Программируемый источник питания «PS-3010PL3» от компании «E-Core»

Прошло два года с момента публикации обзора на регулируемый источник питания «Тихоня» и мне понадобился дополнительный ЛБП. В качестве такового перед нами предстаёт новый продукт компании «E-Core» – «PS3010PL3». К сожалению, прибор уже не имеет словесного имени, но теперь по маркировке можно сразу определить основные параметры.

Итак, давайте посмотрим на прибор поближе.

Прибор внешне очень похож на своего старшего брата – тот же корпус и расположение органов управления. Впрочем, изменения видны сразу – это графический дисплей вместо двух рядов семисегментных индикаторов и USB-порт.


Выходные характеристики приведены в таблице:

Напомнию, что хоть максимальные выходные параметры и заявлены как 30 вольт и 10 ампер, но их сочетание ограничено мощностью в 210 ватт (по факту, это чуть больше, чем 200 Вт заявленных). То есть, по-максимуму мы можем выставить или 21 В и 10 А, либо 30 В и 7 А.

Перейдём к дисплею. В приборе установлен IPS- дисплей c диагональю 2.4 дюйма, размером 51 х 38 мм и с разрешением 320 х 240 пикселей. О качестве изображения и углах обзора говорить нечего, сама технология подразумевает избыточность данных параметров для отображения необходимой нам информации, вопрос лишь в грамотном выборе цветов.

Площадь экрана разделена на пять областей: большая, для отображения основных параметров, две малых – для дополнительных параметров, текущий режим работы выхода и статус дополнительных функций.

1 — зона отображения основных параметров (напряжение и ток);
2 — зона отображения текущего режима работы выхода (OFF, CV или CC);
3 — зона отображения статуса дополнительных функций;
5, 4 — зоны отображения дополнительных параметров (зовутся «3d» и «4d» соответственно).

Использование графического дисплея позволило не только улучшить читаемость показаний, но и реализовать индикацию дополнительных параметров.

Для отображения режимов «CV» и «CC» теперь используется одна и та же экранная область, но каждый из них отображается своим цветом: «CV» – зелёным, а «CC» – красным. Интуитивно понятно и не отнимает время на осмысление.

Стоит отметить, что при увеличившейся информативности дисплея он не выглядит перегруженным. Взгляд по-прежнему легко читает необходимую информацию, а не выискивает её среди нагромождения параметров.

«А шо у ей унутре?» — спросит пытливый читатель и… Нет, ответа «Неонка» он не дождётся. Согласно п. 1.4 руководства, «В источнике питания используется многоуровневая система преобразования напряжения. Сетевое переменное напряжение преобразуется резонансным импульсным преобразователем LLC в постоянное стабилизированное напряжение. Для снижения тепловых потерь на регулирующем элементе постоянное напряжение преобразуется Step-down преобразователем с синхронным выпрямлением в стабилизированное напряжение, которое на 1-3 вольта больше выходного напряжения. Точное регулирование выходного напряжения и тока обеспечивается линейным стабилизатором с контуром стабилизации напряжения и тока. Значения выходного напряжения и тока задаются соответствующим опорными напряжениями, которые формируются управляющим микроконтроллером с использованием встроенного ЦАП. Измерение выходных напряжения и тока осуществляется управляющим микроконтроллером с использованием встроенного АЦП.»



Собственно, перед нами «прокаченный» «Тихоня», поэтому не стоит удивляться сходству схемотехники обозреваемого прибора и «Тихони». Но вот ряд функциональных нововведений, которые очень помогают радиолюбителю, мы с вами и рассмотрим поближе.

Первым на очереди будет разъём USB. Активировать данный выход можно несколькими способами:
— установить параметр пользовательского меню «USB Status» в состояние «On», при этом выход будет активен всегда;
— установить параметр пользовательского меню «USB Status» в состояние «EncV», при этом для активации выхода нужно нажать и удерживать кнопку энкодера установки напряжения до появления надписи «USB» на дисплее.

