DPX6012S или новинка среди плат для регулируемых блоков питания

У меня есть уже довольно много обзоров различных плат, на базе которых можно построить регулируемый блок питания, часто т.н. «лабораторный» и потому я просто не смог пройти мимо новинки на этом рынке, серии плат DPXхххх, а кроме того об этом обзоре меня просили несколько моих читателей.
Ну вот собственно плата пришла, работает, но рад ли я этому? Об этом, а также о самой плате и моих выводах читайте в обзоре.


Начну пожалуй с цены. Данная плата во время поиска мне попадалась у разных продавцов, причем у кого-то даже была бесплатная доставка к посреднику, я выбрал наиболее оптимальный вариант по цене (без учета услуг посредника), но так как заказ был примерно пару месяцев назад, то сейчас возможно ситуация изменилась.

Данный комплект наиболее близко подходит к платам серии ZXYхххх как минимум маркировкой, а также диапазоном выходного напряжения. Всего в серии 6 плат:
DPX3203 (DPX3203S) — 32 Вольта 3 Ампера
DPX6005 (DPX6005S)- 60 Вольт 5 Ампер
DPX6012 (DPX6012S)- 60 Вольт 12 Ампер
Индекс S в конце означает возможность подключения к компьютеру, точно также как у плат ZXY.

Плата DPX6012S является самой мощной и самой «навороченной» в серии, остальные платы выглядят немного проще и представляют из себя один конструктив.
1. Общий вид модуля DPX3203
2. DPX6005 сзади
3. DPX3203 сзади
4. Силовая часть DPX6012


А вот в плане заявленных характеристик полный «разборд и шатания», выше на картинке видно что у платы DPX3203 на экране надпись 35V/3A, при этом в заявленных характеристиках указано 0-32 Вольта. У платы DPX6005 максимальное напряжение 60 Вольт, а у DPX6012 уже 62 Вольта и при всем этом в заголовке еще и названия плат перепутаны, причем перепутаны они в англоязычном даташите, в китайском все нормально. Впрочем я ко всему этому еще вернусь так как расхождения на этом не заканчиваются.


Ну и характеристики на русском языке.
Модель: DPX6012/DPX6012S (с портом связи)
Входное напряжение: 6V-75V
Диапазон изменения выходного напряжения: 0-62V (входное напряжение должно быть выше выходного)
Диапазон регулировки выходного тока: 0-12A
Защита входа: Защита от подключения питания оратной полярности
Защиты выхода: (0vp) ограничние по напряжению, (0cp) по току, (0pp) по мощности
Выходная мощность: 0-744W
Разрешение установки выходного напряжения: 10mV
Разрешение установки выходного тока: 10mA
Размах пульсаций по выходу: <200mVpp (вход 48V, выход 24V, ток 5A)
Коэфициент пульсаций на частоте 100Hz: <1/10000
Дискретность отображения выходного напряжения/тока: 10mV, 10mA
Погрешность измерения напряжения: ±1%+20mV
Погрешность измерения тока: ±2%+20mA
Время реакции: <80ms
Работа с памятью: M0-M9 всего 10 ячеек для хранения настроек
Система охлаждения: Радиатор + вентилятор
Включение вентилятора: при выходном токе >1.5A или выходной мощности >50W
Рабочая температура: 0-60 ° C
Температура хранения: -20 ° C -70 ° C
Применение: для применения внутри помещения, максимальная влажность 80%
Вес: 258g

И хотя заказывал комплект через посредника, отправил он его в той же коробке что прислал продавец, получилась такая вот двойная упаковка, продавца + посредника. Это конечно надежно, но увеличивает общий вес, за который надо платить. Ну хоть смайлик на коробке настроение поднял :)


В комплект входит собственно преобразователь и USB кабель для подключения к компьютеру. Кабель оказался неплохим, длина полтора метра но имеющий с обоих концов обычные USB-A разъемы, т.е. в обычной жизни слабо применим.


Комплект преобразователя состоит из двух плат, управления и силовой.


На передней панели находится экран с диагональю 1.8 дюйма, энкодер и шесть кнопок, сама панель выполнена из оргстекла толщиной около 3мм с наклеенной защитной пленкой. Пленку я пока не снимал так как еще предстоит встраивание всей этой конструкции в корпус. Но уже сейчас могу сказать, что на мой взгляд не очень удобно, так как ставить это на переднюю панель — некрасиво, а за передней панелью, еще хуже.


