ZXY6020S, или развитие истории самодельного мощного лабораторного блока питания

Примерно полтора года назад у меня уже был обзор с применением младшей платы DC-DC преобразователя семейства ZXY60xxS.
Блок питания исправен и работает абсолютно нормально. Но опыт эксплуатации показал, что хочется чего то другого. В связи с этим около года назад я задумал конструкцию более оптимального (по крайней мере для меня) блока питания.
В общему кому интересно что я наколхозил в итоге, то прошу под кат.
Внимание, большой трафик, много фото.



Для начала скажу, что в этом обзоре я буду часто ссылаться на серию из нескольких обзоров полуторагодичной давности, где я обозревал менее мощный вариант этой платы, ее применение и дополнительные модули и компоненты, которые были тогда использованы.
Кроме того данная плата была добавлена в ассортимент магазина по моей просьбе. Т.е. идея этого обзора было задолго до заказа этой платы и тем более до ее получения.

Опыт эксплуатации предыдущего варианта платы показал довольно большое удобство работы с ней, относительно неплохие характеристики, большой диапазон регулировки выходного напряжения, но очень маленький выходной ток.
Да, максимальная выходная мощность БП была 300 Ватт, это вполне нормально, обычно недорогие блоки питания имеют мощность 150-200 Ватт.
Но максимальный ток был ограничен пятью амперами, а точнее 5.2 Ампера.
Мне часто приходится сталкиваться с ремонтом всяких блоков питания, а также автомобильных повышающих инверторов. И при этом надо иметь возможность регулировать напряжение питания этих инверторов для выявления неисправностей.
А так как выходной ток всего 5.2 Ампера то получается, что при напряжении в 14 Вольт я могу получить всего 73 Ватта. Это мало, очень мало.

На момент заказа предыдущей платы я не знал ее особенностей работы, но в процессе выяснилось, что плата имеет очень удобную особенность.
Особенность заключается в возможности установки максимальной выходной мощности.
Например, мне необходим большой ток при низком напряжении, но это совсем не значит что мне необходим такой же ток при максимальном напряжении. Я решил, что при напряжении 60 Вольт мне реально хватит и 5-10 Ампер.

Собственно это и была та идея, которая пришла мне в голову год назад.
Данный БП позволяет при максимальной выходной мощности в 700 Ватт получить более 300 Ватт при напряжении 14 Вольт, а это куда больше чем 73 в предыдущем варианте, кроме того он позволяет получить более 600 Ватт при напряжении 28 Вольт (24 Вольта инверторы).

Так, что-то я сильно забежал вперед, наверное пора перейти к обзору, а остальное рассказывать уже в процессе.


Внутри все тщательно переложено пупыркой, сверху лежит конвертер USB-RS232 ttl, который я даже не ожидал.


А вот и преобразователь. Я бы не сказал что для заявленной мощности он большой, скорее даже наоборот.


В отличии от предыдущего варианта ZXY6005, этот состоит из двух плат, впрочем у среднего варианта ZXY6010 конструкция точно такая же.
На одной плате собрана силовая часть, на второй управление, индикация и измерение тока.


Заявленные технические характеристики преобразователя.
На самом деле максимальное выходное напряжение составляет 62 вольта, а ток 22 Ампера, что дает более 1300 Ватт.


Конструкция очень хорошо продумана, платы соединяются посредством двух линий, силовой и управления. Платы можно легко отключить друг от друга, это реально удобно.


Сначала я покажу что из себя представляет плата управления.
В основном она очень похожа на плату ZXY6005, я бы даже сказал, что более чем просто похожа.
Узел процессора, схемотехника аналоговой части, управление и индикация полностью идентичны, за исключением некоторых мелких моментов, ну и конечно немного отличаются номиналы в цепи измерения тока.
Основное отличие состоит в том, что на отдельную плату вынесли почти всю силовую часть и узел предварительного стабилизатора напряжения, который выдает 12 Вольт.


Приятно порадовали конденсаторы Jamicon. Не скажу что они отличаются какими то выдающимися характеристиками, но вполне надежны, гораздо лучше безымянных вариантов.
Узел управления, кнопки и энкодер, полностью идентичны младшей модели платы.
Клеммники правда стали «пожирнее», но это и понятно, ток до 22 Ампер накладывает свои требования к компонентам.


С обратной стороны платы пусто, вообще никаких компонентов, только проводники печатной платы и все.


Так как платы рассчитаны для установки друг над другом, то размеры обоих плат одинаковы и составляют 130х85мм.


В нижней части платы расположены кнопки управления, функции одинаковы для всех плат.
1, 2 — увеличение/уменьшение, а также выбор режима индикации.
3 — выбор ячейки памяти или перемещение курсора при регулировке параметров
4 — выбор регулируемого параметра
5 — включение/выключение подачи питания на выход платы, а также подтверждение выбора параметров.

Также как и в прошлом варианте присутствуют два неудобных момента:
1. Кнопки ± стоят непривычным для меня образом, увеличение слева, а уменьшение справа.
2. кнопки подключения ко входу АЦП, но выбран очень маленький диапазон изменения напряжения от нажатия кнопок, потому не забываем про наличие режима калибровки клавиатуры.
Калибровка — выключить питание, нажать кнопку ОК, включить питание, когда высветит калибровочное значение то отпустить кнопку.


