Блок питания MeanWell HDR-60-12, четвёртый из шести

Сегодня у меня обзор еще одного блока питания производства фирмы MeanWell и в данном случае речь пойдет о блоке питания предназначенном для монтажа на DIN рейку. У меня уже был обзор подобного блока питания, но тогда речь шла о варианте для промышленного применения, в этот раз я покажу более «домашний» вариант.
Осмотр, схема, тесты, все как всегда.


Как вы уже поняли, речь пойдет о компактном блоке питания для установки на DIN рейку. Подобные блоки питания, кроме промышленного применения, вполне могут быть полезными и при создании систем домашней автоматизации, «умных» домов, питания систем видеонаблюдения и т.п.
В основном такое применение диктует именно формфактор данного блока питания, так как его можно установить в стандартный «квартирный» электрощиток.

В этот раз блок питания был в родной, картонной коробочке с небольшим окошком.


И как обычно кроме блока питания больше ничего в комплекте нет, все инструкции и рекомендации предлагается скачать в интернете. Чтобы немного упросить задачу, я в ходе обзора буду приводить скриншоты, но можно скачать и полную документацию.
Полное описание на английском



Данный блок питания имеет следующие заявленные ключевые особенности
1. Ультракомпактный дизайн — 52мм (3 юнита). Ну здесь откровенно спорный вопрос, так как существуют БП шириной в 1 юнит.
2. Широкий диапазон входного напряжения
3. Потребление в режиме холостого хода менее 0.3 Ватта
4. Рассчитан на работу в ограниченном пространстве
5. Регулировка выходного напряжения
6. Защита от короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения
7. Охлаждение за счет естественной циркуляции воздуха
8. 3 года гарантии



На лицевую панель вынесен только индикатор включения, немного выше есть отверстие для регулировки выходного напряжения.

Подвод питающих проводов снизу, выход к нагрузке — сверху.


Сбоку есть краткая напоминалка, где указано что подключать следует медным проводом, а также следить, чтобы температура окружающего воздуха не превышала 45 градусов.


Серия HDR-60 включает в себя пять моделей с разным выходным напряжением, 5, 12, 15, 24 и 48 Вольт. При этом следует учитывать, что полную мощность в 60 Ватт выдают только блоки питания с напряжением 15, 24 и 48 Вольт, у версий с 5 Вольт выходная мощность всего 32 Ватта, а у обозреваемой (12 Вольт) — 54.


Так как блок питания предназначен для установки на рейку, то все вентиляционные отверстия вынесены на верхнюю и нижнюю часть, что вполне логично и правильно.
Отверстий много, здесь ничего не скажешь, постарались.


Размеры блока питания в сравнении со «стандартным» спичечным коробком :)


И полный чертеж из описания производителя.


Сзади расположен механизм фиксации блока питания на DIN рейке. При установки в щитке он располагается снизу.


Если у SDR-120-24 почти весь механизм был металлический и имел пружину, то в данном случае всё заметно проще, пластмассовый механизм с двумя фиксированными положениями.


Внешний осмотр это конечно хорошо и красиво, но лично для меня куда более интересен осмотр внутренностей, так как каждый блок питания имеет свои особенности пройти мимо них ну очень тяжело.
Разбирается блок питания предельно просто, две защелки слева и две справа. Вставляем что-то плоское между половинками корпуса, отводим защелки и через несколько секунд на столе две половинки.
Кстати, плата и корпус сделаны так, что поставить что либо неправильно если и можно, то очень тяжело.


На что сразу обращаешь внимание при первом взгляде, так это оригинальная конструкция радиаторов, которые также по сути работают «на продув». Т.е. проходящий через блок питания воздух охлаждает их весьма эффективно.




На входе присутствует полноценный входной фильтр.


1. За защиту отвечает предохранитель и варистор на 470 Вольт (амплитудных), тяже рядом виднеется и термистор для ограничения пускового тока.
2. Фильтрацию обеспечивает синфазный дроссель и конденсатор Х типа, дальше виден диодный мост, причем он здесь стоит без радиатора, в отличии от аналогичного по мощности EPS-65S.
3. Входной конденсатор имеет емкость 120 мкФ, что нормально для 60 Ватт даже с учетом широкого диапазона входного напряжения.
4. но вот производитель конденсатора несколько напрягает. Я как-то привык, что Минвелл использует конденсаторы Nichicon, Rubycon и Nippon. В данном случае применили Lelon. Я такие конденсаторы встречал всего 2-3 раза, потому не имею статистики, но на форумах были жалобы на эту фирму, правда в контексте применения в материнских платах.