Так или иначе, но индикатором работы USB-выхода служит указатель режимов «CV» или «CC», так что не забываем нажимать кнопку «Off/On».

И ещё три важных момента. Первый: в какое бы значение не были установлены выходные параметры, при активации USB-выхода они снизятся до 5.000 В и 2.500 А если они превышали эти параметры; если были ниже, то сохранят свои значения. Второй: USB-выход не является независимым, то есть выходное напряжение присутствует и на контактах разъёма USB, и на основных выходных клеммах прибора. Третий: после деактивации USB-выхода установленные значения не возвращаются к тем, что были до активации, а так и остаются – 5.000 В и 2.500 А.

Что же касается контроллера быстрой зарядки, установленного на линиях «D+» и «D-», то проверить его работу мне нечем. Тем не менее, кое-какие эксперименты провести удалось. Телефон ZTE Nubia Z9 min при разряде до 50% при подключении одних лишь линий питания потребляет ток в 1.38 А; затем, по мере заряда АКБ, потребляемый ток снижается. При подключении же к USB-выходу данного прибора телефон может начать потреблять как те же 1.38 А, так и значительно меньше. Причём если выход отключить и снова включить, то, как правило, это помогает выйти на максимальный уровень потребления тока, но, увы, не всегда. Планшет Samsung Galaxy Tab S2 всегда потребляет только 0.5 А и «жалуется» на медленную зарядку (к слову, так обстоят дела со многими зарядками, нормально этот планшет заряжается либо от родной, либо от зарядки BlitzWolf с контроллером QC 3.0).

В целом, опция USB- разъёма «на борту» хоть и неплоха по самой задумке, но в данной конкретной реализации она лишь помогает избавиться от подключения внешнего USB-разъёма к прибору, не более. Возможно, для тех, кому нужно подключить iPhone, встроенный контроллер заряда будет помощником, ведь всем известна разборчивость данной техники к зарядным устройствам.

Спешу заметить, что разработчиками уже выпущена новая версия прибора («PS3010PL3A») с полноценным независимым USB-выходом, рассчитанным на 12 В / 2.5 А и с контроллером быстрой зарядки стандарта QC3.0. Хотелось бы «пощупать» :)

Важным моментом прибора «PS-3010PL3» является наличие пользовательского меню, с помощью которого можно произвести немалое количество настроек. Но само пользовательское меню мы рассмотрим потом.

Обратимся к области отображения дополнительных параметров «3d». По умолчанию данное поле отображает мощность: максимальную при отключенном выходе и текущую потребляемую при активном. Должен сказать, что это очень удобно – иметь точное значение потребляемой мощности на данный момент, которое позволяет избавиться от всех этих постоянных прикидок в уме.

Альтернатив для вывода в данной области существует три: отданная ёмкость в ампер-часах, сопротивление нагрузки и измеренное напряжение на выходе.

Согласно руководству, «отданная ёмкость вычисляется как интеграл тока по времени, вычисление интеграла осуществляется методом трапеций с частотой около 3Гц». Измеренное значение сохраняется на экране после отключения выходов, но обнуляется при последующем их включении (и только так). Думаю, разумно было бы создать дополнительный пункт в меню, где можно будет выбирать между обнулением значений при реактивации выходов и накоплением. Ситуации бывают разные и данная опция, на мой взгляд, совсем не помешает.

Сопротивление нагрузки «вычисляется как отношение измеренного напряжения к измеренному току, максимальное значение 99 999 Ом». Собственно, добавить нечего. Все подключаемые сопротивления измерялись правильно, согласно указанному на них номиналу (с учётом погрешности, разумеется):


Теперь взглянем на область дополнительных параметров «4d». Несмотря на то, что данная область самая малая по площади, она лидирует по количеству возможных отображаемых параметров.

