Блок питания MeanWell EPP-500-54

Данный блок питания я хотел купить уже давно, но то одно мешало, то другое и вот в итоге он попал ко мне в руки. Скажу сразу, блок питания понравился, хотя мелкие странности у него все таки имеются.



Некоторое время назад появился у меня модуль гибридного преобразователя RD6006P и захотелось сделать компактный регулируемый блок питания. В принципе можно было сделать свой корпус, подходящий под размеры какого нибудь блока питания, но во первых корпус у меня уже был, причем металлический, а во вторых, хотелось компактное решение.

Выбор пал на модель EPP-500-54 не просто так, мне бы в общем-то подошел и БП серии EPP-400-хх, а возможно с ограничениями и EPP-300-хх если бы не одно «но», в этих сериях нет блоков питания с напряжением более 48 вольт, а в идеале надо было 65.
Да, почему-то бренды не выпускают блок питания больше чем на 48 вольт. Хотел купить БП с топологией LLC, для усилителей мощности, но оказалось что подходящий БП будет стоит сопоставимо с тем же Минвелом.

В общем закончилось все тем, что я заказал EPP-500-54, два… и не так давно получил первый :)
Заказывался БП на таобао по той простой причине что в Украине они мало того что только под заказ, так еще и стоят несуразных денег, даже российский ЧипДип выставлял EPP-500-54 по куда как более демократичной цене.

Заказывал два блока питания, о втором расскажу в другой раз. Порадовало что в качестве бонуса положили коврик для мышки, приятно :) А вот упаковка блока питания могла бы быть и сильно получше, чем просто кусок пупырки, даже как-то странно, при такой цене.


Краткое описание серии, здесь и далее приведены скриншоты из даташита.


Конструкция блока питания открытая, но мне это никак не мешает, согласно наклейке это действительно MeanWell EPP-500-54, а так как даже китайцы не подделывают их с полным сохранением названия, то это вполне себе оригинальный БП.


В серию входит восемь моделей, что само по себе довольно много, при этом данная серия отличается от других наличием модели с выходным напряжением в 54 вольта.


Внешне выглядит очень красиво, по своему конечно, но видно как разработчики пытались «упаковать» все в довольно компактный размер и могу сказать что у них это получилось.


Корпус по сути отсутствует, его роль выполняет Г-образная пластина из алюминия, она же является радиатором для некоторых силовых компонентов.


Размеры блока питания всего 127х76х41мм, или 5х3 дюйма. На чертеже с размерами кроме собственно всех размеров есть и указание на размещение вентилятора относительно блока питания.


На входе полноценный сетевой фильтр, что логично и понятно, я бы скорее удивился если бы его не было. Но вот что непривычно, так это двухконтактный разъем питания и отсутствие места для подключения земляного провода, судя по всему он подключается прямо к корпусу.
Кстати насчет корпуса, а точнее, алюминиевого шасси. У него отсутствуют какие либо крепежные отверстия, разве что можно использовать четыре резьбовые стояки крепления платы.


Предохранитель, кучка конденсаторов, дросселей, термистор, пожалуй только варистор не смог найти.
На плате имеется место для установки второго предохранителя, но он заменен перемычкой.


Общий вид платы, как можно заметить, кроме отвода тепла на шасси производитель применил и отдельные радиаторы.


1. Монтаж очень плотный, при этом заметил что имеется реле, которое судя по всему стоит в цепи ограничения стартового тока, по крайней мере оно срабатывает почти сразу после включения и отключается спустя некоторое время после обесточивания.
2. Транзисторы инвертора блока питания расположены на отдельном небольшом радиаторе.
3. Для повышения КПД производитель применил синхронный выпрямитель, хотя при таком высоком выходном напряжении он уже и не дает большого прироста.
4. В качестве защиты от перегрева на двух радиаторах установлены термовыключатели.