С обратной стороны соответственно плата управления с разъемом дисплея.


Управляется преобразователь от привычного микроконтроллера STM8S005, при этом на плате имеется и операционный усилитель, предположительно в цепи ЦАП, но утверждать не буду.


Плата подключения к компьютеру установлена отдельно, при этом плата имеет опторазвязку. Вообще конструкция реализована весьма технологично, можно использовать и «как есть» и вынести ее отдельно на проводах.
Энкодер не нажимной, 24 шага на оборот, при этом довольно тонкий, потому распространенные могут не подойти.


Силовая часть для заявленной мощности весьма компактна, хотя решение DPS5020 еще компактнее, там при таких же габаритах мощность почти в полтора раза выше. Шлейф соединения с модулем управления короткий, около 12см, так что в корпусе особо не разгуляешься.


Плата немного поближе. Монтаж аккуратный, не идеал конечно, но довольно неплохо.


Охлаждение активное при помощи вентилятора размером 40мм. Радиатор имеет весьма интересную конструкцию, я бы сам не отказался прикупить таких радиаторов без довеска в виде платы преобразователя, с ней выходит слишком дорого. :)


1. По входу установлена пара конденсаторов емкостью 470 мкФ и на напряжение в 100 Вольт, также понравилась конструкция предохранителя, здесь он заменяемый, ток 15 Ампер. Жаль что подобные предохранители не рассчитаны на высокое напряжение.
2. Ключевой транзистор преобразователя N-канальный — IPP045N10N3, напряжение 100 Вольт, ток 100 Ампер, сопротивление 4.2 мОм.
3. Силовые компоненты установлены по обеим сторонам радиатора симметрично.
4. На выходе стоит диодная сборка MBR20100, а также дроссель, диаметр магнитопровода 32-33мм. Выходной дроссель держится только на своих выводах и никак дополнительно не закреплен.


По выходу два конденсатора емкостью 1000мкФ и напряжением 63 Вольта. На мой взгляд лучше поставить на те же 100 Вольт что и входные, а вот емкость я бы снизил до 470-680мкФ. Также здесь виден токоизмерительный шунт производства Dale сопротивлением 4.7 мОм (измеренное), в работе особо не греется.
Отмечу приятный факт, все ёмкие электролитические конденсаторы зашунтированы мелкими 0.1мкФ 100 Вольт.


Стабилизаторы питания, преобразователи, операционные усилители, в общем все кроме управления.


1. Входное питания поступает на DC-DC преобразователь XL7015E1. Производитель декларирует максимальное напряжение до 80 Вольт, что даже с запасом, хотя после того как я спалил входной стабилизатор на плате ZXY6005, стараюсь не рисковать и дорабатывать этот узел.
2. Рядом находится линейный стабилизатор, предположительно для питания платы управления.
3. Также недалеко нашелся еще один преобразователь, на базе ШИМ 34063. Сначала я думал что трансформатор на плате для управления полевым транзистором, но оказалось что он используется для формирования отдельного питания с гальванической развязкой.
4. В пользу вышесказанного говорит и оптрон со стабилитроном TL431.
5. Также на плате есть третий ШИМ контроллер, XL1509, вот он уже управляет силовым транзистором основного преобразователя, такая же схемотехника использовалась и на плате ZXY6005. Видимо производитель не стал изобретать велосипед и пошел проверенной дорогой.
6. Под радиатором есть еще какая-то мелкота, назначение неизвестно.


Узел операционных усилителей по току и напряжению, фактически здесь также применено решение как в ZXY6005, если мне не изменяет память, то даже операционные усилители те же самые. Также я думаю что здесь есть возможность подключить «аппаратную» индикацию режимов СС/CV.