Справа от кнопочной клавиатуры находится энкодер, который по сути дублирует кнопки ±, за исключением выбора режима работы.
Слева расположен разъем для подключения к компьютеру, довольно полезная опция.


Часть компонентов скрыта под дисплеем, который можно снять после отвинчивания четырех винтов.
Так как преобразователь довольно сложный, а монтаж односторонний, то компоновка плотная.
сразу бросается в глаза наличие большого количества разъемов.
Слева вверху разъем для соединения платы с силовым модулем, под ним разъем дублирующий выключатель питания.
Слева внизу разъемы для подключения к компьютеру и для внешней клавиатуры.
Справа внизу два небольших разъема, трехконтактный для подклчения внешнего энкодера, двухконтактный для подключения обратной связи по напряжению.
Справа вверху разъем подключения светодиодов индикации режима работы.


1. В этой плате использован микроконтроллер STM8S105K6T6C, в младшей стоял STM8S105K4T6C
2. Питается микроконтроллер от линейного стабилизатора AMS1117 с выходным напряжением 3.3 Вольта
3. Аналоговая часть хоть и сделана идентично прошлой плате, но операционные усилители применены другие. В прошлый раз были ОУ от Майкрочипа, сейчас установлены прецизионные TLC272 от Тексас Инструментс.
4. Вместо управляющего ШИМ контроллера XL1509 установлен более мощный LM2596S.
Данный контроллер управляет мощным транзистором, установленным на силовой плате.
Частота работы 150кГц.
5. На плате присутствуют три светодиода индикации режима работы.
Напряжение на выход подано.
БП работает в режиме ограничения напряжения
БП работает в режиме ограничения тока.
6. Питается все это от линейного стабилизатора 5 Вольт (операционные усилители применены с питанием 5 Вольт).

Вообще стоит отметить, что устройство полностью функционально «из коробки», т.е. на плате присутствуют все необходимые элементы управления и индикации.


Кроме «тонкой» электроники на плате управления установлены конденсаторы выходного фильтра силового питания и токоизмерительный шунт.
Конденсаторы имеют емкость 2200мкФ и рассчитаны на напряжение до 63 Вольта.
Напряжение выбрано впритык, при выходном напряжении в 62 Вольта ставить конденсаторы на 63 Вольта немного небезопасно.
Также на фото видны большие клеммники для подключения силовых проводов, клеммники хорошие, замечаний нет.


Судя по обозначению и моим прикидкам шунт имеет сопротивление всего 2.5мОм.
Я не был уверен в маркировке, вернее в порядке цифр, потому провел небольшой расчет по нагреву.
При 2.5мОм на шунте выделится мощность порядка 0,0025х22х22=1.21 Ватта
При 25мОм было бы около 12.1 Ватта, а так как шунт немного теплый, то подходит первый вариант. 2.5мОм.

Разъем для подключения силовой платы имеет всего шесть контактов, из которых два контакта земляных (позже объясню почему).
Остальные контакты это —
12 Вольт для питания платы управления
ШИМ сигнал для управления мощным транзистором
Управление вентилятором
Сигнал с термодатчика.


Силовой модуль.
Здесь компоновка явно посвободнее, скорее всего просто был за основу выбран размер печатной плату управления, а потом в тот же размер делали силовой модуль.


Плата прикручена к радиатору приличных размеров, на который вынесены транзисторы и диодные сборки.


Стоит отдельно сказать про одно из полезных улучшений платы.
Дело в том, что у предыдущих версий платы питание было реализовано посредством преобразования входного напряжения во вторичное 12 или 5 (в плате 6005) при помощи ШИМ контроллера.
К такой схемотехнике было много замечаний, так как надежность была очень низкая. Я уже неоднократно встречал упоминания о выходе из строя этих преобразователей.
Дело в том, что плате лучше подавать на вход хотя бы 65-70 Вольт, а это уже довольно тяжелый режим для работы недорогих ШИМ контроллеров. В своей 6005 я заменил контроллер на более дорогой и использовал некоторые доработки для снижения напряжения, но это дорого и сложно.
Здесь производитель поставил сначала линейный преобразователь в 54 Вольта, выход которого в целях уменьшения броска тока подключен через резистор к конденсатору фильтра, а уже дальше стоит преобразователь 12 Вольт.
Т.е. схема выглядит так — Входное напряжение — линейный стабилизатор 54 Вольта — ШИм стабилизатор 12 Вольт (вентилятор и силовая электроника) — линейный стабилизатор 5 Вольт (операционные усилители) — линейный стабилизатор 3.3 Вольта (процессор).

За это отдельное большое спасибо. Кстати в даташите присутствует еще старая фотография, без линейного стабилизатора.


На силовой плате также присутствует разъем с той же распиновкой контактов, что и на плате управления, рядом с ним находится и силовой клемник.


1. В качестве ШИМ контроллера, понижающего 54 Вольта до 12 применен XL7005. Он имеет максимальное входное напряжение в 65 Вольт, потому 54 Вольта для него это очень с запасом.
Но стоит учесть, что выходной ток максимум 0.5 Ампера, потому не стоит подключать к этому источнику мощные потребители. Также он имеет не очень надежную защиту от КЗ, которую я на прошлой плате проверил с плохим результатом :(
2. Питание вентилятора коммутируется биполярным транзистором MJD122.


