Блок питания MeanWell HDR-100-12N, пятый из шести

Буквально совсем недавно я выкладывал обзор блока питания MeanWell HDR-60-12 и вот сегодня обзор его более крупного «собрата», который одновременно является очень похожим, но при этом имеет и свои особенности.
Оба блока питания выполнены в одном формфакторе, имеют одно и то же выходное напряжение, хотя что-то я забежал вперед, все остальное в обзоре.


Как я уже сказал, оба блока питания предназначены для монтажа на DIN рейку и установке в электрощитках. Причем в данном случае речь идет о обычных, бытовых щитках, хотя по большому счету их можно применять и в промышленном применении, хотя с некоторыми ограничениями.


Сходство начинается еще с упаковки, оба упакованы в привычную Минвеловскую картонную коробочку с окошком.


Вся основная информация указана на верхней крышке блока питания. Входное и выходное напряжение, выходной ток, рекомендации по подключению и краткая информация о производителе.
Также сверху находится светодиод индикации включения блока питания.


Более полная информация есть в описании от производителя, а я же как обычно приведу наиболее важную часть этой информации.

Если у HDR-60 было 6 вариантов выходных напряжений, то здесь выбор несколько скромнее, 5 и 3.3 Вольта модели отсутствуют, а остались только 12, 15, 24 и 48 Вольт.
При этом полную мощность в 100 Ватт, заявленную в названии модели, отрабатывают только варианты с 24 и 48 Вольт выходом.
15 Вольт модель выдает 97 Ватт, а 12 Вольт вообще имеет скромные 90 Ватт.


Наверняка вы заметили несколько странный список моделей, которые включает в себя пары с буквой N в конце названия и без оной.
Выпускается две очень похожие модификации и судя по заявлениям производителя модель без N в конце имеет более узкий диапазон регулировки выходного напряжения, но кроме того выходная мощность у них также меньше примерно на 5-8%
Причем что любопытно, у продавца, который торгует этими блоками питания, одна цена на все модели.


Как и HDR-60 данный блок питания имеет много вентиляционных отверстий на верхнем и нижнем торцах корпуса.


Около выходных клемм находится отверстие для доступа к подстроечному резистору регулировки выходного напряжения, а снизу корпуса также присутствует защелка для фиксации на DIN рейке. Если бы не разная ширина корпуса, можно было бы подумать, что это один и тот же блок питания.


Кстати насчет ширины. Предыдущий блок питания имел ширину в 3 юнита (52мм), обозреваемый на один юнит шире и ширина уже 70мм.


Полные размеры корпуса можно взять из чертежа. Хотя и без него можно сказать, что в сечении корпус примерно совпадает с размерами обычного автоматического выключателя.


Разбирается блок питания также элементарно, пара защелок слева и пара справа, вот собственно и все.


Внутри блоки питания похожи уже куда меньше, чем снаружи. Разная конструкция радиаторов, а также компонентов у HDR-100 немного больше.




На входе присутствует полноценный сетевой фильтр, состоящий из двух синфазных дросселей, конденсатора Х типа.


1. По входу установлен термистор для ограничения пускового тока. При этом параллельно термистору подключен еще и резистор номиналом 15 Ом.
2. Между Х конденсатором и одним из дросселей спрятали варистор, рядом с ним находится предохранитель.
3. Как и у HDR-60 высоковольтный транзистор спрятан между радиатором и входным конденсатором. Насколько я смог разглядеть, это IPL60R299CP.
4. Но есть и одно из ключевых отличий, здесь установили терморезистор для защиты блока питания от перегрева, у HDR-60 его не было. На терморезистор надета термоусадочная трубка, а сам он контролирует температуру воздуха внутри блока питания, а не температуру какого нибудь определенного компонента. Правее такой же трубкой защищен конденсатор питания ШИМ контроллера.


Входной конденсатор производства Nippon, емкостью 150 мкФ. У HDR-60 конденсатор имел емкость 120 мкФ, что в больше если считать емкость пропорционально мощности.
Радиатор высоковольтного транзистора приклеен к трансформатору. Несколько простоватое решение, но держится крепко.