1. Выход планируется подключать при помощи винтовых клемм, думаю это просто унификация с более низковольтными моделями, которые рассчитаны на гораздо больший выходной ток. Слева находится разъем подключения вентилятора, справа регулятор выходного напряжения и пара вспомогательных разъемов.
2. На выходе установлены четыре конденсатора 220мкФ и один скорее всего на 150мкФ, маркировку не глянул, но он меньше других. Конденсаторы рассчитаны на 80 вольт, и здесь производитель пытался впихнуть все по максимуму, потому как конденсаторы на 63 вольта работали бы менее надежно, а на 100 вольт имели бы больше размер
3. Сбоку имеется дополнительная платка отвечающая за третье вспомогательное напряжение, 5 вольт.
4. По сути это привычная многим «дежурка» и вместе с ней получается что БП имеет:
Три выходных напряжения, основное 54 вольта, 12 для питания вентилятора и 5 вольт для питания вспомогательных узлов.
Сигнал PowerON, для управления включением основного БП
Сигнал PowerGood, для информирования потребителя что БП стартовал корректно
Измерительные сигналы S+ и S-, о них позже.


Входные конденсаторы установлены так, что без выпаивания их маркировку не прочитать, выпаивать было лень, потому просто измерил, вышло около 250мкФ на оба, соответственно скорее всего это конденсаторы на 120мкФ.
Попутно измерил емкость выходных, 950мкФ из которых 880 точно уходит на четыре по 220, ну и что-то остается пятому конденсатору.


В даташите была блок-схема блока питания из которой можно узнать только то что БП имеет два независимых преобразователя, а также узлы защиты, ну и что частота PFC и основного инвертора составляет 90 и 100кГц соответственно.

Но уже позже я понял что блок схема имеет ошибки, например в связке из трех оптронов, показанных внизу, один развернут наоборот, а кроме того все три транзисторные.
Также здесь видно что контакты S+ и S- подключены к выходным цепям через резисторы. В даташите больше о них ни слова, но что-то мне упорно подсказывает, что это контакты ОС для реализации четырехпроводного подключения нагрузки.
Вообще сильно расстраивает очень скудная документация, которая по сути включает в себя только таблицу параметров и чертеж с размерами.


Подключаем входной кабель, подаем питание.
На выходе около заявленных 54 вольт, приятно порадовало потребление без нагрузки, которое составляет всего 1.4-1.5Вт, что для 500Вт БП весьма мало.
Диапазон перестройки выходного напряжения составил около 49-56.7 вольта, при этом если пытаться выкручивать напряжение на выходе еще больше, то БП переходит в старт-стопный режим, означающий срабатывания узла OVP (защита от перенапряжения по выходу).


Также в даташите было пояснение по поводу подключения разъемов, из которого можно понять что кроме входного и выходного имеем:
1. Разъем вентилятора, в общем-то стандартный двухконтактный разъем
2. Разъем подключения линий ОС и выхода PG
3. Разъем выхода дежурных 5 вольт и управления включением БП.

В последних двух случаях применяется относительно редкий разъем DF11-4DS-2C (ответная часть), который я даже хотел купить, но стоит дорого, везут под заказ, в общем передумал, тем более БП включается и без них.


Как я писал, контакты S (скорее всего от Sense) соединены с выходными, сопротивление между ними 13Ом.


1. На разъеме питания вентилятора имеем 12 вольт, причем как я понимаю, стабилизированные.
2. На дежурных 5 вольт соответственно 5 вольт, это напряжение имеется только на этом разъеме и дальше никуда не выходит.
3, 4. Контакт PS_ON подтянут в +5 вольт, соответственно БП нормально стартует без его подключения, чтобы «заглушить» основной преобразователь надо заземлить этот контакт, потребление при этом падает до 0.2-0.4Вт.


Нагрузочный тест в интервале нагрузок от 0 до 8А показал что БП ведет себя неплохо, но при этом отмечу что выходное напряжение «плавает» примерно на ±5мВ просто само по себе.
Ниже результаты при токах 0, 1, 2, 4, 6 и 8А.


КПД измерялся в диапазоне нагрузок от 0.5А до 11А, потому контрольных точек получилось много. При заявленных 94% блок показал реально до 95% при максимальной мощности.
Кроме того выяснилось, что защита от перегрузки срабатывает при выходном токе более 11А, ближе к 11.2-11.3А, а БП корректно работает и при мощности около 550Вт явно дольше заявленных 3 секунд.


