Блок питания 48 Вольт 125 Ватт, недорого, но очень неплохо

В процессе эпопеи по сборке устройства для тестирования и балансировки больших аккумуляторных сборок понадобилось организовать питание с напряжением около 90 Вольт, для чего были куплены два блока питания по 48 Вольт 2.5 Ампера. Блоки питания оказались неожиданно хоть и недорогими, но вполне приличными в плане качества как работы, так и сборки.
Осмотр, схема, тесты, выводы, как обычно.


Обзор сегодня будет относительно коротким, но это совсем не означает что готовился он также быстро как может показаться на первый взгляд.
Я уже рассказывал о том, что собираю потихоньку для товарища стенд для тестирования сборок литиевых аккумуляторов и так как зарядное устройство требовало около 90 Вольт, то понадобилось где-то найти блок питания с подобным напряжением.
Вариантов было три
1. БП с изначально необходимым напряжением. Оказалось что таких мало, мало того, стоят они относительно недешево, а кроме того мощность была либо маленькой, либо излишней.
2. Взять обычный БП допустим на 24 Вольта и поднять преобразователем до необходимых 90 Вольт. Как-то громоздко на мой взгляд.
3. Использовать два последовательно включенных БП на меньшее напряжение, как я делал при сборке мощного регулируемого БП.

В итоге решил собирать по третьему варианту, но по большей части из-за того, что увидел относительно недорогие БП у известного китайского радиолюбителя 100MHz. При этом на странице товара были фотографии внутренностей после просмотра которых я и принял это решение.

Заказал пару блоков питания, стоили они по $4.69 за штуку + 1.88 за доставку к посреднику, итого 11.26 без учета переправки ко мне.
В общей посылке был отдельный коробок с блоками питания, который судя по всему даже не распаковывали, а так и положили в общую коробку. Внутри каждый блок питания был в отдельном пакете.


Блоки питания абсолютно одинаковые, причем их также явно даже не доставали из пакетов так как на них не было даже следов от пальцев. То что видно на фото, уже мои, когда распаковывал.
На странице товара вес каждого БП заявлен как 230 грамм, т.е. два весят 460 грамм, но с учетом упаковки по отчетности посредника вышло почему-то аж 810 грамм.


Так как блоки идентичны, то в обзоре будет показан только один, второй я просто проверил под нагрузкой, убедился что он работает и положил обратно в коробку.
Внешние размеры: 160х70х38мм
Расстояние между крепежными отверстиями: 152х62мм

Сбоку присутствует весьма лаконичная наклейка на которой указан диапазон входного напряжения, выходное напряжение и ток, вот собственно и вся информация.


Комбинация разъемов несколько непривычна. Обычно я привык видеть в качестве сетевого разъем как на красном и черном проводе, а в качестве выходных такие как на черном и белом, но в данном случае все наоборот. Понятно что это понятно даже по цветам, но все равно выглядит немного непривычно.
Провода зафиксированы герметиком, но судя по всем изначально были отогнуты в обратную сторону и теперь герметик их держит заметно хуже. Впрочем это я уже придираюсь.


Корпус алюминиевый, все аккуратно, только непонятно зачем снизу два больших отверстия…


Ладно, берем отвертку и разбираем это чудо китайской техники. Винтов накрутили от души, аж 10 штук.


Просто на вид сразу могу сказать что выглядит конечно не как Минвел, но явно и не совсем дешево, по крайней мере аккуратно.



Есть и входной помехоподавляющий фильтр, позже я покажу его более подробно.


Входные конденсаторы имеют емкость 68 мкФ, в сумме 132 мкФ, что для заявленных 125 Ватт вполне достаточно так как входной диапазон питающего напряжения «узкий».
Транзистор имеет силиконовую изоляцию и прижат к боковой стенке корпуса.

Трансформатор довольно габаритный, при этом сверху есть кусочек теплопроводящей резины, крышка блока питания используется как радиатор для трансформатора, весьма продуманно.


Выходная диодная сборка также имеет изоляцию и также прикручена к боковой стенке. Конденсаторов по выходу четыре штуки 470мкФ 63 Вольта, общая емкость почти 2000мкФ что достаточно для выходного тока в 2.5 Ампера.
Конденсаторы конечно безымянные, но что еще можно требовать за меньше чем пять долларов?


Межобмоточный конденсатор правильный, Y-типа, рядом виднеется оптопара и информация о модели БП, а также дата разработки. Около трансформатора была и дата выпуска, май 2011 года.

По выходу имеется дроссель для снижения пульсаций, а также непонятный токоизмерительный шунт, я даже сначала подумал что это такая хитрая перемычка, так как не ожидал его здесь увидеть.


Выкручиваем еще четыре винта и лезем глубже.