Также на плате установлен драйвер мощного полевого транзистора. Т.е. это по сути каскад для управления силовым ключом включенным в положительный провод питания.
Я не разобрался в схеме, но скажу лишь что здесь применено несколько нестандартное решение, я обычно в таких узлах применяю более привычные драйверы верхнего уровня.
Назначение светодиода для меня также осталось загадкой.


В драйвере использованы два широко известных таймера NE555. Один включен до импульсного трансформатора и управляет транзистором к котрому и подключен трансформатор.
Второй таймер установлен уже в «верхней» части драйвера.
Странно, непонятно, но это работает :)


Дроссель выглядит очень маленьким, особенно с учетом того, что плата имеет максимальную выходную мощность в 1200 Ватт.
Хотя с учетом того что производитель рекомендует использовать активное охлаждение, то возможно и нормально. Но я бы все таки увеличил его размер (с учетом неизменной индуктивности) и применил провод больше диаметром, это однозначно улучшило бы тепловой режим работы.


Здесь конденсаторы применены уже с запасом, в прошлый раз входные конденсаторы были также на 63 Вольта.
Здесь же установлены два на 100 Вольт, емкостью 1000мкФ.
Рядом с ними расположен клемник для подачи питания на плату.
Слева от конденсаторов стоит диод, включенный параллельно входу для защиты платы от переполюсовки. Польза от него больших токах небольшая, но в крайнем случае он сгорит и закоротит питание, защитив тем самым электронику.
Около силового дросселя есть второй диод, он включен параллельно силовому транзистору.


Снимаем плату, благо для этого необходима только крестовая отвертка, удобно :)
Все элементы установлены через теплопроводящие прокладки, т.е. радиатор не имеет электрического контакта с элементами и его можно крепить к металлическому корпусу.


На радиатор выведены:
1. Термодатчик
2. Две диодные сборки STPS20H100C, каждая рассчитана на ток до 20 Ампер (на всю сборку) и напряжение до 100 Вольт. Так как сборок две, то максимальный ток составляет 40 Ампер, это без запаса, так как по хорошему ток диода должен быть 2х от выходного.
3. А вот в качестве мощного ключа стоит неожиданно транзистор производства IXYS. Эта фирма выпускает очень хорошие силовые элементы, потому присутствие компонента данной фирмы весьма приятно.
Установлен транзистор с маркировкой IXFH160N15T2. Это мощный N канальный полевой транзистор с максимальным током в 160 Ампер, напряжением в 150 Вольт и сопротивлением открытого канала 9мОм.
4. К сожалению идентифицировать транзистор линейного стабилизатора 54 Вольта мне не удалось, маркировка или отсутствовала изначально или полностью стерта :(

Так как не все элементы получилось отогнуть, то транзисторы пришлось выпаивать, заодно отметил что полевой транзистор впаян в плату «до упора» и то немного отгибает плату.


Естественно не обошлось и без доработок.
В принципе доработок платы было сделано очень много, и я опишу все эти доработки.
Но также скажу, что плата полностью работоспособна и без этих доработок.
Цель доработок была улучшить надежность и качество работы. причем надежность стояла на первом месте. Да и просто раз уж начал заниматься, то не мог устоять чтобы что то не изменить в лучшую сторону.

Первым делом я взял провод 0.75мм.кв и усилил силовые дорожки на плате, попутно пролудив их большим количеством припоя.
Средний ток через эти дорожки может достигать 22 Ампер, а импульсный все 44 Ампера, потому увеличив их сечение мы получим небольшое, но улучшение, тем более это несложно.


Диодные сборки подключены через небольшие уравнивающие резисторы, я не могу измерить их сопротивление, но то что эти «перемычки» стоят даже там где можно было провести просто дорожку, говорит о том, что это все таки низкоомные резисторы в виде перемычек.
Это решение правильное, но эти перемычки в некоторых местах были не очень хорошо пропаяны, по крайней мере мне так показалось, потому были также потом дополнительно пропаяны.


Следующая доработка касалась замены конденсаторов на более качественные, я применил хорошие конденсаторы Capxon серии KF.
Заменены были 4 конденсатора 220мкФ 25 Вольт на конденсаторы с аналогичными параметрами.
После этого я подготовил дополнительные элементы, которых изначально на плате не было, но с ними будет лучше.


Некоторые доработки которые полезно внести в схему силовой платы.
Сначала улучшение «защитных» свойств платы.
1. Перерезаем дорожку около входного клеммника. Дорожка идет от небольшого защитного диода, не пропускающего питание если допущена переполюсовка по входу.
2. Впаиваем предохранитель в разрыв перерезанной дорожки.
3. Я применил предохранитель на ток 315мА. Ток потребления платы меняется в зависимости от входного напряжения и составляет около 200-80мА. Чем больше напряжение, тем ниже ток.
4. Попутно для защиты я купил супрессор 1.5KE13A, это по сути мощный стабилитрон на 13 Вольт.
5. Этот супрессор впаивается параллельно выходному конденсаторы стоящему в цепи 12 Вольт, после ШИМ стабилизатора.
Его цель — не допустить повышения напряжения при пробое ШИМ контролера питания 12 Вольт, а также при этом сжечь предохранитель. Это сделано для защиты «мозгов» платы при нештатной ситуации.
6. Также я установил конденсатор 220мкФ 100Вольт параллельно силовому выходу платы.
Дело в том, что провод от дросселя имеет большую длину до конденсаторов фильтра и возможны помехи от больших выбросов тока.
В предыдущей ревизии платы здесь был конденсатор, но потом его перенесли на плату управления. Я решил сделать по своему и установил дополнительный конденсатор на силовой плате. Емкость его небольшая, но он точно не помешает.