Начнём с того, что на эту область экрана можно вывести установленные значения напряжения и тока. Ведь в режиме «CC/CV» основная область отображает значения, присутствующие на выходных клеммах прибора в данный конкретный момент, а здесь мы можем увидеть те, которые мы задали при настройке.

Далее следуют две индикаторные шкалы: «A-bar» и «W-bar». Как можно догадаться из названия, они в графическом виде отображают уровень потребления тока или мощности в процентах от максимально заданных. Причём наличие цветного дисплея позволяет использовать не только степень заполнения шкалы, но и призвать на помощь цвет: в диапазоне от 0% до 50% шкала имеет зелёный цвет, от 50% до 75% — жёлтый и от 75% до 100% — красный. Очень удобно!

Выходные параметры на видео установлены как 10 В и 1 А.

Остальные возможные отображаемые параметры на данной области дисплея не так полезны, как предыдущие, поэтому и рассказать о них особо и нечего. Тем не менее, вот они:
— значения АЦП для измеренных напряжения и тока (данные значения отличаются от основных выводимых на одну-три тысячных и я не совсем понимаю необходимость их выводить);
— значения внутренних датчиков температуры (два значения, но какое за что отвечает в документации не указано);
— значения напряжения на внутренних узлах прибора (тоже два значения и тоже никаких пояснений в документации).
Похоже, что эти три параметра предназначены для отладки прибора, а пользователю доступно их отображение просто потому, что у разработчиков разумный подход: «дай владельцу всё, что можно, а что ему нужно он выберет сам». Лично мне – импонирует.

С основной индикацией разобрались, пора перейти к функционалу. Наверное, нет смысла объяснять принципы работы режимов «CV» и «СС», лучше посмотрим что нам может предложить данный прибор.

Во-первых, это индикация и обработка наличия обратного напряжения на выходных клеммах устройства. Когда выход отключен (режим «Off»), то при наличии на выходных клеммах напряжения обратной полярности более 0.6 В на экране вместо надписи «OFF» будет мигать красными буквами с частотой два герца надпись «NVP». Если же сработавшая защита отключила выход во время работы прибора, то частота мигания снизится до 1 Гц. Сброс индикации производится вращением ручки энкодера установки тока.

Во-вторых, это режим «Триггер». В этом режиме выход прибора отключается при потреблении нагрузкой максимально заданного тока в течение определённого времени, которое устанавливается в пользовательском меню. Это нужно для того, чтобы кратковременные скачки тока (например, при начальном заряде конденсаторов питаемого устройства) не вызывали постоянное срабатывание режима. Время устанавливается в интервале от 10 мс до 2000 мс с шагом 10 мс, то есть в достаточно широком пределе. После срабатывания, на месте индикатора режима загорается мигающая красным надпись «TRG».

В-третьих, это компенсация сопротивления проводов. В пользовательском меню для этого предусмотрен отдельный пункт, позволяющий как вручную установить необходимое значение, так и провести его автоматическое определение. В последнем случае нам необходимо замкнуть провода на дальнем от прибора конце и нажать кнопку «Off/On». Пару секунд вместо конкретного значения будет мигать надпись «test», а затем установится подсчитанное сопротивление. Следует обратить особое внимание, что во время измерения на выходных клеммах устройства может присутствовать напряжение до 10 В с током до 1 А. Будьте внимательны!

Следующие две функции не влияют на работу самого прибора, просто облегчают работу с ним.

Первая из них это блокировка установленных параметров. Здесь возможны следующие варианты:
— блокировка выключена, то есть мы в любой момент можем изменять параметры (значение «Off»);
— блокировка в активном режиме, когда параметры можно установить только при отключенном выходе (значение «On»);
— блокировка включена всегда (то есть мы установили необходимые значения, затем в пользовательском меню выбрали значение «All» и теперь можем лишь включать и отключать выход кнопкой «Off/On»
— блокировка по нажатию кнопки энкодера установки напряжения (значение «EncV»).
При активации данной блокировки на дисплее появится отображение режима надписью «BLK».