А вот и сетевой фильтр. Ну что можно сказать, почти как по учебнику, есть все необходимые компоненты, два двухобмоточных дросселя, предохранитель, варистор, термистор, X и Y конденсаторы, даже неожиданно видеть полноценный фильтр в дешевом блоке питания.
Единственное замечание, варистор стоит на 560 Вольт, или 394 Вольта действующего. Фактически он нужен не для защиты от высокого напряжения так как скорее всего не сработает даже если подать 380, а для защиты от импульсных перенапряжений, но я бы заменил его на 430-470 Вольт.


В снаббере по «горячей» стороне и RC цепочке по «холодной» резисторы также поставили «с любовью», никак не меньше двух ватт мощностью, впрочем оказалось что для высоковольтной цепи он там как раз.


Мало того, даже параллельно выходу блока питания, уже после дросселя стоит не просто мелкая керамика, а довольно нормальный конденсатор емкостью 0.47 мкФ 63 Вольта.


Плата снизу выглядит аккуратно. Вообще топология блока питания где горячая и холодная стороны расположены параллельно друг к другу весьма не оптимальна в плане габаритов так как между ними нужно некоторое расстояние, а здесь оно приходится на длинную сторону.
Но разделение «холодной» и «горячей» стороны есть, правда без защитных прорезей, отчасти это компенсируется большим расстоянием и тем что изначально БП рассчитан под заземление.


Немного поближе высоковольтная часть с ШИМ контроллером.


И низковольтная.


1. Даже не забыли резисторы параллельно входным Х-конденсаторам, вот молодцы что не стали экономить «на спичках».
2. ШИМ контроллер TEA1733, впрочем это я знал еще и до покупки, он указан на странице товара, сразу видно что описание составлял радиолюбитель :)
3, Высоковольтный транзистор P10NK70, 700 Вольт 8.6 Ампера.
4. Выходная диодная сборка HBR16200, судя по маркировке 16 Ампер 200 Вольт.
5. Также нашелся сдвоенный операционный усилитель LM2904, который вот совсем не планировал здесь найти, изначально думал что это TL431. но она стоит на другой стороне платы.
6. А здесь еще одна TL431. в sot23 корпусе.


ШИМ контроллер TEA1733 хоть и кажется простым, но на самом деле неплох, правда в описании его позиционируют для блоков питания мощностью до 75 Ватт.


Кроме того я не совсем понял из описания насчет термозащиты. По блоксхеме она есть, в описании указано что срабатывает при 140 градусов, но при этом указывается и возможность подключения внешней к универсальному входу Protect.
Но в любом случае есть она внутри ли нет, особого значения не имеет, так как если микросхема прогреется до такой температуры, то у остальных компонентов температура будет «несовместима с жизнью», потому условно можно считать что термозащиты нет.


Схему в данном случае рисовал просто ради любопытства, хотелось понять что здесь накуролесили разработчики и зачем нужен второй ИОН, операционный усилитель и шунт.
Выяснилось что у данного БП организован не только привычный режим CV, а и CC, т.е. стабилизация тока. Я бы конечно мог подумать что это драйвер для светодиодов, но на странице товара было указано РоЕ, при этом напряжение вполне подходит, а вот светодиодов мощностью именно в 125 Ватт я как-то не встречал.
Кроме того применена несколько странная RC цепочка параллельно выходной диодной сборке, а также в процессе внимательного осмотра печатной платы заметил очень даже корректную трассировку. В общем здесь пока также пусть не 5, но 4.5 балла точно.



А это уже особо к обзору отношения не имеет, просто разработчик даже не поленился промаркировать диаметр и длину проволочки перемычки.


Собираем большую часть БП обратно, подключаем питание, тестер, нагрузку и осциллограф.
На выходе 49.82 Вольта, подстройка напряжения не задумана, придется менять номиналы делителя так как мне надо 45 Вольт, но это уже потом.


Примерная оценка КПД и точности поддержания напряжения на выходе.
1. 33% нагрузки, по выходу 42 Ватта, по входу 49,1 — КПД около 85.7%, напряжение 49.798 Вольт
2. 66% нагрузки, по выходу 83 Ватта, по входу 94 — КПД около 88.3%, напряжение 49.775 Вольта
3. 100% нагрузки, по выходу 125 Ватт, по входу 141,3 — КПД около 88.4%, напряжение 49.743 Вольта

КПД неплох, но не сказал бы что совсем уж большой если считать для БП с выходным напряжением 48 Вольт, обычно чем выше выходное напряжение, тем выше КПД.
А вот стабильность удержания выходного напряжения хорошая.


Так как блок питания работал стабильно, то решил продолжить тест.
1. Ток нагрузки 3 Ампера, по выходу 150 Ватт, по входу 169 — КПД около 88.7%, напряжение 49.722 Вольта
2. Ток нагрузки 3.03 Ампера, по выходу 119 Ватт, по входу 134 — КПД около 88.8%, напряжение 39.175 Вольт

По второй части теста видно что блок питания перешел в режим стабилизации тока. Переход очень резкий, при токе 3.02 еще было почти 50 Вольт на выходе, при 3.03 упало ниже чем 40. КПД при этом остался на нормальном уровне.