Ну а эта доработка уже скорее из серии — почему бы и не сделать раз есть возможность.
Я заменил теплороводящие прокладки из резины на прокладки из слюды.
Некоторое время назад я делал обзор, где сравнивал теплопроводность разных прокладок и слюда показала себя лучше чем резина, поэтому решено было менять.
Прокладка под транзистором линейного стабилизатора 54 Вольта не менялась так как тепловыделение там небольшое.
Дополнительно промазал пастой КПТ-19, насколько я понял она имеет немного лучше характеристики чем популярная КПТ-8.


Вот так это выглядит после доработок и перед скручиванием платы и радиатора в один блок.
На тот момент я не думал что мне придется разбирать конструкцию еще раз.


1. Один из выводов силового дросселя является перемычкой между слоями платы.
Т.е. дорожка идет сверху платы, но в месте вывода переходит на другую сторону. Я решил пропаять это место, чтобы уменьшить токовую нагрузку на металлизацию отверстий платы.
2. Вид замененных и добавленных компонентов.


Общий вид платы после первой стадии доработок (не думал что стадий доработок будет более одной).


Плата управления также подверглась доработкам, хоть и в меньшей степени.
1. Сюда также был куплен супрессор, но на этот раз это 1.5KE6.8A, рассчитанный на 6.8 Вольта.
2. Данный супрессор включен параллельно шине 5 Вольт для защиты пусть не операционных усилителей, то хотя бы процессора.
Этот супрессор установлен на случай если первая ступень защиты не поможет.
Дело в том, что можно заменить операционные усилители, ШИМ контроллер, транзисторы и диоды, но смерть процессора это однозначно плату в мусор, а так как плата недешевая, то мне бы не хотелось этого делать. В прошлый раз у меня уже был пробой стабилизатора, процессор выжил, но седых волос у меня точно добавилось.


Пробное включение после переделки.
Вообще я испытывал немного плату и до переделки, но из-за того что обзор готовился очень долго, то нарушилась линейность хронологии фотографий, потому буду публиковать фотографии в несовсем правильном порядке, уж извините.

Первое включение производил от предыдущего БП, просто для удобства.


При включении на экран кратковременно выводится информация о модели и производителе платы, а также номер версии прошивки.

После этого выводится меню выбора напряжения и тока.
По умолчанию плата настроена на 12 Вольт 5 Ампер, но при желании это можно изменить на любое другое.
Точнее сказать будет что сначала плата включается с настройками прописанными в ячейке памяти М0, а уже дальше можно либо выбрать необходимые параметры, либо необходимую ячейку памяти (всего 10 ячеек) с уже настроенными параметрами (изначально остальные ячейки пустые)
Максимум можно выставить 62 Вольта и 22 Ампера, так что корректнее было бы назвать плату 6222, но производитель решил округлить параметры в меньшую сторону и назвал модель 6020.


Проверив что плата работает, я перешел к дальнейшим доработкам.
На плате управления были также усилены силовые дорожки, но здесь следует сделать важное отступление.
Дело в том, что из-за малого сопротивления шунта на точность измерения тока оказывает влияение и увеличение сечения дорожек в местах (а точнее в одном месте) около шунта.
Один из контактов шунта (ближний к выходу с платы) подключен корректно, снизу платы силовая дорожка, сверху сигнальная, потому пропайка особого влияния на корректность измерения не оказывает.
А вот второй более критичен к доработке, если не хотите заниматься перекалибровкой, то лучше не пропаивать место ближе 5мм около шунта.
Вообще пропайка влияет не на точность измерения, а на сопротивление, можно пропаять как угодно, но потом надо будет произвести калибровку установки тока и показаний амперметра, я решил не калибровать и просто не пропаивал это место.


Дальнейшая переделка касалась не замены элементов, а их перестановке.
Для этого пришлось выпаять большие конденсаторы, заодно я измерил их емкость, «недолива» обнаружено не было, все отлично. На фото плохо видно, емкость 2290мкФ при заявленных 2200.
По хорошему их надо менять на конденсаторы с напряжением 80 или 100 Вольт, но это будет сделано в другой раз, когда подберу что нибудь подходящее.


Переделка заключалась в переустановке конденсаторов в «лежачее» положение, это было вынужденной мерой из-за особенностей корпуса, в который я собирался все это установить.
Конденсаторы были закреплены стяжкой в отверстия просверленные в плате, там мало дорожек потому просверлить отверстия можно без проблем.
Заодно стер маркировку с шунта, пришлось нанести ее заново маркером :)


Для фиксации платы в корпусе я применил четыре мелких уголочка, правда резьба была под крепеж 2.5мм диаметром, под стандартные 3мм винты дома нашлось всего пара уголков.
Ну а так как правильно применять в крепеже одного узла крепеж одного типа, то решил все четыре уголка под 2.5мм


Крепеж сделан так, что радиатор немного приподнят над поверхностью, это немного улучшает проход воздуха и облегчает процесс привинчивания. Уголки установлены полочкой внутрь, чтобы не занимать лишнее место с боков радиатора, да и немного повышается безопасность (не торчат винты) и эстетичность.