Выходная часть блока питания. Пожалуй отмечу довольно габаритный трансформатор, и дополнительную изоляцию некоторых компонентов (как и трансформатора) при помощи тонкого стеклотекстолита.


А вот по выходу блока питания ждет довольно существенное отличие. Для начала здесь установлен синхронный выпрямитель с транзистором CSD19531KCS, а не диодная сборка как у HDR-60. Немного улыбнул специальный вырез для провода в радиаторе.


1. У HDR-60 по выходу было три конденсатора емкостью 1000мкФ, здесь стоит уже пара по 1800 и один полимерный емкостью 1000мкФ. Обычные производства Rubycon, полимерный от Lelon, заявленный ESR — 10мОм. Насколько я понимаю, полимерный конденсатор принимает на себя основную импульсную нагрузку, остальное отрабатывают обычные.
Также рядом виден выходной двухобмоточный дроссель.
2. После дросселя установлен конденсатор 100мкФ, также как у HDR-60.


Межобмоточный помехоподавляющий конденсатор. Но заинтересовал в данном случае меня не он, а место под дополнительную плату, расположенное правее. Видимо существуют более «продвинутые» варианты этого блока питания.


Плата внешне изготовлена качественно, присутствуют защитные прорези, а сама плата вымыта очень тщательно.
Но в процессе я обнаружил все таки проблему, о которой расскажу в конце обзора.


Как и у HDR-60 выходной ток контролируется на вторичной стороне, соответственно есть токоизмерительный шунт, на первичной же реализована защита от КЗ.


1, 2. Схемотехника «горячей» стороны практически полностью идентична модели HDR-60, применен тот же ШИМ контроллер и также реализован узел ограничения напряжения питания ШИМ контроллера. Есть небольшая разница в номиналах компонентов, а также параллельно диоду вспомогательной обмотки установили RC цепочку.
3. Здесь также нет привычной TL431, вместо нее работает отдельный контроллер.
4. И конечно же контроллер синхронного выпрямителя.


Блок схема также идентична модели HDR-60, хотя у обозреваемого БП есть термозащита и она почему-то здесь не отражена.


Принципиальная схема хоть во многом и похожа на HDR-60, но содержит и заметные изменения. Особенно это коснулось выходной части, где применен синхронный выпрямитель, а также немного изменена схема включения контроллера выходного напряжения.
Хотя я и старался внимательно копировать схему, все же она может содержать ошибки, потому заранее прошу извинить за это.


Перед тем, как перейти к тестам, еще пару слов о конструкции блока питания.
Как и у HDR-60 производитель применил такой же комплект клеммников. Обычный на входе и «лифтовой» на выходе. Входной мне не понравился в прошлый раз, в этот соответственно картина аналогична.


В описании данный блок питания называется — с расширенным диапазоном регулировки выходного напряжения.
Но я бы сказал немного по другому, это у модели без N узкий диапазон, а у обозреваемого самый обычный. Причем он даже немного уже чем у HDR-60, где я могу менять выходное напряжение в пределах 9.9-14.7 Вольта.


Первым из основного списка тестов идет оценка зависимости выходного напряжения от тока нагрузки, КПД и коэффициента мощности.
Для этого используется два мультиметра, электронная нагрузка, ваттметр, бумажка, ручка, а при тестах с пониженным напряжением еще и понижающий трансформатор.


Если в плане КПД, то блок питания показал весьма неплохой результат, даже выше заявленного производителем. Но вот при увеличение нагрузки напряжение на выходе снижается заметно больше чем у HDR-60. При максимальной нагрузке напряжение просело примерно на 110 мВ, что составляет около 1%. И хотя это не очень критично, да и вписывается в заявленные характеристики, но все таки HDR-60 вел себя заметно лучше при почти одинаковой схемотехнике.