Вторая функция это установка задержки индикации изменения режимов «CV» и «CC», а также основных параметров. Если прибор постоянно переключается между этими режимами, то задержку изменения индикации можно изменить в диапазоне от 10 мс до 500 мс с шагом 10 мс. Проще говоря, данная функция устраняет мельтешение параметров на экране из-за слишком частого их изменения. Не забываем, что режим работы самого прибора остаётся прежним!

Ещё одна функция, реализованная в приборе, это набор внутренних защит. С частотой около трёх килогерц прибор измеряет выходные параметры напряжения и тока, и если они выше на 0.5 вольта или 0.5 ампера от заданных, то выход прибора отключается и на экране мигает соответствующая надпись – «OVP» или «OCP».

Также в устройстве реализована защита от перегрева. При нагреве радиатора линейного стабилизатора до 75 градусов выход устройства отключается и на дисплее начинает мигать надпись «OTP», при этом частота мигания устанавливается в два герца, а обороты вентилятора устанавливаются на максимум. Затем, при падении температуры до 55-и градусов вентилятор выключается, а частота мигания индикации снижается до 1 ГЦ. Сбрасывание индикации происходит вращением энкодера установки тока.

И на последок рассмотрим одну из самых интересных функций – работу по заданной программе. Прибор «PS3010PL3» способен работать по одной из четырёх задаваемых пользователем программ. Программы пишутся в среде разработки «HybridPowerCoder» и сохраняются в текстовом файле с расширением .prge. Сама среда (IDE) позволяет не только редактировать текст программы, но и считывать/записывать её в/из устройства. Язык программирования несложный, но все необходимые функции присутствуют (включая условные переходы!) и это просто гигантское поле для реализации творческого потенциала. Желающие могут прочесть документацию на IDE.

Работающий по программе прибор позволяет вносить корректировки в задаваемые напряжение и ток, если только в этот момент времени в самой программе не активирована функция блокировки управления.

Теперь рассмотрим пользовательское меню. Я опущу пункты, которые уже были рассмотрены выше и остановлюсь на тех, о которых ещё не было речи.

Вход в пользовательское меню осуществляется из режима «OFF» долгим нажатием на кнопку энкодера установки тока. Меню разбито на несколько страниц, переход на следующую страницу осуществляется с последнего пункта страницы. Сама навигация незатейлива, но не очевидна: переход между пунктами осуществляется вращением энкодера напряжения, выбор параметра конкретного пункта – вращением энкодера тока.

Исключение составляют три пункта: «Exit», «Save & Exit» и установка сопротивления проводов. При установке сопротивления проводов кнопка «OFF» служит для запуска автоматического измерения, а в режимах «Exit» и «Save & Exit» — для выполнения действия. Кстати, сразу разберёмся с двумя этими функциями: «Exit» служит для простого выхода из меню, а «Save & Exit» — с сохранением настроек в энергонезависимой памяти. То есть в первом случае все внесённые изменения будут действовать только до момента перезагрузки устройства, а во втором – даже после.

Итак, оставшиеся пункты меню:
«Push for set VA» — данная опция определяет как будут задаваться необходимые напряжение и ток. Если значение этого параметра — «On», то вход в режим установки напряжения и тока осуществляется лишь после кратковременного нажатия кнопки соответствующего энкодера, а при значении «Off» — непосредственным вращением ручки нужного энкодера. Время простоя до блокировки задаётся параметром «Adj VA time» и изменяется в диапазоне от 2 до 100 секунд с шагом одна секунда.
«Adj DAC by ADC» — корректировка выходных параметров (подстройка выходного напряжения по АЦП). Более подробно можно ознакомиться в руководстве пользователя.
«LCD Brightness» — яркость подсветки дисплея (в диапазоне от 1 до 9 с шагом 1, значение по умолчанию – 6)
«Life Counter» — общее время работы устройства с момента изготовления, измеряется в часах.
«Net ID» и «Group ID» — задают индивидуальный и групповой адрес устройства. В настоящий момент эти параметры никак не используются, это всего лишь задел на будущее (объединение несольких приборов в сеть с возможностью индивидуального управления каждым по общей шине и прочее.