Некоторое время я думал что N-канальный полевой транзистор и преобразователь с гальванической развязкой использованы просто для подпитки простейшего драйвера, но реальность оказалась куда круче.
Под вентилятором я случайно обнаружил сам драйвер и могу сказать, что в сравнении с ZXY6005 это явно шаг вперед. Дело в том, что там был Р-канальный транзистор с несколько дурацкой схемой управления. У преобразователей серии DPS стоит просто драйвер верхнего уровня. Здесь же производитель поставил драйвер нижнего уровня TC1413, управляет которым быстрый оптрон HCPL0600, которым в свою очередь управляет ШИМ контроллер.
Решение конечно лобовое, но драйвер с током до 3 Ампер и скоростной оптрон с цифровым выходом это действительно неплохо. Данное решение еще хорошо тем, что даже в случае выхода из строя силовой части это никак не отразится на измерительной и управляющей! Эх, если бы они еще шунт поставили в плюсовую цепь, а не в землю, цены бы им не было :(


Снизу пусто, силовые дорожки продублированы слоем припоя.


Пробное включение, ничего не взорвалось и не сгорело. При старте на экран не выводится ничего интересного, плата просто переходит в рабочий режим без всяких заставок.
А вот экран так себе, предположу что это экран от какого-то мобильного телефона, так как он имеет странный угол обзора для данного устройства, изображение хорошо видно спереди, справа, снизу и сверху, а при взгляде слева быстро инвертируется. Если экран расположить вертикально шлейфом вниз, то инвертироваться изображение будет при взгляде сверху, что и навело на мысль о мобильном телефоне.


Экран больше похож на экраны преобразователей серии DPH/DPS, у моделей серии ZXY он был обычный, 1602. На экран выводится:
1, 2. В выключенном состоянии — желтым шрифтом текущее напряжение/ток/мощность, при этом кнопками влево/вправо выбирается дискрета регулировки, а кнопкой set, что регулируем (ток/напряжение), собственно регулировка при помощи энкодера.
3. Кнопка ML отвечает за управление памятью, при этом кнопки влево/вправо отвечают за запись в память.
4, 5. Нажатие кнопки — Out активирует рабочий режим, при этом на экране высвечивается режим работы CC\CV, а также текущие значения тока/напряжения и мощности, ниже идет счетчик Ач и таймер с момента подачи питания. В отличии от ZXY счетчики после выключения питания сбрасываются в ноль, определил случайно, так как искал кнопку сброса по аналогии с ZXY. На мой взгляд решение плохое, иногда лучше когда преобразователь помнит эти значения.
6. Есть еще кнопка Shift, при нажатии на нее высвечивается и соответствующая надпись на экране, нажатие Set переводит панель в режим настроек.
7. Режим настроек имеет два окна, в первом задаются пороги защиты по напряжению, току и мощности.
8. Во втором окне по задумке должна задаваться температура, адрес и скорость порта, но из всего списка работает только выбор порта.
9, 10, 11. Защита триггерная, при превышении заданного порога преобразователь отключается и высвечивает соответствующую надпись.
12. В описании было заявлено, что максимально можно выставить 62 Вольта или 744 Ватта, реально преобразователь имеет 60 Вольт, 12.1 Ампера или 720 Ватт.


Картинка из инструкции и мое описание на русском.
1. Выходное напряжение
2. Выходной ток
3. Выходная мощность
4. Отданная емкость в Ач, дискретность 1мАч
5. Время с момента включения преобразователя.
6. Активная ячейка памяти
7. Установленный ток
8. Установленное напряжение
9. Индикация сохранения параметра в память или индикация режима Shift.
A. Индикация режима работы CC/CV или срабатывания защиты
B. Индикация состояния выхода
C. Информация о модели платы, сюда выводится то, что плата может выдать. Изначально думал что выводится макс ток/напряжение заданное в настройках, но нет, просто статичные цифры.

Управление преобразователем простое, но всю картину портят две вещи:
1. Режим ограничения мощности только триггерный
2. Счетчик Ач сбрасывается после выключения.



Первым тестом идет проверка точности калибровки.

Сначала оценка точности установки и измерения напряжения, здесь я выставлял напряжения в следующем порядке — 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 3.3, 4.2, 5.0, 8.4, 12.0, 20.0, 30.0, 40.0, 50.0, 60.0 Вольт. На фото видно что реальное выходное напряжение почти во всех случаях немного выше заданного, к норме оно пришло только в самом конце диапазона.
Измеряемое же самим преобразователем скачет то в одну сторону, то в другую, а точнее до 20 Вольт отображает ниже реального, после 20 — выше реального.


