Набор для сборки линейного регулируемого блока питания 35 Вольт 5 Ампер

Честно говоря заказал я данный набор скорее по остаточному принципу, добить посылку, но в итоге оказалось что он может быть весьма полезен, особенно для начинающих радиолюбителей. Некоторое время назад я делал обзор простого регулируемого блока питания и как выяснилось, он оказался полезным, а теперь представьте что это примерно такой же БП но:
На большее напряжение
На больший ток
С переключением обмоток трансформатора
С управлением вентилятором

Интересно? Тогда думаю не прогадаете.


Начну я сегодняшний обзор с того, что расскажу сначала о продавце, а точнее о том, что случайно выяснилось что это уже четвертый обзор его товаров, предыдущие думаю также запомнились и в них были описаны:
1. LCR-метр
2. Простой осциллограф
3. Электронная нагрузка

Собственно потому могу посоветовать заказывать у этого продавца сразу несколько товаров, особенно выгодна комбинация нагрузка + БП.


Приходит от посредника это все в одном пакете, судя по информации от него же весит комплект 175 грамм, для покупок с Тао вес имеет значение.


В итоге вы должны получить печатную плату и большой пакет с деталями, коробок в комплект не входит и приведен для понимания размера :)


Как и в случае с электронной нагрузкой схема в комплект не входит, вся необходимая для сборки информация нанесена на плату в виде шелкографии. Здесь указаны номиналы каждого компонента, потому проблем со сборкой быть не должно.


Монтаж полностью односторонний, SMD компоненты отсутствуют, что на мой взгляд может быть важно для начинающего радиолюбителя.


Качество шелкографии очень хорошее, печать четкая, все отлично видно.


А вот трассировка не очень оптимальна, на торец платы вынесены места под силовые транзисторы и там же расположен разъем подключения трансформатора, потому что-то одно придется подключать проводами в плату, впрочем к этому я еще вернусь.


Существует четыре варианта комплектации лота:
1. Полный комплект, детали плюс плата, мой вариант, цена около $8.64
2. Все то же самое, но без пары выходных транзисторов, цена около $7.76
3. Все компоненты, но без печатной платы, цена около $6.73
4. Плата без компонентов, цена около $1.9 доллара.

Так как компонентов довольно много, то я бы рекомендовал первый вариант, но так как компоненты не все хорошего качества (например конденсаторы), то возможно подойдет и вариант 4, варианты 2 и 3 как по мне смысла особо не имеют.


А вот здесь проявился минус ТаоБао, у меня в комплекте забыли положить ручки переменных резисторов, стоят копейки, но жалко :(


На странице товара приведена схема блока питания, что также может помочь в сборке, мне все таки пару раз пришлось к ней обращаться, но о нюансах я напишу в разделе сборки. Качество схемы не очень высокое, продавец предлагает ее «в HD», но как скачать, а не понял.

В общем-то схема ничего принципиально нового не содержит, на одном ОУ собран сам БП, на втором переключатель обмоток, внизу виде узел управления питанием вентилятора. Немного смущает «кривое» питание ОУ и обмотка со средней точкой для питание внутренней электроники, которая в данном случае вообще смысла не имеет.
Также несколько непривычно включение переменных резисторов, двумя проводами, при чем увеличение напряжения/тока соответствует увеличению сопротивления резистора.


Основные узлы блока питания.
1. Зеленый — собственно регулируемый стабилизатор напряжения и тока, слаботочная часть плюс цепь питания
2. Красный — силовая часть регулятора, выпрямители и реле
3. Синий — Схема управления реле переключения обмоток
4. Фиолетовый — управление вентилятором.


Не буду ходить вокруг и перейду к сборке, но так как описание процесса нужно скорее в качестве дополнения, то спрячу эту часть под спойлер.


Собственно плата полностью собрана. по итогам сборки предварительно могу сказать, что особых каких-то проблем не возникло, но сама плата выглядит немного… неэстетично, нет в ней красоты.