Давайте вооружимся измерительными приборами и посмотрим с их помощью на работу «PS-3010PL3».


Попробуем подвести итог.

Устройство «PS-3010PL3» от компании «E-Core» является дальнейшим развитием линейки гибридных источников питания. Направление развития, как мне кажется, выбрано правильно: рабочие характеристики и так на высоте, а улучшения направлены на взаимодействие с прибором и расширение функционала.

Конечно, прибор не совершенен. Но, во-первых, разработчики не спят, а что-то реально делают и это что-то можно потрогать руками, а во-вторых, все недостатки какие-то мелкие: то USB-выход «ни о чём», то неудобное расположение пунктов меню или индикации. И если с USB-выходом ничего не поделаешь, он таков каков есть (хотя и в этом направлении, как я уже говорил, работа не просто ведётся, а выполнена – следующая версия прибора («PS-3010PL3A») может похвастаться независимым USB-выходом на 12 В и 2.5 А или работой в режиме зарядки QC 3.0), то все эти меню и индикация решаются «на раз-два» путём обновления микропрограммы, которое, кстати, предусмотрено как штатная функция устройства.

И всё же куча мелких, но таких удобных и помогающих в работе функций настолько привязывают тебя к устройству, что, переходя к другому прибору, начинаешь их искать и удивляться, почему их нет. А уж похвастаться такой функцией, как работа по заданной программе могут лишь приборы очень именитых производителей, да и те из совсем-совсем другой ценовой категории.

Вот, вроде бы и всё. Пожелаем компании «E-Core» дальнейших успехов на нелёгком поприще создания регулируемых источников питания. У них получаются действительно высококачественные приборы и будем надеяться, что эта тенденция сохранится и в дальнейшем.

P. S. Уже во время написания этого обзора вышла новая версия прошивки. Давайте взглянем, что же поменялось.

Во-первых, изменился порядок пунктов меню и некоторые пункты переименованы (для более точного соответствия правилам английского языка).

Во-вторых, появился «переход через ноль», когда шаг «вперёд» с последнего пункта меню переводит курсор на самый первый пункт.

В-третьих, добавлена возможность отключения ведущего ноля, когда вместо «05.000» отображается как «5.000». Но это всё косметические изменения.

Однако прошивка принесла и более глобальные изменения.

Прежде всего, изменения коснулись установки выходных параметров. Если раньше мы могли их менять либо непосредственным вращением энкодера, либо после нажатия кнопки энкодера, то в новой прошивке добавился режим «C/F» (coarse-fine, грубо-точно) – если мы в режиме «Fine» вращаем ручку медленно, то изменяются сотые доли устанавливаемого параметра, если быстро – десятые, в режиме «Coarse» при быстром вращении ручки меняются единицы, а при медленном – десятые доли. Смена режимов производится нажатием кнопки соответствующего энкодера, настройка режима для обоих параметров (напряжение и ток) независима.
Между прочим, довольно интересная функция, особенно если нужно подстраивать выходные параметры в широких пределах.

Вторым, но самым серьёзным изменением стала возможность быстрого выбора одного из четырёх заранее заданных наборов значений напряжения и тока (пресетов), а также одной из четырёх заранее заданных программ.