А вот на стойках, через которые будет одна плата крепится к другой, я решил немного сэкономить.
Можно было поставить обычные монтажные стойки с резьбой М3, но у меня в загашнике валялись трубочки с внутренним отверстием диаметром 3мм. Трубочки были от логопериодических антенн польского производства и попадаются на рынках.
С одной стороны у трубочки уже установлена шпилька с резьбой М3, это облегчает задачу.
С другой стороны я вкрутил стойки от компьютерных корпусов. У них наружная резьба немного больше чем 3мм, а внутренняя М3.
Процесс думаю понятен из фото, зажимаем трубку в патроне шуруповерта, стойку держим плоскогубцами и на малой скорости вкручиваем, очень удобно.


В итоге получились такие акуратные (ну почти аккуратные) стоечки :)


Вкручиваем стойки вместо крепежных винтов силовой платы.


Далее устанавливаем платы «бутербродом».
Высота стоек подобрана так, чтобы было небольшое расстояние (5-6мм) от верха конденсаторов до низа верхней платы.
Был вариант сборки, когда плата управления ставится наоборот, деталями вниз, тогда конденсаторы можно не перепаивать, но я преследовал цель сделать устройство, которое легко обслуживать, а при необходимости и ремонтировать.


Так вглядит конструкция сбоку, видно расстояние между большими конденсаторами силовой платы и платой упарвления.
Когда ковырялся с доработкой силовой платы, то забыл измерить индуктивность силового дросселя, поэтому пока есть возможность, то решил исправить эту ошибку.
Для измерения я отпаял конденсатор, подключенный к выходу, чтобы он не влиял на измерения.
Прибор показал 139.6мкГн, думаю эта информация может быть полезна при доработке платы с заменой силового дросселя.


Конструкция собрана, пора переходить к электрическим соединениям.

Родные силовые провода мне не понравились, сечение около 1-1.5мм.кв, да качество не очень, поэтому было решено — менять.
Для этого (и не только для этого), были куплены провода повышенной гибкости разного сечения, я купил по метру каждой пары (красный и черный), 2.5-4-6мм.кв, уже не помню сколько они стоили, но в сумме вышли не очень бюджетно.
И хотя были куплены мягкие провода, межблочное силовое соединение я сделал жестким проводом 6мм.кв, его было удобно выгнуть под необходимую конфигурацию и он оказался для этого даже более подходящим.
Провода подключения к блокам питания я взял сечением 2.5мм, ток в этой цепи не будет превышать 11 Ампер даже в максимуме.
Ну и в последнюю очередь зафиксировал провода управления, просто чтобы не болтались как попало :)


Думаю стоит немного отвлечься и рассказать про выбор корпуса, так как он влиял на изменения конструкции силового модуля, да и на выбор компонентов.
Так как устройство планировалось мощным и достаточно тяжелым, то я сразу отбросил мысль о корпусах из пластмассы.
Хотелось корпус из металла, желательно прочный и красивый.
Выбор таких корпусов очень скудный, а уж подобрать под конкретную задачу так вообще оказалось почти невозможно, потому первой мыслью было купить старый осциллограф или какой нибудь другой неисправный прибор, выкинуть начинку и навести марафет чтобы выглядело красиво.
Поиск по барахолкам и форумам показал что выбор есть, но либо они совсем страшные, либо не подходят по габаритам, либо имеют неподъемную цену.

Полез я в итоге на Али и в принципе очень быстро нашел подходящий корпус, но цена не радовала. Оно и понятно, покупать в Китае такие вещи очень дорого из-за цены доставки.
Каково же было мое удивление, когда я решил найти такой же корпус у нас в интернет магазинах, и нашел в Одессе, по цене заметно более низкой чем в Китае :))))
Вышел мне он тогда около 30 долларов с учетом цены доставки по Украине, но получил я его через пару дней.


Корпус реально шикарный.
Размеры — 220 x 275 x 120 мм — ссылка на этот корпус и на все варианты.


Что примечательно и очень удобно, корпус разделяется не симметрично, верхняя крышка больше нижней по высоте, это дает больше удобства при монтаже. Корпус крепкий, передняя и задняя крышки фиксируются плотно, ничего не люфтит.
В комплекте дали кучку шурупиков черного цвета. Верхняя крышка прикручивается на 8 шурупов, нижняя на 6, 4 шурупа дали в запас.
Удобно что можно легко снять переднюю и заднюю панель, она снимается не вверх, как в пластиковых корпусах, а вперед или назад.


Также я сделал небольшой набег на радиорынок, где накупил всяких разъемов, проводков, вентилятор, сетку к нему, да и просто разной мелочевки. На фото часть купленного, остальное уже докупалось «по ходу пьесы».


Одно из того что я купил, была кучка конденсаторов, которые были мне необходимы для доработки блоков питания.
Я уже делал обзор этих блоков, это БП на 36 Вольт, 10 Ампер, 360 Ватт.
БП в принципе сами по себе неплохие, но раз сел за сборку, то решил сразу доработать и их, просто на всякий случай.

Для них были куплены 6 конденсаторов 1000мкФ 63 Вольта и четыре на 220мкФ 25 Вольт.
Также дома найдена пара конденсаторов 100мкФ 400 Вольт.


