Низкопрофильный блок питания Meanwell LRS-350-24

Еще один блок питания в мою копилку Минвелов и это модель из довольно известной серии LRS, в данном случае мощностью 350 Ватт. Осмотр, схема, тесты, выводы, всё как вы привыкли :)


Я давно хотел протестировать что-то подобное, и мало того, блоки из этой серии уже бывали у меня, но обычно «проездом» и писать обзор было некогда. Но вот один из моих постоянных читателей дал мне его для теста, ну и поковыряться конечно, куда без этого, за что ему большое спасибо.

Вообще в этой серии много разных блоков, они имеют мощность от 35 и до 350 Ватт, при этом только самая мощная модель имеет активное охлаждение, остальные обходятся без вентилятора.

В описании заявлены разные защиты, автовключение вентилятора, прогон под нагрузкой после сборки и три года гарантии.


Как большинство фирменных блоков, данная модель поставляется в картонной коробке, причем по длине она немного больше чем сам блок. что странно так как это самый мощный блок в серии.


Серия LRS-350 включает в себя восемь моделей с напряжениями 3.3, 4.2, 5, 12, 15, 24. 36 и 48 Вольт. Непривычно видеть блок питания на выходное напряжение 4.2 Вольта, мне такие пока не попадались.
У меня модель на 24 Вольта, соответственно максимальный выходной ток 14.6 Ампера. Кстати, следует учитывать, что хоть серия и маркируется как 350 Ватт, но реально такую мощность имеют блоки с напряжением 12 Вольт и выше, а к примеру модель с выходным 3.3 Вольта выдает всего до 200 Ватт.


Собственно внешне это самый обычный блок питания в алюминиевом кожухе. Так как охлаждение активное, то перфорации в крышке нет, только несколько отверстий.


Сбоку есть переключатель диапазона питающего напряжения, 115/230 Вольт.


Клемник без крышки, слева подстроечный резистор и светодиод индикации наличия выходного напряжения.


Выглядит очень аккуратно, ничего не болтается, все подогнано отлично. Снизу есть четыре крепежных отверстия, кроме того они еще есть по бокам, по паре с каждой стороны.


Вентилятор работает на приток, относительно шумный, впрочем об этом чуть позже.


Одной из ключевых особенностей блоков данной серии является их высота, которая составляет всего 30мм, в некоторых ситуациях это может быть решающим моментом при выборе блока питания.


Все необходимые размеры есть в виде чертежа, думаю так они будут проще для понимания.


Но как вы понимаете, все самое интересное внутри, для того чтобы туда добраться, откручиваем четыре самореза и снимаем крышку.


Опять же, все на вид довольно аккуратно, в районе установки вентилятора оставлено пустое место.


Теперь чуть подробнее.
1. Входной фильтр есть, но несколько в упрощенном виде, Х конденсатор и синфазный дроссель.
2. Что интересно, хоть плата и промаркирована как LRS-350, в районе предохранителя есть и вариант LRS-200, а выше непонятное название (или имя) — Edward.
3. Применены безопасные конденсаторы Y2, исключение составляет конденсатор соединяющий минус выхода и шину заземления, но здесь безопасно применение и обычного высоковольтного.
4. Также на плате есть два термистора и два варистора. Термисторы стоят после диодного моста по разным полюсам, варисторы на 240 Вольт включены параллельно конденсаторам входного фильтра.
5. Входные конденсаторы имеют емкость 560мкФ и напряжение 200 Вольт, включены последовательно, что логично так как есть переключатель диапазона входного напряжения. Диодный мост прикручен к корпусу. Кстати странно что в обычный дешевых БП с алиэкспресса так не делают, а как максимум, ставят на него радиатор.
6. Транзисторы инвертора также прикручены к корпусу, для защиты использованы силиконовые колпачки.


Выходная часть блока питания, случайно заметил что выходной дроссель не просто запаян в плату, а установлен на отдельной текстолитовой площадке.