Пульсации измерялись при прямом подключении щупа к клеммам и здесь я получил около 150мВ р-р при заявленных 200.
Осциллограммы при токах 0, 3, 6 и 9А, на первой осциллограмме отчетливо виден «зеленый режим», когда БП перешел в режим малого потребления.


Зато на выходе имелись пульсации на частоте 100Гц, причем что при токе 3А, что при 9А, разница только в амплитуде. Возможно были наводки на щуп, но здесь я не уверен.


Термопрогон проводился при условиях, когда блок питания просто лежал на столе, возможно температурные режимы были бы немного лучше, если бы он стоял боком, но мне более важно было оценить общую ситуацию.


В даташите имеются графики зависимости выходной мощности от температуры воздуха, наличия дополнительного охлаждения и входного напряжения, но если сильно упрощенно, то при сетевом напряжении 230 вольт мы имеем два режима работы:
1. Естественное охлаждение — 320Вт
2. Принудительное охлаждение — 500Вт.


Я проверял при естественном охлаждении, сетевом напряжении 230 вольт и выходном токе 3, 6 и 7А, что дает мощность нагрузки 160, 320 и 375Вт, каждый этап длился 20 минут.

В первых двух режимах в общем-то все было даже красиво, но когда я поднял нагрузку до 7 ампер то температура трансформатора превысила 100 градусов.
Пункт Д.PFC, это диод корректора, он стоит рядом с силовым транзистором, но измерить температуру транзистора не получалось.


Те же режимы на термофото. В процессе теста обратил внимание, что температура обмотки трансформатора при токе 6А составляла 97 градусов, на третьем снимке тепловизор поставил фокус как раз на эту точку и там уже около 115.


Блок имеет небольшую положительную зависимость выходного напряжения от температуры:
1. Холодный БП без нагрузки
2. Прогретый БП с нагрузкой 7А
3. Прогретый БП без нагрузки.

Также отмечу что БП имел некий «выбег» напряжения после снятия нагрузки, сначала было 54.050, за примерно 20-30 секунд подросло до 54.054, потом начало снижаться.
Но вообще на мой взгляд напряжение держится очень стабильно, все таки 40-50мВ ухода при напряжении в 54 вольта это неплохо.


В общем-то на этом этапе можно было бы обзор и закончить, но дальше я бы хотел рассказать о варианте небольшой переделки блока питания для использования совместно с преобразователем серии RD60хх.


RD6006P для нормальной работы требует на входе минимум 61+3.6=64.6 вольта, но как я писал выше, блок питания не может выдавать напряжение выше чем 56.7 вольта.
Соответственно надо решить две задачи:
1. Увеличить максимальное напряжение, т.е. диапазон регулировки вверх.
2. Поднять нижний порог защиты от перенапряжения. Кстати в описании он может быть в диапазоне 56.7-59.4, но у меня был по минимуму :(

Начать решил с коррекции защиты от перенапряжения, но оказалось что не все так просто, тем более без документации. Отчасти с толку сбила надпись OVP на плате и резистор, который находится рядом с ней. Данный резистор является верхним в делителе от выходного напряжения, но по цепи ОС стабилизации напряжения.
В общем почти мимо, разве что немного помогло потом.


В общем стало понятно, что надо копать глубже, потому откручиваем плату от шасси.


Здесь же я и узнал, что ближний к краю силовой компонент это диод корректора, а левее стоит его силовой ключ.


Общий вид нижней части платы.


Отдельные компоненты и узлы:
1. ICE3PCS03, контроллер АККМ.
2. L6599, основной ШИМ контроллер. Справа видны три оптрона и видно что они одного типа, но два направлены в одну сторону, а один в обратную, что противоречит блок-схеме в даташите БП.
3. MP6922, контроллер синхронного выпрямителя, выше виднеется стабилизатор 7812, предположительно отвечающий за выход питания вентилятора.
4. LS957B, даташит поискал, но как-то вот сходу и не смог найти, предположу что это формирователь сигнала Power_Good.