Первые два типа конденсаторов (220мкФ и 1000мкФ) просто установил вместо тех что были, а вот для установки конденсатора 100мкФ 400 Вольт мне пришлось удалить разъем переключения диапазона входного напряжения.
Установленный конденсатор на фото вверху.
Минусовой вывод ему пришлось изогнуть, но все получилось нормально. В обзоре этого БП я писал, что неплохо было бы увеличить емкость входных электролитов, так как производитель установил их с заниженным номиналом.
Данный конденсатор устанавливается параллельно выходу с диодного моста.


Для установки конденсатора была просверлена пара отверстий в плате, зачищены дорожки и туда припаяны выводы.
На фото показано куда паяться. Не думаю что в других БП что то глобально отличается.


Но это были не все переделки.

Внимание. При последовательном соединении любых БП в железном кожухе убедитесь, что минусовой выходной контакт не соединен с корпусом блока питания, иначе вас ждут неприятные сюрпризы!

Так как БП соединены последовательно, то для их защиты рекомендуется установить диоды параллельно выходу БП.


Я выбрал диоды еще из старых запасов, 2Д213, правда крепежные шайбы мне не понадобились.
Долго думал куда их притулить. В принципе можно было поставить их на место отсутствующего диода в выходном выпрямителе (место под два диода, стоит один).
Но хотелось разборную конструкцию.
Поэтому установил диоды снизу печатной платы, причем по задумке диод должен прижиматься к алюминиевому корпусу самой платой.
Так как снизу БП проложен пластиковый изолятор, то в нем было вырезано отверстие.


Все сделал, проложил изолятор из слюды, прикрутил плату, и выяснил что прижимается диод недостаточно плотно, вернее почти не прижимается.
Пришлось достать из запасов толстую теплопроводящую резину (1.5мм), которую я как то уже обозревал и использовать ее.
Так как диод этот работает кратковременно (в случае форсмажора) и даже в самом худшем случае рассеивает не более 10 Ватт, то такой вариант допустим.


Все собрал обратно в кучку, но в последний момент вспомнил, что на одном из БП этой фирмы (48 Вольт 5 Ампер), была криво прижата диодная сборка.
Здесь особо проблем не было, но решил перестраховаться и проложил небольшой кусочек металла для улучшения качества прижима.


Первая примерка блоков питания и платы преобразователя в новом корпусе.
Я думаю теперь понятно зачем я переделывал плату управления и клал конденсаторы на бок.
Вообще можно этого было и не делать, вся сборка нормально ставилась либо когда плата управления стоит «вверх ногами», но это неудобно, либо когда стоит как сейчас, но с вертикально установленными конденсаторами, но это было небезопасно, так как все было буквально в ноль.

Учитывая вышеприведенные причины я и решил положить конденсаторы на бок, а заодно немного приподнять модуль над низом корпуса, так мне показалось лучше.


В процессе примерки выяснилось, что блоки питания нельзя установить близко к задней стенке, мешаю выступающие внутрь ножки корпуса.
Место хоть у меня и было, но тратить его не хотелось, потому при помощи бокорезов я немного доработал корпуса БП.
Если будете дорабатывать также, то не выбрасывайте выкушенные кусочки, они потом могут пригодиться.


Дальше все шло уже по привычному плану, разместил блоки питания и модуль преобразователя в корпусе так, чтобы было удобно и ничему не мешало, разметил отверстия, насверлил, убрал заусеницы. Одно отверстие немного не совпало, пришлось потом рассверлить, а в остальном все отлично.


Смонтировал блоки питания и модуль в корпусе, надеялся что не буду вынимать.
Для блоков питания достаточно двух винтов каждому, держатся намертво.

Конструкция была продумана так, чтобы вентиляторы блоков питания захватывали воздух около вентиляционных отверстий корпуса, а сами корпуса БП образовывали своеобразный «коридор», через который проходил поток воздуха, создаваемый вытяжным вентилятором на задней стенке корпуса.
БП не достают до верха корпуса примерно 5мм, можно улучшить конструкцию проложив что нибудь эластичное вдоль верхней стенки корпуса БП, тогда воздух будет продуваться лучше, но я не стал этого делать.


В процессе экспериментов с модулем я выяснил что он может отображать температуру радиатора, по крайней мере есть функция T-SNS и в меню настроек есть опция аварийного отключения при заданной пользователем температуре.
Но на экране было только значение 48 и не написано чего 48 (прямо как в известном анекдоте).

Я же недолго думаю свинтил всю конструкцию и установил в корпус, думая что ничего страшного, потом подрегулирую, даже сделал фото до регулировки и фото места, где я буду менять номиналы резисторов.


Но реальность оказалось одновременно суровой и полностью бессмысленной, смекалка китайских инженеров иногда поражает.
Объясню.
Я подключил вместо одного резистора подстроечный и попытался регулировать, выставив примерно температуру окружающего воздуха я начал нагревать радиатор.
но значения на экране менялись максимум в пределах пары знаков. О_о
Первая мысль, неисправен датчик, вторая — вообще не тот датчик что надо.


Но оказалось что я просто невнимательно прочел даташит.
А теперь внимание, пытаемся вникнуть что придумали китайские инженеры.
На экране выводятся абстрактные цифры в диапазоне 0-255.
Мало того, эти цифры обратно зависимы от температуры, т.е. выше температура — меньше значение.
Меняются они в очень узких пределах.
Но в даташите написали, мол это особенность, чтобы узнать температуру, надо пересчитать ее из базовых 50, дальше считаем обратную зависимость при условии расчета определенного количества значений на градус.