С током ситуация еще хуже, проверялись следующие значения — 10, 50, 100, 200, 300, 600 мА, а также 1, 2, 5, 7.5, 10 и 12.1 А.
В итоге до тока в 2 Ампера реальное значение выше заданного, выше — ниже заданного, но что хуже, измеренное преобразователем строго наоборот, до 2 Ампер измеренное ниже реального, выше — больше реального.


Также сразу и тест зависимости выходного напряжения от нагрузки, проверка проходила при четырех «стандартных» напряжениях — 3.3, 5.0, 12.0 и 19.0 Вольт и соответственно без нагрузки, с током 6 Ампер и 12 Ампер.

Во всех тестах напряжение при 50% нагрузки держится стабильно, но при 12 А заметно выше установленного.


Ну и попутно прогнал еще пару небольших тестов.
1. Погонял некоторое время под 1/3 максимальной выходной мощности, но максимальном токе.
2. Разобрался когда и как включатся вентилятор.

Вентилятор включается дискретно, регулировки нет, шум также заметный, порогов включения два, либо если ток выше чем 3 Ампера (включение при 3.01), либо если мощность выше 30 Ватт.


Нагрев сосредоточен на трех компонентах:
1. Выходной дроссель, при токе 12 Ампер температура 73 градуса.
2. Входной транзистор, при 1/3 нагрузки температура 60 градусов.
3. Входной стабилизатор напряжения, при входном напряжении 60 Вольт температура примерно как у транзистора, около 55-60 градусов.


В описании было указано, что полный размах пульсаций составляет до 200mVpp (вход 48V, выход 24V, ток 5A), соответственно я взял блок питания на 48 Вольт, выставил на выходе преобразователя 24 Вольта и нагрузил током в 5 Ампер. Но тут меня ждал некий облом. На экране осциллографа широкополосный шум хотя даже стояло ограничение полосы пропускания.


Сначала я грешил на земляные петли и т.п., но выяснилось что пульсации лезут даже при закороченном входе.


В общем буду разбираться что это за ерунда, и пока достану более привычный мне инструмент, как говорится — старый конь борозды не портит.
В итоге имеем:
1, 2. 24 Вольта 5 и 10 Ампер
3, 4. 5 Вольт 6 и 12 Ампер
5, 6. 12 Вольт 6 и 12 Ампер.

Ну что сказать, в заявленные 200 мВ р-р вписывается, но все равно как-то шумно.


Дальше уже не тянул блок питания, потому подключил более мощный источник и продолжил тесты.


1, 2. 36 Вольт 6 и 12 Ампер
3, 4. 48 Вольт 6 и 12 Ампер.

Самая худшая картина при напряжении около 36 Вольт и максимальном токе, потом пульсации начинают снижаться.


И конечно раз уж достал мощный блок питания, то решил измерит КПД и нагрев при большей мощности. В данном случае плата была нагружена примерно на 2/3 от максимума (40 Вольт 12 Ампер), выше пока не могу, не хватает мощности нагрузок для длительной работы.


Примерно минут через 20 измерил температуры и выяснилось что выходной дроссель имеет те же 70 градусов, а вот силовой транзистор прогрелся выше сотни, многовато :(


Измерение КПД, входное напряжение было 62 Вольта. Измерение конечно грубое так как производилось средствами измерителя блока питания и преобразователя, но примерную картинку понять можно.


Дальше должен был идти тест работы с ПО, по задумке оно выглядит так как показано ниже, но выяснилось, что скачать его просто негде, вот совсем. Вернее есть ссылка на китайскую байду, но я оттуда скачать не могу. Если у кого получится, был бы очень благодарен, там ПО для плат 6005 и 6012, общий объем около 450 МБ.
Кстати уже потом заметил, что на всех картинках этого ПО, найденных в интернете, оно в неактивном состоянии, т.е. вида как оно работает нет.


Благодаря совместной поддержке читателей удалось не только скачать ПО, а и кроме того разобраться с ним. Спасибо!
Для начала выяснилось, что это ПО от платы DKP6012, также в комплекте идет и ПО от версии 6005, оно взаимозаменяемо, но во втором случае вы не сможете выставить ток более 5 Ампер.


