Блок питания 24 Вольта 300 Ватт, конкурент или коллега "народному" БП 24/100 ?

Сегодня у меня очередной обзор очередного блока питания, понимаю что отчасти я наверное уже поднадоел с ними, но в данном случае об этом обзоре меня спрашивало несколько читателей, да и меня самого заинтересовал данный блок питания, потому собственно я его и купил.
Обзор большей частью будет состоять из фото и небольшого количества текста, также кроме тестов я расскажу о простенькой методике относительно безопасного тестирования БП при работе в тепловом режиме близком к предельному.


И так, выбор пал на весьма интересный блок питания с заявленной мощностью до 300 Ватт и пассивным охлаждением, собственно этим он мне и был интересен, тем более что скоро будет обзор того, для чего он задумывался.

Технические характеристики:
Модель источника питания: WX-DC2440
Функции защиты: перенапряжение, перегрузка по току, короткое замыкание
Вход переменного тока: AC170-260V
Частота переменного тока: 50 Гц / 60 Гц
Выходное напряжение: DC24V
Выходной ток: 12,5A-15A
Выходная мощность: 300 Вт
Общие размеры: 146 х 70 х 39 мм, самый высокий элемент — радиатор выходных диодов.
Расстояние между крепежными отверстиями: 137х61.5мм

К упаковке блока питания внимательно отнесся как продавец, так и посредник, запаковали лучше чем какую нибудь вазу династии Цин.


Наверняка много кто скажет, что-то он мне напоминает…


И да, вы правы, это увеличенный вариант «народного» блока питания 24/12 Вольт 100 Ватт, обзоры которых у меня уже как-то были.
12 Вольт
24 Вольта


В сравнении с обозреваемым он кажется малышом.


Размеры со страницы товара.


Просто фото с разных ракурсов.



Фото сверху, не моё, но на самом деле фото на странице товара не отличается от реального изделия.


На входе нормальный сетевой фильтр и такой же клеммник как был у младшей версии, пожалуй здесь не хватает только варистора.
Предохранитель на фото не виден, на самом деле он есть и установлен между клеммником и радиатором.
Входной конденсатор 220мкФ 450 Вольт, но для блока питания под «узкий диапазон» он должен быть ближе к 300 мкФ.


Высоковольтные транзисторы спарены, 2 штуки 20N60C3, точно такой же стоит в младшей версии.


Довольно много компонентов спрятано между радиатором и трансформатором.


Межобмоточный конденсатор правильного Y-типа (отмечен как Y1), у менее мощных иногда попадался обычный высоковольтный (как раз правее на фото), что неправильно.


Трансформатор, он реально большой, размеры магнитопровода 46х40х13мм. сначала может показаться что он имеет пропитку, но на самом деле хоть лак внутри и есть, но большей частью он почему-то снаружи. Кстати, после распаковки БП имел отчетливый запах лака.


На выходе пара диодных сборок 20200 (20 Ампер 200 Вольт). Интересно что диодные сборки и высоковольтные транзисторы установлены через прокладки из слюды, а не обычные «резинки», но термопасты я не обнаружил.


А вот выходной накопительный дроссель на мой взгляд маловат, размер 27х15х11.5, намотан проводом диаметром 1мм в три жилы, 9 витков. Маркировка — AS106-125A, даташит найти сходу не смог, есть только короткое описание у продавцов, еще одно. При замене имейте в виду, что это не феррит, а сендаст.
Схемотехника блока питания — однотактный прямоходовый, потому здесь есть накопительный дроссель при фактически одном высоковольтном ключе. Обусловлено это относительно большой мощностью блока питания, у старого БП была схемотехника — однотактный обратноходовый.


На выходе три штуки конденсаторов 2200мкФ 35 Вольт неизвестного мне производителя. Также по выходу стоит один мелкий керамический конденсатор :)


Входной и выходные конденсаторы были измерены. Входной имеет маркировку Nippon, но «меня терзают смутные сомнения», по выходным емкость рядом с заявленной.


Немного повеселил выходной клеммник, который взят все с того же «народного» БП, вот только там он работал при заметно меньшем токе и здесь смотрится немного странно. Между разъемом и радиатором установлен нагрузочный резистор 560 Ом, на нем рассеивается около 1 Ватта, потому он весьма горячий.


