковки подозреваю первый вариант.
Были отогнуты силовые транзисторы и диодный мост. Проблем вернут все это обратно не возникло, но все равно заставило немного поволноваться.


Кроме того был поцарапан один из входных конденсаторов, но здесь я уже больше грешу на продавца. Почему так, поясню чуть позже.


Как и в прошлый раз, плата разработана так, что предполагает установку непосредственно на радиатор, что и показывает фото на странице товара. Довольно удобно, но я бы поставил стойки и около транзисторов. Правда угадать с высотой будет заметно сложнее, но я привык, что компоненты не должны нести на себе никакой нагрузки, т.е. не являться крепежными элементами.


Здесь же высота стоек и их расположение подобрано так, что плата частично держится за счет них, а частично за счет компонентов.


Силовые провода подключаются при помощи таких же клеммников, как и у предыдущего набора, левее виден разъем для подключения кабеля управления и питания реле.


На плате присутствует предохранитель, причем также как и в прошлый раз, с заниженным током, из-за чего выходной ток может быть ограничен. Скорее всего переставлю предохранитель с предыдущего комплекта, а туда куплю на больший ток.
Все контакты клеммной колодки подписаны, но не везде хорошо видно надписи, хотя по большому счету рассмотреть их надо только один раз.


Пара фильтрующих конденсаторов выпрямителя, заявлено что по 12000мкФ каждый и довольно известный производитель.
Реле также применены как в прошлом наборе, но с той разницей, что здесь обмотка на 24 Вольта, а там была на 12. А вот по току они здесь смотрятся куда как лучше, выходной ток заявлен 10 Ампер, а не 20.


А вот теперь можно вернуться к тому, что конденсаторы были поцарапаны. Я ради эксперимента измерил их емкость, прибор показал 18 760мкФ, т.е. каждый по 9380 мкФ вместо 12000 заявленных. Конденсаторы БУ или просто подделка, неизвестно, но даташит говорит что:
1. Конденсаторов на 63 Вольта и с размерами 30х50мм в серии LA5 нет.
2. Конденсатор 12000мкФ 63 Вольта в этой серии есть, но имеет размеры 35х45мм.


Так как выходной ток данной платы в два раза меньше, чем у предыдущей, то здесь установлено всего три штуки транзисторов TIP35C, точно таких же, как и у предыдущей. Но при этом здесь есть диодный мост KBJ2510, до 25 Ампер с радиатором длительно и 350 импульсно.
По сути данная плата является почти «половинкой» предыдущей и имеет суммарный ток транзисторов до 75 Ампер длительно или 120 кратковременно. Но стоит учитывать, что в регулируемом БП такие броски тока вполне реальны.


Управляются транзисторы как и в прошлый раз, еще одним транзистором, только в данном случае применен TIP41C, который установлен на отдельном радиаторе.
В цепи эмиттеров силовых транзисторов также стоят резисторы по 0.1 Ома, но в цепи управляющего номинал повыше, 2.2 кОм.


Выше вы видели пару реле, а так как данная плата по сути является гибридной, то здесь размещен и компаратор для управления этими реле. Левее белого разъема заметно пустое место, судя по разводке контактов, туда должен был подключаться вентилятор, но самого разъема нет. Думаю что можно вполне спокойно этот разъем припаять и поставить 12 Вольт вентилятор, правда регулироваться он не будет, а жаль.


Плата снизу грязновата, есть какая-то пыль, следы флюса, но силовые дорожки пролужены основательно, здесь вопросов нет.
Когда вертел плату в руках, то не покидало некоторое ощущение «топорности» трассировки, причем как в плане ширины и конфигурации дорожек, так и в плане самой топологии.


В прошлый раз я перечертил схему платы управления и силовой части регулятора, а вот схему платы реле не приводил. Сделано это было не из-за забывчивости, а просто потому, что уже на том этапе планировался обзор данной платы и я хотел сразу «убить двух зайцев».
Все дело в том, что данная плата является упрощенным вариантом сразу целого комплекта и также содержит узел переключения обмоток и компаратор.


Для начала как и обещал, схема платы переключения обмоток из предыдущего обзора. По сути эту плату можно использовать саму по себе для модернизации линейного БП. Количество каналов выбирается по своему желанию.


А это плата реле из предыдущего обзора, можно заметить, что во многом они довольно похожи, но при этом и отличаются.
Отличие состоит в том, что у обозреваемой платы нет стабилизатора напряжения и ей не требуется еще одна обмотка трансформатора, компаратор и реле питаются от платы управления используя одновременно оба канала 12 Вольт (положительный и отрицательный).
Кроме того несколько по иному решен контроль выходного напряжения, по сути узел компаратора вывернут «наизнанку», это сделано из-за отсутствия своего питания.
Попутно я выяснил, как реализован гистерезис. Оказалось, что за это отвечает резистор R6 в этой схеме и R1 в предыдущей. Логика проста, чем больше включено реле, тем больше они потребляют и соответственно тем большее напряжение падает на резисторе. Но в случае с обозреваемой платой немного смещается измерительное напряжение компараторов, а в предыдущей — опорное, подаваемое от подстроечных резисторов (они запитаны также после резистора).