Вы представляете этот процесс? Сидит человек, пытается узнать сколько градусов на радиаторе, для этого он зная зависимость значений от температуры производит расчет.
А ведь на это завязано и автоматические отключение, у меня был шок.
Ну ладно пожалели нормальный датчик, да хотя бы и терморезистор, но почему не внести это все в программу?

Разбираясь с измерением температуры я выяснил, что для изменения значений на экране в диапазоне 0-255 надо изменить напряжение на входе от 0 до 3.3 Вольта.
Т.е. производится просто измерение полного напряжения со входа АЦП и пересчет с учетом 8 бит разрешения.

После этого я начал искать какой нибудь удобный термодатчик.
Сначала хотел применить тот же диод или терморезистор, но хотелось оставить датчик включенный между входом АЦП и землей, а это означало что надо применить — инвертирующий масштабный усилитель со смещением. Это и выговорить то тяжело, не то что применять.
Все варианты были плохими и категорически меня не устраивали.
Хотелось простого, удобного и главное — повторяемого решения.

Выход был найден, существуют специальные аналоговые датчики температуры, которые выдают на выход напряжение в диапазоне 0-1 Вольт при изменении температуры в диапазоне 0-100 градусов. Как по мне, то в данном случае это было мегаудобно.

Еще один поход на рынок, еще одна покупка всякой мелкоты.
1. Купил датчик (чуть дороже доллара), пару операционных усилителей и подстроечный резистор.
2. Расположение выводов датчика таково, что крайние выводы это питания, а средний — выход.
На всякий случай припаял конденсатор параллельно питанию датчика, паял прямо на выводы датчика.
3. Впаял датчик двумя ногами в плату, а на третью подал 12 Вольт от конденсатора на плате до этого я туда припаивал защитный супрессор). Питание подал через резистор 10 Ом, для хоть небольшого, но уменьшения помех с ШИМа 12 Вольт.
4. Для датчика рассверлил существующее отверстие до диаметра 5.5мм, заполнил его пастой и установил плату на место.


Я сначала не хотел публиковать фотки неудачного варианта, но так как в процессе делались фотки переделки, то придется приложить и их.
Первая попытка была с ОУ TL071, это одноканальный усилитель, мне он был более удобен, но он не заработал.
Я хотел просто увеличить напряжение с датчика на произвольное значение, ну например в 5 раз, потом делителем с подстроечным резистором уже получить требуемое.
Причем ОУ располагался около датчика, а делитель с подстроечником около процессора.

Кстати, для связи платы управления с силовой платой используется два земляных провода, один силовой, а второй только для датчика, с точки зрения корректности измерений это очень правильное решение. Падение на силовой земле не влияет на сигнал с датчика.

И так.
1. Подготовил микросхему усилителя, припаял пару резисторов.
2. Перерезал сигнальную дорожку на силовой плате
3. Припаял микросхему, питания взял прямо с вывода ближайшей микросхемы NE555, выход подключил к перерезанной дорожке.
4. Подстроечный резистор припаял вместо делителя из резисторов на плате управления, конденсатор оставил (к нему паял выводы подстроечника).
Третья нога подстроечного резистора подключена через постоянный резистор к выходу с силовой платы.
Если установить подстроечный резистор как на фото, то при вращении вправо показания будут увеличиваться, влево — уменьшаться.


И получил непонятно что на выходе. Причем напряжение даже на контактах термодатчика не соответствовало действительности.
Проверил монтаж, все нормально, проверил еще раз, еще раз все нормально.


После этого было решено применить классику, LM358.
Общая схема получилась такая.
Неиспользуемый ОУ включен просто в режиме единичного усиления, но в будущем думаю применить и его.


Резисторы опять припаял прямо на выводы микросхемы.


Припаиваем получившуюся конструкцию на то же место, подключаем к тем же контактам что и предыдущая микросхема.


Все работает :))))
Изначально показало нечто абстрактное, но это нормально.
Процесс регулировки предельно прост, подключаем мультиметр к выходам термодатчика и выставляем на экране преобразователя при помощи подстроечного резистора те же значения.
Например на мультиметре 0.3 Вольта, это значит 30 градусов. Если будет 0.26 Вольта, то значит 26 градусов.
Практика показала что датчик хоть и потребляет ну очень мало, но все равно имеет небольшой самоподогрев, через небольшое время температура подрастает на 2-3 градуса. В принципе ничего страшного в этом нет, можно либо скорректировать подстроечным резистором, либо забить.

А теперь о свободном элементе операционного усилителя.
Я надеялся что плата умеет управлять вентилятором в зависимости от температуры, но она его просто включает при активном выходе (подаче напряжения на выход платы), ну и запускает на несколько секунд при просто включении.
Автоматика регулировки оборотов в принципе есть, но работает она совсем непонятным образом, по крайней мере я не понял как. Например обороты вентилятора могут немного меняться при изменении параметра защиты от перегрева, потому в будущем планирую доработать схему добавив регулировку оборотов в зависимости от температуры, используя данные с установленного датчика.


.