Плата двухсторонняя, но монтаж односторонний, снизу пусто. При осмотре трассировки обратил внимание на довольно корректное подключение цепи делителя обратной связи, по крайней мере той части, которую смог разглядеть.


Вы наверное заметили небольшую плату выполненную в виде субмодуля, запаянную перпендикулярно основной? На ней расположен ШИМ контроллер и часть его обвязки. Еще при внешнем осмотре я обратил внимание что плата чем-то покрыта.


Так собственно и оказалось, плата залита каким-то компаундом. Изначально я думал что это обычный герметик/силикон, но выяснилось что это далеко не так, покрытие очень твердое. Как мог снял его с ШИМ контроллера, но маркировку так и не увидел. Не помог и спирт, покрытие к нему индифферентно (в смысле ему все равно на мой спирт), но его немного растворяет ацетон, правда мне это все равно не помогло.
Слева до мойки, справа после.


Под трансформатором часть элементов снаббера и прочие компоненты.

Уже после того как запаял плату обратно, то подумал что прижата к трансформатору она возможно была не просто так, " по поводу", вполне вероятно что ШИМ контроллер поддерживает защиту от перегрева, хотя в китайских БП это такая редкость…


Пора перейти к тестам. Для начала берем электронную нагрузку, мультиметр, осциллограф и конечно «подопытного». Регулировки выходного напряжения здесь нет, но оно и так выставлено неплохо.


Первым тестом измерение размаха пульсаций.
Тест проводился в 6 точках — 0-20-40-60-80-100% нагрузки, 20% нагрузки = 2.5 Ампера выходного тока или около 60 Ватт мощности.

Как по мне, то размах пульсаций великоват, до 150-200 мВ р-р, но если учесть что для фирменных БП он заявляется примерно таким же, а кроме того здесь на выходе нет никакого фильтра, то может и нормально.
Но проблема скорее не в размахе пульсаций, а в их форме. Если бы они были в виде «иголок», то даже мелкий дроссель срезал бы их почти полностью, но они имеют треугольную форму, что хуже.


На частоте 100 Гц до мощности 240 Ватт вполне терпимо, но при 300 Ватт уже заметно что емкости входного конденсатора явно не хватает, собственно это я и писал в самом начале обзора.


А теперь оценим стабилизацию напряжения в зависимости от нагрузки и КПД.

КПД:
Без нагрузки потребление около 4 Ватт.
20% нагрузки — 80,6%
40% нагрузки — 84%
60% нагрузки — 84,8%
80% нагрузки — 85,5%
100% нагрузки — 85,5%

В реальности мой Ваттметр немного завышает показания, потому КПД также выше примерно на 1-2%, но в любом случае потери мощности не так уж и малы, соответственно вся эта мощность выделится на БП в виде тепла. Более «продвинутые» производители в подобных БП стараются применять синхронное выпрямление, но здесь обычные диоды Шоттки.

А вот в плане стабильности выходного напряжения все очень хорошо, разброс между работой без нагрузки и полной нагрузкой составил 27 мВ.


Здесь я просто решил выставить на выходе заявленные 300 Ватт по показаниям электронной нагрузки и посмотреть сколько будет на входе. Около 55 Ватт потерь, ну пусть даже 50 Ватт, все равно немало.


Еще пара тестов:
1. Измерение температуры компонентов под разной нагрузкой
2. Оценка точности стабилизации выходного напряжения в зависимости от температуры.

Инструменты необходимые для теста: электронная нагрузка, мультиметр, электронный термометр, тепловизор.


В результате я так и не дотянул до заявленных 300 Ватт. Каждый этап теста длился 20 минут, после чего измерялась температура. Уже при токе в 10 Ампер и выходной мощности 240 Ватт был сильный нагрев и еще более сильный запах перегретого лака, который был слышен по всей квартире, но я решил после этого довести выходную мощность примерно до 250 Ватт и погреть его еще 10 минут. Все конечно в итоге закончилось благополучно, но для БП это уже запредельный режим и если «хочется большего» то нужно активное охлаждение.