Также снизу платы установлены два токоизмерительных шунта, а сверху платы есть ОУ, усиливающий сигнал от них. по хорошему надо было бы проверить наличие режима СС, но у меня нет такой нагрузки, которая смогла бы стабилизировать напряжение в нужном мне диапазоне и с мощностью около 550-600Вт.


Какой из оптронов отвечает за защиту я разобрался относительно быстро, даже мог просто его коротнуть и ничего бы не отключалось, но «это не наш метод», тем более что как потом оказалось, на этот же оптрон заведена и защита от перегрузки.

В общем обнаружилось две цепи ОС.
1. Вверху, отвечающая за OVP, отмечен нижний резистор делителя, рядом даже место есть для второго.
2. Внизу, нижний резистор делителя ОС по напряжению.

Так как наиболее простой способ коррекции это установка дополнительного резистора параллельно, то его я и выбрал, соответственно для поднятия напряжения надо уменьшать сопротивление нижнего резистора делителей.

Вообще на плате имеется как минимум четыре штуки TL431:
1. ОС по основному выходу
2. ОС по току
3. OVP
4. ОС 5 вольт

И это реально сбивало с толку, особенно в цепи защиты от перегрузки, потому как там полностью цепь выглядит так: шунт — ОУ — транзистор — делитель — TL431 — оптрон. На этот же оптрон выведена и OVP.


Путем нехитрых расчетов прикинул номиналы резисторов, которые надо подключить параллельно имеющимся, вышло что по цепи ОС напряжения можно поставить 20кОм, а по цепи OVP что-то около 7кОм. Но 7 кОм под рукой не нашлось, поставил 9.1кОм.

В итоге получил срабатывание OVP при напряжении выше 62.7 вольта, установил параллельно резистору 9.1кОм еще и 33кОм, получилось уже 64.32 вольта.


Но показалось что и этого мало, потому заменил резистор 33кОм, стоящий параллельно ранее установленному 9.1кОм на 20кОм (общее 6.25кОм) и смог настроить блок на выходное 65 вольт, хотя я бы не рекомендовал такое делать.


В процессе хоть и делал все аккуратно, но все равно случайно коротнул щупом выход БП на разъем подключения вентилятора, благо пострадал только сам разъем.


О преобразователе и корпусе я уже как-то рассказывал, но вот пришло время совместить все вместе.
1, 2. Вариантов установки Бп только два, когда шасси обращено к преобразователю и от нет, я выбрал первый вариант, так как в этом случае оно будет работать как экран, да и охлаждение улучшится.
3, 4. Самым сложным этапом было врезать сетевой разъем. Хотел установить его вертикально на место клемм, но тогда он мешал блоку питания.


Очень важно сделать дополнительную изоляцию. Проблема данного БП в том, что у него компоненты «горячей» части стоят близко к краю платы и если поставить БП как я планировал, то они будут совсем рядом с корпусом.
Почти то же самое относится и к верхнему торцу платы.

Для изоляции я использовал пластик, попадается в упаковках разных товаров.


Вот собственно и почти всё, пожалуй не хватает только вентилятора и платы управления для него, но вентилятор пока в пути ко мне, а плата без него не имеет смысла, расскажу в другой раз.


Включаем, проверяем, все работает :)
И здесь я сделаю важное отступление:
Понятно что все переделки только на ваш собственный риск, но кроме того скажу, что я повысил напряжение на 20% относительно исходного, это ОЧЕНЬ много и я планирую снизить его примерно до 60 вольт (+10% от исходного).
Суть в том, что если +10% блок питания обычно переживают без проблем, то уже +15% им дается сложнее, а +20% это совсем уж много и лучше не рисковать.


Ну и что сказать по итогам. Лично мне блок питания понравился, особенно большой мощностью при малых размерах, а также высоким КПД, вменяемым уровнем пульсаций, да и вообще общим поведением.
Немного не понравился очень малый диапазон регулировки выходного напряжения, да и лично на мой взгляд нагрев трансформатора великоват, но это уже придирки.

Если устраивает цена, то рекомендую, не пожалеете, найти более компактное готовое решение для питания сложно.

На этом у меня все, надеюсь что информация была полезной.