Функция активируется через пользовательское меню, параметр «Long push of EncV» (надеюсь, рано или поздно разработчики назовут этот пункт более вменяемо :) ); его нужно установить в значение «MEM» (другие возможные значения – «USB» (активация USB-выхода) и «BLK» (блокировка изменения выходных параметров)). Тогда, при долгом нажатии на кнопку энкодера установки напряжения, в самой нижней части экрана мы увидим номер «пресета» и его значения (например, «M1 05.000V 02.000A») или же номер (или имя) выбранной программы («PRG — 3»). Вращение ручки энкодера установки напряжения меняет выбор по кругу, вращение ручки энкодера тока ни на что не влияет, а нажатие кнопки «Off/On» установит параметры тока и напряжения в соответствии с сохранёнными в текущей ячейке. Для того, чтобы изменить один из пресетов, следует заранее выставить необходимые значения тока и напряжения, активировать функцию, затем вращением энкодера установки напряжения выбрать необходимый номер M-ячейки и нажать кнопку энкодера напряжения – установленные значения запишутся в ячейку памяти. Новые значения сохраняются в энергонезависимой памяти сразу же, никаких дополнительных действий не требуется. Выйти можно либо непосредственным нажатием кнопки «Off/ On», либо через выбор пункта «Exit» и опять-таки нажатием кнопки «Off/ On» (в первом случае данные из текущей выбранной ячейки передадутся на задаваемые параметры (просто они уже таковы), а во втором случае произойдёт просто выход из режима, хотя установленные значения и останутся прежними).

Вот, кажется, и всё.

P. P. S. Нет, не всё! Уже во время написания постскриптума вышла ещё одна версия прошивки. Взглянем на изменения.

В пользовательском меню изменены значения параметра «VA Display». Теперь они имеют следующие значения и функционал:

«def» — значения тока и напряжения отображаются на главной области экрана, режим по умолчанию.

«ADC» — на главной области экрана выводятся значения тока и напряжения, снятые в реальном времени с АЦП, а установленные пользователем значения – на дополнительной области «4d». Все настройки ввода («C/F» и проч.) и отображения ведущего ноля действуют и в этом случае.

«Graph» — режим построения графика (!!!) на координатной сетке 6х4. График напряжения рисуется зелёным цветом, график тока – красным, а точки пересечения – фиолетовым. График обнуляется с каждой активацией выхода, после его деактивации график замирает на экране до следующего обнуления. После входа и выхода из пользовательского меню график сохраняется.Это очень хорошо!

В режиме «Graph» основная область экрана отдаётся под построение графиков изменения напряжения и тока по времени, область «3d» отображает цену одной клетки для каждого из трёх параметров (напряжение, тока и времени), а область «4d» — заданные параметры напряжения, тока и значение того параметра, который выбран для отображения в пункте «3d parameter» пользовательского меню. Проще говоря, значения основной и дополнительной области «3d» «переезжают» в область «4d», а на их месте рисуется график.

Цена деления для каждого из параметров задаётся в следующих пунктах пользовательского меню:
— «Graph cell V» — цена шкалы в вольтах для графика напряжения, возможные варианты: 0.1 / 1.0 / 1.5 / 4.0 / 5.0 / 8.0;
— «Graph cell A» — цена шкалы в амперах для графика тока, возможные варианты: 0.1 / 0.3 / 0.5 / 1.0 / 1.5 / 2.5;
— «Graph cell time» — цена шкалы в секундах для оси времени, возможные варианты: 10 / 30 / 60 / 120 / 300 / 600.

График может строиться в двух режимах, задаваемых параметром «Graph mode» пользовательского меню.

В режиме «DC» отображаемый график представляет из себя I-ю четверть координатной плоскости, где левый нижний угол это точка начала отсчёта по осям абсцисс и ординат.

В режиме «AC» пространство клеток 6х4 делится на два размером 6х2 каждое. В результате получаем I-ю и IV-ю четверти координатной плоскости. При построении графика за ноль принимаем значения напряжения и тока на выходе устройства во время начала отрисовки текущего экрана. То есть при первоначальном запуске графики начинаются всегда из нулевой точки, а на следующем кругу отрисовки за ноль будут приняты новые значения.



Вот теперь, кажется, действительно всё!

…или опять вышла новая прошивка? ;)