Переходим к продолжению эпопеи по сборке блока питания.
Перед соединением блоков питания желательно выставить на их выходах идентичное напряжение.
Я решил не использовать их при штатных 36 Вольт, а немного снизить до 34.
В сумме это дает 68 Вольт, что при максимальных 62 вполне достаточно.
Вообще можно взять и другие блоки питания, например на 48 — 60 или 72 Вольта.
Как вариант, использовать блоки питания EATON, они бывает продаются на аукционах снятые с АТС (если не путаю).


Закончив настройку я подключил все необходимые провода и стянул их стяжками, придав более-менее приличный внешний внешний вид. Да и так как рядом с ними находится вентилятор, то лучше когда провода организованы в жгуты, так меньше шансов влезть куда не надо.


Очень порадовали панели корпуса, на них уже нанесена сетка с шагом 5мм, удобно пользоваться при установке разных элементов и частей.
Вентилятор я поставил почти в самый низ, вернее 5мм от низа, но лучше поднять его на 5мм выше, так как жгуты проводов влазили под него не очень хорошо.
Кстати у корпуса внизу по центру вкручивается шуруп, но я его не использовал, чтобы не проткнуть провода.


В блоке питания использовал привычный мне вентилятор SUNON на 12 Вольт, модели EE80251S1-A99 с производительностью 68м3/ч и заявленным шумом 33дБA.
В общем довольно качественный вентилятор стоимостью около двух долларов.

Так как к вентилятору была куплена черная защитная решетка, да и задняя панель также имеет цвет, то и крепеж выбирал черно цвета.
Специальные саморезы закончились, пришлось импровизировать. Взял крепеж для жесткого диска, а вместо гаек использовал стойки корпуса с соответствующей резьбой.
Также на задней панели был установлен разъем питания 230 Вольт и разъем USB.


Немного о разъемах.
1. Для подключения к компьютеру я использовал такой же разъем как в этом обзоре, да и сама система крепления применена точно такая же, повторять описание не вижу смысла.
2, 3, 4. Для подключения сетевого выключателя использованы стандартные 6.3мм клеммы с защелкой. Для изоляции я взял силиконовые изоляторы, а так как кабель зачищался на довольно большую длину, то после всего восстановил защитную оболочку при помощи прозрачной термоусадки.


С сетевым выключателем также было не все так гладко.
Купив по привычке знакомый мне небольшой сетевой выключатель я уже потом обнаружил что он рассчитан на ток только до 3 Ампер, а это явно мало при моей мощности.
Пришлось попутно купить новый выключатель, продавец посоветовал выключатель фирмы Arcolectric, как очень качественный, еще минус полтора доллара.
Но одновременно с ним был куплен третий, чтобы был выбор. тоже качественный, но нажимного типа, а не клавишного. С подсветкой, красивый, так что я попал еще на примерно полтора бакса, мне он не совсем понравился, довольно тугой.


Пробное включение уже в корпусе. Пока все работает, ну или делает вид что работает :)


Дальше должно было идти описание продолжения процесса сборки блока питания, но почему то при очередном сохранении мне выдало —

Ошибка: Описание должно быть от 200 до 15000 символов

:(
В общем обзор пришлось разделить на два.
Говорю честно, я не ставил перед собой цели писать большой обзор и тем более не ожидал увидеть эту надпись. Просто описывал платы и процесс моей борьбы с инженерной мыслью Китая, но неожиданно для меня обзор вышел ну очень большим.

Но уже на данном этапе я могу вывести резюме по данному товару.
Плюсов и минусов не будет, напишу просто краткую выжимку моего видения данного устройства.

Плата вполне нормальная, цена отличная (по крайней мере ниже цены я не видел нигде).
Кроме того плата полностью работоспособна «из коробки», даже конвертер USB-RS232 положили в комплекте, чего я не ожидал.
Очень порадовала доработанная система питания, надежность должна возрасти в сравнении с предыдущими вариантами.

Но конечно не обошлось и без некоторых «косяков» обусловленных скорее всего экономией при ее производстве.
Выше я описал, каким доработкам подверглась плата, часть лучше сделать сразу, например:
Увеличить сечение силовых дорожек печатной платы (почти бесплатно)
Пропаять выводы некоторых элементов (здесь кому как повезет, может будет уже нормально пропаяно)
Желательно заменить выходные конденсаторы с 63 Вольта на 80 или 100 Вольт. Пожалуй это единственные компоненты, которые установлены совсем без запаса.

Некоторые доработки носят скорее «косметический» характер, например:
Замена всех мелких электролитических конденсаторов на более качественные.
Установка дополнительного конденсатора на силовой плате
Добавление защитных элементов, предотвращающих повреждение аналоговой части и процессора в случае пробоя входного ШИМ стабилизатора.

Из откровенных недоработок я могу лишь сказать о том, что крайне непродуман датчик температуры, как так можно было сделать, мне непонятно.
Насчет выходной мощности мне тяжело сказать, так как я физически не имею возможности проверить работу этой платы при таких мощностях. Но до этого я иногда встречал упоминания в интернете что плата работает нормально, да и предыдущий БП до сих пор работает.
Хотя я бы не стал длительно нагружать ее на полную мощность.

Я не буду никого убеждать покупать данную плату, мне это не надо, но хочу лишь сказать, что пока я ею доволен. Как будет она работать дальше, покажет время.

Так как у меня не получилось уместиться в рамки одного обзора, то
To be continued



Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.