Ну а как же проверить плату…
Все просто, я в прошлый раз обозвал набор конструктором, по сути это так и есть и данную плату можно использовать совместно с платой управления, а для этого надо только заменить разъем подключения платы управления к силовой.
Дело в том, что теперь надо иметь 12 Вольт, -12 Вольт, землю и управление и всё это выведено, причем даже в том же порядке как требуется.
У продавца отдельно продается плата управления, стоит она около 11.5 доллара, ссылка есть в предыдущем обзоре, собственно она и ведет на страницу где все продается по частям.


Временно устанавливаем плату на радиатор, который также использовался в предыдущем обзоре. Под плату пришлось подложить кусок пластмассы так как она оказалась длиннее радиатора. Но в итоге я все равно умудрился закоротить вход переменного напряжения 36 Вольт и выход постоянного (я не изолировал транзисторы от радиаторов), ничего, стресс тест прошел успешно :)



Ну а дальше все предельно просто, даже гораздо проще чем в прошлый раз.
Сначала подключаем выводы трансформатора, здесь все помечено на плате, 0/12/24/36 Вольт.


Затем выходы + и — силовой платы соединяем с входами платы управления.


Подключаем кабель управления и питания от силовой платы к плате управления. Здесь также все просто, если разъем заменен правильно (как выше на фото) то надо просто подключить пятижильный кабель, всё!
На фото уже подано питание.


Не удержался и все таки подключил нагрузку, но больше чем 12 получить пока не смог.


А получить больше 12 Вольт без регулировки и не выйдет, опишу этот процесс, тем более что он полностью идентичен настройке платы реле из предыдущего обзора, только там больше шагов.
1. Подключаем тестер, выставляем на выходе около 8 Вольт.
2. Находим на плате пару подстроечных резисторов, верхний помечен PR1, нижний — PR2. Если реле 1 не включено, то вращаем влево, если включено, то вправо. Вращением добиваемся изменения состояния реле, а затем выставляем положение движка резистора так, чтобы реле было включено. Корпус у реле прозрачный, потому будет видно.
3. Так как первое реле подключило дополнительную обмотку, то можно выставить большее напряжение, выставляем 21 Вольт, повторяем операцию из п2, только уже со вторым подстроечным резистором и вторым реле.
У меня во втором случае реле включалось раньше чем надо, а в первом позже, выставил как описал выше.

С платой из предыдущего обзора производим регулировку резисторов 3 и 4, контролируя одноименные реле, только пороги 35 и 48 Вольт.

Не обошлось и без сюрпризов, если попытаться поднять выходное напряжение еще больше, то реле начинают «сходить с ума», происходит это при напряжении 38-40 Вольт, но в любом случае было заявлено до 30, так что здесь вопросов нет.


Пока настраивал, почувствовал легкий запах чего-то горячего, потыкал палочкой тепловизором, греются два резистора, параллельно входному конденсатору (справа на первом фото) и параллельно выходу (слева).
Попутно посмотрел нагрев платы управления, здесь все почти холодное (фото справа).


В прошлый раз пошла речь о том, какой же ток будет до диодного моста, а какой при этом после. Но как говорится: я парень простой, если есть вопросы, то беру и измеряю :)
На самом деле я просто не очень люблю симуляторы и предпочитаю «аппаратные решения», потому я взял два мультиметра и одновременно измерил ток до диодного моста (по переменному току) и после (по постоянному). На всякий случай до диодного моста был включен UT 181A, которому я доверяю немножко больше, чем его «коллеге» UT 61E в плане TrueRMS-ности.


И так, я менял ток нагрузки от 1 до 6 Ампер кратно 1 Амперу, при этом разница в величине тока составляла:
1,93
1,72
1,66
1,60
1,57
1,53

Получается, что с ростом тока нагрузки разница уменьшается и я думаю что все таки при максимальных значениях она будет ближе к 1.42-1.45, потому для расчета максимального тока вполне можно выходной ток умножить примерно на 1.5


А в результатах этого теста я особо и не сомневался, да и провел я его просто потому, что рядом на столе стояла электронная нагрузка.
Я нагрузил комплект током 6.3 Ампера, при этом напряжение на выходе было около 20 Вольт, т.е близкое к верхней границе, но еще без подключения дополнительной обмотки. На выходе все ровно и красиво.
В планах к следующему обзору провести импульсные нагрузочные тесты, но может кто подскажет как это лучше сделать и при каких условиях.


Видеообзор


Осмотр и небольшой тест завершен, можно подвести некоторые итоги.
Как и в прошлый раз, налицо неправильный расчет предохранителя, но с реле ситуация немного проще, контакты рассчитаны на 16 Ампер по переменному току, что уже сильно ближе к выходным 10 Ампер по постоянному.
Конденсаторы скорее всего поддельные, хотя имеют довольно неплохие характеристики. Выходной узел пропорционально сокращен по отношению к предыдущей плате, применено 3 транзистора вместо 7, но и рассеиваемая мощность здесь ниже.

В остальном довольно неплохая платка, по сути к ней нужна только плата управления получается весь комплект электроники для довольно мощного БП. При этом у продавца есть разные платы, рекомендую заглянуть на страничку, я и сам думаю еще что нибудь у него прикупить, жаль что доставка каких нибудь радиаторов дорого выйдет :(

На этом все, как обычно буду рад комментариям, а также вопросам. Ну а за мной еще обзор контроллера для цифрового управления, который я планирую использовать вместо платы управления.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость платы вместе с доставкой ориентировочно выходит 25 долларов, но сильно зависит от многих факторов.