Ключевой высоковольтный транзистор спрятался внутри, маркировка — 13N60M2, такой же используется в EPS-65S.


Еще пару слов о конструкции радиаторов.
Изначально я планировал из снять, но передумал, так как если со стороны силовых элементов они держатся за счет них, то с противоположной стороны впаяны в плату при помощи запрессованного медного вывода. В общем конструкция как обычно не рассчитана на легкий демонтаж компонентов.


С противоположной стороны находятся помехоподавляющие конденсаторы, причем один из них составной, из двух включенных последовательно. Но расположены они так, что один находится на в одном углу платы (маленький справа), а второй по диагонали (вы его видели на предыдущем фото).


Выходная часть блока питания.


1. Выходная диодная сборка изолирована от радиатора, в обзоре EPS-65S я ругал разработчиков за «дыру в безопасности», но здесь все отлично.
2. На выходе также установлен двухобмоточный помехоподавляющий дроссель.


Если «китайские» блоки питания в основном сделаны «как под копирку», то здесь ситуация полностью противоположна и у каждого блока питания есть своя особенность, иногда странная.
Например здесь разработчики зачем-то применили конденсаторы одного производителя (rubycon), одной емкости (1000мкФ), но разного размера, при том что на мой взгляд в этом нет никакой необходимости. при этом они все включены параллельно.
Кроме того один из конденсаторов одет в термоусадку, что также непонятно.
Мелкий коричневый конденсатор включен после дросселя и имеет емкость 100мкФ.


Насчет клеммников у меня есть небольшое замечание, а если быть точным, то насчет входного клеммника. Мне также непонятно, почему выходной установлен «лифтового» типа, а входной обычный, когда логичнее было поставить два одинаковых. Кроме того, выходные клеммники рассчитаны под прямую отвертку, а входные универсальные.
Впрочем на работоспособности блока питания это не сказывается, потому примем это как данность.



К печатной плате как обычно нет никаких замечаний, все аккуратно, чисто и качественно.


В выходной части есть пустые места под компоненты. С некоторыми я разобрался, они нужны для установки дополнительных стабилитронов в цепи защиты от превышения напряжения, остальные так и остались непонятными.


Схемотехника также подарила некоторые сюрпризы.
1. ШИМ контроллер применен точно такой же как у RPS-120-27, 1293D065 (NCP1239), здесь вопросов нет
2. Но вот наличие стабилизатора напряжения в цепи питания ШИМ контроллера немного удивляет. Хотя суда по напряжению стабилизации в 19-20 Вольт я скорее думаю что это просто ограничитель напряжения питания.
Выше расположен оптрон обратной связи, оптрон отвечающий за защиту от превышения напряжения расположен на верхней стороне платы.
3. Но вот отсутствие привычной TL431 в цепи обратной связи точно необычно. Вместо нее установлена микросхема, которая судя по всему включает в себя и операционный усилитель для шунта защиты от перегрузки. Даташит на данную микросхему к сожалению найти не удалось.
4. Напряжение на вход ограничения тока поступает с шунта сопротивлением 8 мОм.


Блок схема совпадает с EPS-65S и не представляет из себя ничего особенного, входной фильтр, ШИМ контроллер, выходной выпрямитель и цепи обратной связи и защиты.


Принципиальная схема блока питания. Немного кривовато вышло, но старался чтобы все совпадало с тем что есть на самом деле.
Как я писал, что за микросхема стоит на выходе я так и не понял, если кто знает, отпишитесь.


А вот теперь тесты.
Блок питания обеспечивает регулировку выходного напряжения в диапазоне от 9 до 14.7 Вольта. Регулировка относительно плавная.


Для оценки КПД и зависимости выходного напряжения от изменения выходного тока я прогнал блок питания в разных режимах от холостого хода до тока в 4.5 Ампера, что на 10% выше заявленного значения.
Тест проходил при входном напряжении около 225 Вольт и 105-110.