Так как со скачиванием ПО есть некоторые сложности, то выкладываю его на гугл диске, там же и документация, описание протокола и несколько разных версий самого ПО.

При установке ПО будет на китайском, разобраться куда нажимать не очень сложно, но в конце вас спросит что делать дальше и будут три кнопки, перезагрузить, выключить или отменить, для понимания где какая кнопка приложу скриншот того же окна на английском чтобы вы случайно не выключили компьютер.
Если есть проблемы с запуском ПО, то надо зайти в папку куда оно установилось и переименовать exe файл так чтобы в его названии не было иероглифов, например в DPX6012.


ПО крайне простое, для того чтобы оно соединилось с преобразователем надо чтобы его адрес (в его настройках) был 000.
Дальше просто выбираете в ПО СОМ порт, адрес которого можно посмотреть в диспетчере устройств, у меня это СОМ11 и нажимаете — connect.
Регулировки в реальном времени нет, чтобы изменить ток или напряжение, надо либо покрутить виртуальную ручку, либо ввести значение выше, активация введенных значений производится нажатием на кнопку с зеленой стрелкой. Кроме того ПО строит график напряжения/тока, но делает это крайне медленно. В общем оно во многом похоже на ПО ZXY, такое же примитивное.


Попутно запустил другую версию, она немного отличается, но язык программы — китайский, потому у меня вместо букв кракозябры.


В будущем я планирую засунуть все это в корпус и в процессе примерок выяснилось, что практически идеально подходят корпуса которые я недавно как раз купил и даже снимал видео о них. Внутри отлично помещается плата преобразователя, блок питания и остается место для вытяжного вентилятора, клемм и прочего.
На фото плата точно по размерам платы компьютерного блока питания, это когда-то мы производили УПСы и осталось некоторое количество готовых плат зарядных устройств.


Для лучшего понимания фото со стандартной платой компьютерного БП. Плату управления лучше сместить вправо, как показано на этом фото, тогда остается больше места для клемм.


В процессе обнаружился небольшой плюс, при желании плату преобразователя можно прикрутить к задней (да в принципе к любой ровной) панели и тогда вентилятор будет работать как вытяжной, очень удобно.


Теперь можно подвести итоги, для начала общее впечатление
В плане схемотехники и конструктива реализовано все относительно неплохо.
Точность калибровки — средне, лично я хотел бы выше.
Функциональность — низкая, ПО я так и не нашел, настройки измерителя емкости сбрасываются, автовлючения выхода нет.

Если сравнивать с преобразователями серии ZXY, то могу сказать что они очень похожи, увеличили экран, схемотехнику, но урезали немного функционал, удобство управление сопоставимое, но у ZXY оно вне нравится больше.
В сравнении с преобразователями типа DPS-5020 функционал вообще никакой, но удобство управления выше и кроме того здесь выходное напряжение до 60 Вольт что иногда критично. Да и динамика управления/отображения у обозреваемого лучше и ближе к ZXY. У DPS мне понравился синхронный выпрямитель, в остальном схемотехника схожа.

Из замеченных недостатков отмечу странное поведение энкодера. Если его крутить быстро, то он начинает «проскальзывать». Например я иногда вместо переключения дискреты регулировки просто делаю больше оборотов энкодером, это даже быстрее чем прыгать по диапазонам, здесь так не всегда получится.
Кроме этого не понравилось расположение кнопок влево/set/вправо, по опыту скажу что лучше было бы — влево/вправо/set. А еще лучше было бы оставить как у ZXY, две кнопки, set и переключение дискреты по кругу.

В общем лично на мой взгляд потенциал у этой серии преобразователей есть, мне он в чем-то понравился больше чем DPS/DPH, но конструкция (а точнее ПО) явно «сырая» и требует доработок. Будет ли этим заниматься производитель или забросит как серию ZXY, не знаю, да и ПО для компьютера хотелось бы все таки попробовать.

На этом у меня все, буду рад вопросам по данной плате. Попутно предвижу вопрос, а на али есть? Есть, стоит почти 60 долларов.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость комплекта с учетом доставки к посреднику вышла $40,62, вес комплекта 393 грамма согласно информации от посредника (т.е. вместе с коробкой), стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов, например количества, а также наличия других товаров в заказе.