На ВЧ пульсации практически отсутствуют во всем диапазоне, ниже на осциллограммы при токе нагрузки — 0, 0.83, 1.66, 2.5, 3.0 и 3.03 Ампера.


А вот при низкой частоте развертки вылезло то, что я заметил еще при первом тесте. Дело в том, что наблюдалась некоторая «болтанка», где ровный выход в ВЧ диапазоне промодулировать НЧ пульсациями. И во второй части теста я увидел пульсации 15-20 мВ с частотой около 250 Гц. Очень странная частота, но в любом случае, размах даже в 20 мВ при максимальном токе нагрузки это очень и очень неплохо, сказывается как приличная выходная емкость, так и дроссель с пленочным конденсатором по выходу.


Позже я разобрался, пульсации на низкой частоте это особенность контроллера, у него есть модуляция на частоте 280 Гц.


Блок неплохо работает в режиме стабилизации тока, до 40 Вольт вообще отлично, при напряжении около 37-38 Вольт уходит в защиту. Возможно в данном случае была особенность работы электронной нагрузки, но до 38 Вольт БП работал абсолютно стабильно.


Тест длительной работы под нагрузкой, как обычно разбит на интервалы по 20 минут в конце которых я провожу измерение температур компонентов.
Для начала тест при 50% нагрузки.


Так как блок питания грелся не очень сильно, то просто смотрел тепловизором что нагревается сильнее всего.
1. 20 минут работы при 50% нагрузки.
2, 3. Еще 20 минут, но уже при 100% нагрузки. Больше всего греется резистор снаббера и термистор по входу, который в свою очередь немного подогревает диодный мост.


Небольшое пояснение по верхнему термофото. На первом видно что максимальную температуру имеет трансформатор, Блок питания сконструирован так, что часть тепла от трансформатора должна уходит на алюминиевую крышку, то первый тест был без крышки, что я посчитал некорректным.
В итоге крышку я просто положил сверху, закрыв оставшуюся часть пластиковым изолятором. После этого температура трансформатора была всего 67 градусов при 100% нагрузки хотя без крышки он прогрелся до 65 при 50%.


Поднял выходной ток до 2.97 Ампера, чтобы блок питания гарантированно работал еще в режиме CV, погонял еще 20 минут, максимальная температура была у резистора снаббера и входного диодного моста/термистора, в обоих случаях около 100 градусов, трансформатор прогрелся до 71 градуса.


Но я на этом не успокоился и захотел проверить, насколько прогреется трансформатор если его дополнительно не охлаждать, снял крышку и погонял еще десять минут :).
В итоге температура выросла с 71 до 83 градуса, при этом нагрев остальных компонентов немного снизился. В любом случае БП нормально выдает заявленные 2.5 Ампера и при этом может нормально работать и при максимальном токе в 3 Ампера.


По мере прогрева выходное напряжение опускается, слева холодный блок питания без нагрузки, справа после 1ч 10 мин тестов, разница весьма приличная, но так как выходное напряжение высокое, то в процентном соотношении выглядит нормально, около 0.1%.


И так, что можно сказать по итогам. После тестов у меня была мысль назвать обзор — китайский, не значит — плохой.
Дело в том, что в блоке питания применены явно дешевые конденсаторы, которые немного портят внешнее впечатление. Но вот в плане схемотехники и качества работы я остался полностью доволен, совсем немного могу придраться только к пульсациям на выходе, но так как их размах даже при 120% нагрузки составляет всего 20мВ то думаю что на них можно забить.
В остальном мы имеем:
1. Низкую цену.
2. Алюминиевый корпус и пассивное охлаждение
3. Полноценный входной фильтр.
4. Выходной фильтр
5. Нормальную емкость конденсаторов.
6. Почти полное отсутствие пульсаций на ВЧ.
7. Приемлемый нагрев и КПД.
8. Наличие не только защиты от КЗ, а и режим СС.

Если такой БП дорабатывать, то пожалуй заменить ему конденсаторы, но как по мне, то думаю что они будут жить и так. Очень понравилась защита, фактически данный БП не получится перегрузить, а следовательно и перегреть будет тяжело. До тока в 3 Ампера он стабилизирует напряжение, выше — ток, если выходное напряжение снизилось ниже критической точки, уходит в защиту от КЗ, причем всё это работает корректно.

В общем если кому нужен подобный БП, могу рекомендовать, лично меня они устроили. Жаль только что весят прилично и доставка будет стоить относительно дорого :(
100MHz привет и спасибо за хорошие питальники :)

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость двух блоков питания вместе с доставкой к посреднику выходит $11,26, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов. Весят два блока питания с упаковкой 807 грамм, информация со страницы заказа у посредника.

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