Собственно перегрев был у двух компонентов, выходного дросселя и диодов. Вообще диоды установлены на внешне внушительный радиатор, который на самом деле почти полностью бестолковый, так как предназначен для принудительного охлаждения, а кроме того под ним нет отверстий и часть вообще закрыта конденсаторами. Насчет дросселя я же сомневался с самого начала, лучше взять колечко побольше и намотать его не в три провода, а в 4-5.


Теперь небольшой совет по поводу нюансов тестирования.
Если вы проверяете блок питания в критических тепловых режимах, то немного повысить безопасность теста поможет ваттметр.
Дело в том, что у перегретого БП может резко снижаться эффективность от нагрева, в основном из-за нагрева магнитопроводов трансформатора и дросселя. Чтобы тест имел меньше шансов закончится печально, я включаю БП через ваттметр и после перехода на очередной этап внимательно слежу за потребляемой мощностью.
В случае если выходное напряжение и ток (а следовательно мощность) держатся стабильно, но мощность по входу начала неожиданно расти, это является первым шагом «в страну вечной охоты», БП начал идти вразнос и следует его сразу отключить. Не факт что все получится на 100%, но вероятность спалить гораздо меньше.
Именно так я «спас» блок питания мощностью 500 Ватт из этого обзора.

Ниже фото того, как происходил процесс теста при максимальных температурах, выше чем 250 Ватт я уже побоялся поднимать мощность.


Температура после теста с мощностью 180 Ватт.


И после 250 Ватт


Тест зависимости выходного напряжения от прогрева. У данного Бп зависимость небольшая и отрицательная, т.е. я сначала измерил напряжение на холодном БП, затем прогрел, снял нагрузку и повторил измерение, разница составила всего -12мВ, что является отличным результатом.


Последний тест, перегрузочная способность. Здесь нагрузка работает в режиме DCtest, постепенно поднимая ток нагрузки до выставленного значения (здесь 16 Ампер) и контролируюя падение выходного напряжения ниже определенного порога (здесь 20 Вольт).
У меня вышло что максимальный выходной ток 14 Ампер, дальше сработала защита.


То же самое в динамике, видно что блок питания держит напряжение до момента отключения, дальше падение почти до нуля и переход в нормальный режим так как нагрузка после падения была снята. Поведение полностью корректное.


Но уже когда я готовил обзор и соответственно разглядывал фотографии, то заметил интересный момент. У БП четыре токоизмерительных шунта номиналом 0.39 Ома каждый, но один из них поломан. Причем поломался он не в процессе тестов, так как ниже фото с начальной «фотосессии», при внимательном просмотре его же можно увидеть и на одном из началных фото данного обзора.
В итоге получается, что максимальный ток БП не 14 Ампер, а около 18.6, причем в описании товара было заявлено —

Выходной ток: 12,5A-15A

Думал заменить резистор, но потом решил этого не делать, БП работает и так с большим нагревом, зачем усугублять возможные проблемы.


Что сказать в качестве итогов. я не могу вывести однозначный результат, так как блок питания вроде как и неплох, цена также доступна и составляет примерно 2х от цены «народного», но некоторые недоработки не позволяют сказать что все хорошо.
С другой стороны БП до мощности в 240 Ватт вел себя неплохо, ну за исключением перегрева, 300 Ватт также вытягивает легко, но сильно растут пульсации 100 Гц.
В общем на мой взгляд, он однозначно заслуживает внимания, но не меньше он заслуживает и доработки. Если планируется применять его при кратковременных больших нагрузках, то желательно:
1. Увеличить емкость входного конденсатора
2. Выходные конденсаторы заменить на более качественные.
3. Опционально — поставить фильтр от помех по выходу.

Если планируется его нагружать длительно (помимо перечисленного выше):
1. Нанести термопасту под транзисторы и диодные сборки
2. Заменить выходной дроссель.
3. Все таки поставить небольшой вентилятор.

На этом все, надеюсь что информация была полезной, как обычно буду рад вопросам и просто комментариям.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость блока питания вместе с доставкой к посреднику выходит $12, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов. Весит блок питания 377 грамм, информация со страницы заказа у посредника.