Результаты приятно порадовали, стабильность выходного напряжения на очень высоком уровне, КПД доходит до 88%, что также неплохо.
Не понравилось, что БП немного шумит в диапазоне токов нагрузки от 100 до 500мА.


Измерение размаха пульсаций на выходе блока питания проводилось с моей основной электронной нагрузкой, которая участвует в большинстве обзоров блоков питания.
Перед щупом осциллографа присутствует фильтр, состоящий из электролитического конденсатора 47мкф и керамического 0.1мкФ.


На холостом ходу присутствуют небольшие периодические пилообразные выбросы. Слева осциллограмма на высокой частоте, справа на низкой.




Производитель заявляет для данного блока питания максимальный размах пульсаций в 120 мВ, я при полной нагрузке получил размах до 100мВ, что почти достигло максимального заявленного значения.
Кроме того заметил некоторые вещи:
1. Размах пульсация мало зависит от мощности нагрузки.
2. Частота работы блока питания меняется плавно, в зависимости от мощности нагрузки.

Верхняя пара скриншотов — 100% нагрузки, 230 Вольт на входе, ВЧ и НЧ.
Нижняя пара то же самое, только при входном напряжении 105 Вольт.


Согласно заявлениям производителя, нагрузку следует снижать если температура окружающего воздуха поднимается вше 45 градусов. В этом плане блок питания довольно «нежный», так как у других заявлен порог в 50 или 60 градусов.
Но к питающему напряжению в моем случае никаких корректировок вносить не надо, от 100 Вольт и выше допускается использовать при полном выходном токе.


К сожалению у меня дома нет свободного электрощитка, потому пришлось тестировать блок питания просто ухудшив ему вентиляцию.


Каждый шаг теста привычно занимал 20 минут, в итоге тест при входном напряжении длился 1 час 40 минут, а при 110 Вольт — 1 час 20 минут.
В плане температур блок питания очень приятно удивил, более менее значительного нагрева я смог добиться только в предельных режимах, при нагрузке 133 и 122% от заявленной мощности. При этом температура воздуха под крышкой была около 55 градусов, так что данный тест я считаю вполне корректным.
Но удивило и то, что температура при пониженном входном напряжении не особо выше чем при полном, на одном из этапов я даже перепроверил, реально ли на входе 110 Вольт, а не 230.


Термофото перед завершением теста при входном 230 Вольт


А также при 110 Вольт, здесь правда ток нагрузки был 5.5 Ампера, а не 6, я немного сжалился над «подопытным».


Но куда больше удивил тест оценки перегрузочной способности, а точнее тока срабатывания защиты от перегрузки.
Для начала результаты полностью идентичны что при входном 230, что при 110, но это вполне логично, так как ток контролируется по выходу.
Кроме того блок питания удерживает выходное напряжение вплоть до момента отключения. После снижения тока нагрузки переход в штатный режим происходит автоматически.

Но я несколько не ожидал, что ток отключения составит около 6.1 Ампера, так как оказалось, что я проводил термопрогон при действительно максимальном токе для данного блока питания, просто на тот момент я еще не знал об этом.


Процесс отключения по перегрузке в динамике, здесь можно увидеть что выходное напряжение стабильно держится до достижения тока срабатывания защиты.


Реакция на короткое замыкание выхода




Тесты закончены, подведу итоги.
Блок питания имеет высокую точность стабилизации выходного напряжения в полном диапазоне нагрузок, низкую рабочую температуру, стабильно работает вплоть до тока в 6 Ампер при заявленных 4.5 и корректно отрабатывает короткое замыкание на выходе.
Конструкция весьма продуманна, качество изготовления высокое.

Но не обошлось и без замечаний. Размах пульсаций на выходе вписывается в заявленные производителем значения, но на мой взгляд они могли бы быть и ниже.
Не понравилась конструкция входного клеммника, а также немного подозрительный конденсатор на входе. По поводу конденсатора у меня нет данных, стоит такой только в конкретно этом БП или такие ставят во всей этой серии, будем надеяться что проработает долго, раньше к Минвелу у меня в этом плане замечаний не было.

На этом все, как обычно жду вопросов и надеюсь что обзор будет полезен.