Кроме того разъемы хорошо было бы вынести на край платы, а не размещать в середине. Ну и небольшой минус, выяснилось что выход БП подключается пайкой, а не клемником.




После пайки флюс лучше смыть, но не столько из-за влияния на электронику, сколько из-за внешнего вида. по желанию потом можно покрыть лаком Пластик-70


Паяется плата на отлично, я использовал припой с флюсом и самый обычный паяльник с контролем температуры.


А это судя по всему фото прототипа, найденное на странице товара, вид попроще, но вот радиаторы заметно больше.


И так, у меня остались провода, выходные транзисторы, диодный мост и прочая мелочь.


А вот теперь подключение и регулировки платы.
1. 0-15-25-35 Вольт — подключение силового трансформатора. Напряжения считаются относительно точки 0.
2. Диодный мост и транзисторы, думаю понятно и так
3. Рег реле 25 и 35 Вольт, регулировка напряжения при котором подключаются дополнительные соответствующие обмотки.
4. Рег температуры и термистор, соответственно регулировка включения вентилятора и разъем подключения термистора, полярность термистора значения не имеет.
5. 12-15 Вольт, вход дополнительного питания переменного тока 12-15 Вольт, можно использовать одну обмотку.
6. Пит Амперметра — подключение питания амперметра для измерения выходного тока, стабилизированные 12 Вольт
7. Вентилятор — разъем подключения вентилятора.
8. Корр тока — установка диапазона регулировки выходного тока
9. Уст тока — Регулировка выходного тока. (резистор 10к)
10. LED CC, светодиод индикации режима ограничения тока
11. Корр напряжения — установка диапазона регулировки выходного напряжения.
12. Уст напряжения — Регулировка выходного напряжения (резистор 10к)
13. Выход — Выходные площадки для подключения нагрузки к БП.
14. Амперметр — подключение амперметра, если не используется, то закоротить перемычкой.

Теперь о регулировках.
Напряжение переключения обмоток.
1. Крутим резисторы влево до крайнего положения или около того, как вариант до выключения обоих реле.
2. Выставляем на выходе напряжение около 9-10 Вольт и крутим резистор 25 Вольт вправо пока не включится первое реле.
3. Выставляем на выходе напряжение около 20-22 Вольт и крутим вправо резистор 35 Вольт пока не включится второе реле.
4. Всё.

Диапазон регулировки выходного напряжения/тока.
1. Крутим вправо до упора резистор регулировки напряжения.
2. Вращением соответствующего подстроечного резистора добиваемся на выходе требуемого нам напряжения, например 35 Вольт
3. Повторяем то же самое с регулировкой тока, в качестве нагрузки можно использовать мультиметр.

Для увеличения тока вращать подстроечный резистор влево, напряжения — вправо.

Включение вентилятора.
1. Под нагрузкой разогреваем радиатор до той температуры когда он начинает обжигать руку, это около 50-55 градусов
2. Вращаем влево резистор пока не включится вентилятор. Температуру можно поднять до 60-70 градусов, но уже с измерением при помощи термометра.
Кстати вентилятором управляет довольно мощный транзистор, который установлен скорее из-за большого корпуса, вентилятор имеет примитивную схему управления и у него нет четкого включения/выключения, переход плавный и он может работать на малой скорости, но диапазон температур от выкл до полной мощности довольно узкий.



Если у вас трансформатор только с двумя обмотками, например от БП усилителя где к примеру пара обмоток по 18 Вольт со средней точкой, то можно использовать и его, хотя нагрев конечно будет больше. В этом случае вместо второго реле ставится перемычка.


У переменных резисторов соединяются два левых вывода, а сам резистор подключается двумя проводами.
Термистор также имеет двухпроводное подключение, после припаивания изолируем термоусадкой.
Вход подключения дополнительного питания рассчитан на обмотку с отводом от середины, как по мне, то крайне неудобно, можно соединить крайние выводы разъема и питать от одной обмотки 12-15 Вольт, работать будет так же.