Измерение уровня пульсаций на выходе. Здесь также тест проходил при двух вариантах входного напряжения, с 225 и около 110 Вольт. Перед щупом осциллографа был подключен фильтр состоящий из электролитического конденсатора 47мкФ и керамического 100нФ.


В режиме холостого хода есть небольшие пилообразные пульсации, как у HDR-60, только со значительно меньшей амплитудой.


Основная часть осциллограмм убрана под спойлер.


Сравнительный скриншот при 100% нагрузки.
1, 2. ВЧ и НЧ пульсации при 225 Вольт
3, 4. То же самое при 110 Вольт
Могу сказать однозначно, что обозреваемый БП менее «шумный». Если у HDR-60 размах достигал 100мВ при заявленных 120, то здесь всего около 50-60мВ.


Зона безопасной работы, рекомендованная производителем, немного шире в плане окружающей температуры, при 230 Вольт можно эксплуатировать до 50 градусов. Но уже в плане питающего напряжения, если HDR-60 можно было нагружать на 100 начиная от 100 Вольт входного, то здесь только от 115.


Впрочем вышеприведенный график не помешал мне проверить блок питания в довольно тяжелом режиме, с током нагрузки до 8 Ампер при 225 Вольт и 7.7 Ампера при 107.
Блок питания при этом был накрыт крышкой для ухудшения теплового режима и температура внутри была больше рекомендованных для применения.


В плане температур компонентов результаты примерно сходны, что-то горячее, что-то холоднее. Отметку в 100 градусов первым (и единственным) преодолел входной диодный мост при низком входном напряжении.
При входном напряжении в 230 Вольт думаю можно было бы еще немного поднять выходной ток, но скорее всего первым начал бы перегреваться транзистор синхронного выпрямителя.
Каждый тест длился 20 минут, общее время каждого этапа — 1 час 20 минут.


Термофото в конце каждого этапа тестирования.
230 Вольт


108 Вольт


Так как ток перегрузки измеряется в выходной цепи, то он не зависит от входного напряжения, я это демонстрировал в предыдущем обзоре, потому приведу результаты только для входного напряжения 230 Вольт.
БП отключался при токе в 8.737-8.742 Ампера, выходное напряжение держится стабильно до момента отключения, что и видно на левой фотографии. Выходная мощность при этом составляла около 103 Ватт.


Тот же процесс, только в динамике.


И последний тест, реакция на короткое замыкание. Пройден на отлично.


Уже в процессе подготовки обзора, а если быть точнее, то перепроверки некоторым моментов в принципиальной схеме наткнулся на брак.
Прозванивал подключение элементов и заметил что нет контакта с одним из конденсаторов, причем явно видел дорожку к нему. Начал разбираться и оказалось что конденсатор то не припаян. Клей в процессе установки компонентов затек на контактную площадку и не дал припою запаять контакт.
Конденсатор включен между двумя выводами монитора напряжения. Причем блок питания как минимум очень хорошо прошел все мои тесты, да и насколько я знаю, производитель также проводит проверку.

В общем брак бывает и у именитых производителей.


Сравнение трех блоков питания, HDR-60, HDR-100 и SDR-120


Еще одно сравнение, HDR-60 и SDR-120.


Видеоверсия обзора


Если не учитывать проблему с неприпаянным конденсатором, то я бы сказал что блок питания понравился немного больше, чем HDR-60. В основном тем, что имеет меньше размах пульсаций на выходе при большей выходной мощности.
Но запас по перегрузочной способности у него ниже, если HDR-60 продолжал работать при токе 6 Ампер, что составляет 72 Ватта или 130% нагрузки, то здесь больше 110-112% получить не выйдет. Хотя судя по поведению блока питания могу сказать что реальный запас у него больше, чем установленное производителем ограничение.
Схемотехника также немного лучше, синхронный выпрямитель и полимерный конденсатор на выходе, больший размер трансформатора и наличие термозащиты.

На этом у меня все, как всегда жду вопросов, да и просто обсуждения по поводу HDR-60 vs. HDR100.