Провод подключения вентилятора и ампервольтметра я не использовал, остальные перед пайкой свил чтобы было аккуратнее и меньше наводилось помех. Черная термоусадка была в комплекте.


Здесь я сделаю небольшое отступление, на плате есть место под установку диодного моста, но при токе в 5 Ампер он быстро поджарится и я решил вынести его за пределы платы, потому на этом фото не только транзисторы, а и диодный мост.
Транзисторы TIP3055, 15 Ампер 60 Вольт 90 Ватт, при этом в БП каждый транзистор работает при токе 2.5 Ампера, напряжении до 50 Вольт и рассеивает мощность до 35-40 Ватт, потому небольшой запас еще есть.


Для тестов я использовал относительно небольшой радиатор, в реальной эксплуатации можно вполне применить компьютерный кулер от более-менее мощного процессора. Из-за того что есть переключение обмоток, то даже в самом худшем режиме (КЗ) на нем будет рассеиваться около 75-80 Ватт что вполне сопоставимо с процессором.
Транзисторы от радиатора изолированы, если этого не сделать, то тепловое сопротивление будет меньше, но на радиаторе будет плюс силового питания.


Можно сказать что к тестам готовы :)


В ходе тестов был применен вентилятор с трехконтактным разъемом, в этом случае он подключается контактами с красным и черным проводом так, как показано на фото.


Производитель на странице товара выложил вариант применения с не очень распространенным, но интересным ампервольтметром, но вот что-то он мне на момент написания обзора не попался, там вроде ток был до 5 Ампер и цена доступная.


Зато у другого продавца видел не менее интересный приборчик, давно хочу купить поиграться, тем более что он имеет диапазон измерения тока до 10 Ампер, напряжения до 95 Вольт и может подключаться к компьютеру для мониторинга. Но стоит 13 баксов — ссылка.


Ладно, что то я увлекся. Подключаю к плате проверенный комплект из двух трансформаторов + небольшой для вспомогательного питания. Трансформаторы дают в сумме три напряжения кратные 12 Вольт. Кстати, производитель платы рекомендует не комбинацию 12+12+12, а 15+10+10, как я примерно писал в обзоре платы для мощного регулируемого БП, такая комбинация напряжений более оптимальна.


А теперь проверим на что способна данная платка.
1. Минимально можно выставить -0.1 Вольта. Да, именно отрицательное, я с таким встречают не впервые.
2. Максимум 21 Вольт в минимально положении подстроечного резистора диапазона.
3. Дальше я попытался отрегулировать максимальное напряжение подстроечным резистором и получил всего 26 Вольт, маловато.
4. Сначала думал припаивать какие нибудь резисторы для проверки, но помня что резистор регулировки при увеличении сопротивления увеличивает значение напряжения или тока, то просто выдернул разъем и без проблем получил полное выходное.
5. По току минимум 0, при этом светодиод индикации СС светит, нагрузкой является выходной резистор БП.
6. Здесь проблем с калибровкой не было, выставил 5 Ампер.


Потом решил покрутить подстроечный резистор дальше и также без проблем получил и 6 Ампер.


Но мне не нравилась ситуация с ограничением по выходному напряжению и ее как-то надо было решать. Подозрение пало на вспомогательное питание, измерил напряжение на выходе трансформатора и выяснил что там всего 11 Вольт, взял другой трансформатор, с выходным около 24 Вольта, с ним легко выставил на выходе даже 42 Вольта.
Дело в том, что вспомогательное напряжение стабилизируется при помощи стабилизатора 12 Вольт, а ей на выходе надо хотя бы 15, кроме того на плате есть питание со стабилитроном на 15 Вольт. Но при входном 11 Вольт получить напряжение более 15-16 Вольт сложно и в итоге была просадка.


После этого захотелось проверить максимальную выходную мощность, которую можно получить в таком варианте, но примерно через 20 секунд теста раздался громкий хлопок и я получил такое чудо…
Да, когда я заменил трансформатор, то как-то совсем забыл об этих конденсаторах и потому получил вполне закономерный результат, на них было около 32 Вольт.


Но «шоу должно продолжаться» и пострадавшие были заменены на более фирменные Samwha 1000мкФ 35 Вольт.


В итоге я получил на выходе более 200 Ватт, при токе нагрузки 5 Ампер и напряжении 41 Вольт. По моему совсем неплохо.


Далее тест проверки стабильности поддержания выходного напряжения в зависимости от тока нагрузки. Здесь также довольно неплохо, хотя напряжение все таки немного плыло, но возможно это было из-за контакта между нагрузкой и платой так как нагрузка была подключена к щупам мультиметра, а те в свою очередь были просто вставлены в отверстия платы.
Тест с током 1, 2, 3.5 и 5 Ампер.


В процессе работы плата заметно греется. Наиболее всего греются мощные резисторы.
1. При низких напряжениях греются резисторы вспомогательного питания, которые включены совместно со стабилитронами 6.2 и 15 Вольт, особенно греется ближний к краю платы, через который питается стабилитрон 6.2 Вольта.
2. Если на выходе выставить напряжение более 20-30 Вольт, то начинают сильно греться резисторы 2.2 кОм, расположенные в правом верхнем углу. Нагрев одного зависит от выходного напряжения, а нагрев второго от входного которое максимально когда выходное более 20-22 Вольт. Думаю что лучше их заменить на что нибудь около 3.3-4.7 кОм.

Температура резисторов в обоих случаях порядка 100-110 градусов.


И последний тест, оценка размаха пульсаций на выходе. К сожалению они есть, с частотой 100 Гц. В обоих случаях нагрузка была около 4 Ампер (автомобильная лампа), но в первом стоят только родные входные конденсаторы, во втором я параллельно им подключил еще один, емкостью 10000мкФ, правда на проводах длиной около 10см.
В первом случае размах 50 мВ, во втором 25 мВ.


На мой взгляд пульсации на выходе являются следствием не столько недостатка входной емкости, здесь я считаю как раз все в порядке, сколько несколько странной схемой обратной связи (отмечена красным).
Кроме того мне не нравится что по выходу стоит конденсатор емкостью целых 100 мкФ (помечено зеленым), думаю что лучше его уменьшить до 10-22 мкФ. На пульсации он по сути не влияет, но влияет на бросок тока при переходе с режима CV к режиму СС.


И конечно некоторые выводы основанные на результатах процесса сборки и тестов.
Для начала о самом конструкторе.
Нареканий не очень много, но они есть. Забыли положить ручки к резисторам, неудобные изолирующие прокладки, диодный мост надо выносить на радиатор, конденсаторы посредственного качества.
Но есть и достоинства, все собирается без особых сложностей, мало того, оно потом еще и работает обеспечивая даже больше заявленных 35 Вольт 5 Ампер, я смог получить напряжение до 42 Вольт, а ток до 6 Ампер и не думаю что это предел.

По результатам тестов можно реально придраться только к повышенному уровню пульсаций, но думаю что есть шанс это доработать.

В общем и целом набор немного сыроват, но на мой взгляд интереснее чем известная плата 30 Вольт 3 Ампера, обзор которой я как-то делал. Ключевые отличия:
1. Напряжение до 35 Вольт, реально можно поднять и больше.
2. Ток до 5 Ампер, но также можно увеличить.
3. Емкость входного конденсатора 6600 мкФ против 3300 у 3 Ампера варианта
4. В 3 Ампера БП был один силовой транзистор, здесь два.
5. Есть переключение обмоток трансформатора, три ступени.
6. Добавлено управление вентилятором в зависимости от температуры.
7. Шунт измерения тока стоит в положительном полюсе, а не земляном.

Существенный недостаток только один, у обозреваемого варианта выше уровень пульсаций, скорее всего обусловленный схемными недоработками.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость комплекта с учетом доставки к посреднику вышла $11.09, вес комплекта 175 грамм, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов, например количества, а также наличия других товаров в заказе.