1, 2. Трансформатор также низкопрофильный, судя по подключению первичной обмотки, намотана она в два этапа, сначала первая часть, потом вторичные обмотки, потом вторая часть. Вторичная обмотка из многопроволочного провода.
3. Выходные диоды также прижаты к корпусу. Все прижимные планки из толстой полоски стали и все винты зафиксированы.
4. Выходных конденсаторов четыре штуки по 470мкФ 35 Вольт, Rubycon серии ZLH. Как-то маловато для тока в почти 15 Ампер.


На выходной стороне просматривается шина приличного сечения, выполняющая роль перемычки.


Выкручиваем остальные винты и вынимаем плату из корпуса.


1. Прижимная пластина была закручена основательно, на силиконовых колпачках остались следы от неё.
2. В инверторе применена пара транзисторов 18N60M2.
3. На входе установлен диодный мост KBJ1008G, до этого маркировка была скрыта пластиной.
4. А вот на выходе не совсем привычная конфигурация диодных сборок. Обычно они стоят одного типа, здесь же мало того что одна имеет маркировку V20200C и заявлена как High Voltage Trench MOS, а вторая более привычная MBR20150, так они еще и в разном исполнении корпуса.


Но куда как больше компонентов находится снизу платы.


Мне даже пришлось сделать два дополнительных фото, потому как даже в таком варианте сложно что-то рассмотреть.
Высоковольтная часть. Заметно что установлены не все компоненты, например параллельно высоковольтной шине задумывалось четыре керамических конденсатора, а стоит один.


Во вторичной части также есть пустые места, причем одно из них явно под какой-то контроллер и судя по характеристикам других БП, а также маркировке около диодных сборок (GSD) и собственно трассировке это контроллер синхронного выпрямителя. Обусловлено это тем, что при больших токах не спасают уже и диоды Шоттки.


Увидев два транзистора инвертора можно предположит что блок питания собран по двухтактной схеме, но это не совсем так. Здесь в качестве ШИМ контроллера работает однотактный NCP1252 производства ON Semiconductor. Порадовало то, что у него не заявлен Green-mode режим, по крайней мере сходу я в даташите его не обнаружил.


В даташите на блок питания есть блок-схема, из которой видно что имеется следующий комплекс защит:
1. OLP — от перегрузки по мощности
2. OTP — от перегрева
3. OVP — от перенапряжения на выходе.

Также виден узел контроля вентилятора с отдельным выпрямителем питания.


Изначально я не хотел чертить схему данного БП и ради интереса сделал попытку найти ее в интернете. Но увы.
Мало того, на каком-то известном форуме на вопрос о схеме увидел ответ — схем нет и не будет. Здесь меня что называется «зацепило за живое» и я решил что нет, схема будет.
Потратив кучу времени я перечертил схему и могу сказать что наворотили они от души, здесь видно что:
1. Термисторы стоят по каждому полюсу питания, причем после диодного моста, что непривычно.
2. Есть узел контроля входного напряжения на отдельном транзисторе
3. ШИМ контроллер питается от стабилизатора.
4. Блок питания построен по топологии — косой мост, по сути вариант прямоходового однотактного блока питания.
5. Выходные транзисторы инвертора управляются через развязывающий трансформатор.
6. В первичной цепи есть симистор который блокирует работу контроллера путем замыкания его питания. Управляется он от выходной части через оптрон и срабатывает при перегреве или перенапряжении.
7. Узел питания вентилятора имеет не только отдельный выпрямитель, а и отдельный стабилизатор напряжения на 12.6 Вольта.
8. Вентилятор управляется от узла с TL431, к которой подключен терморезистор установленный около выходного дросселя. При этом есть и цепь гистерезиса.

Впрочем думаю сложность схемы заметна даже просто исходя из ее объема. Конечно здесь могут быть ошибки, хотя я старался их отслеживать, номиналы и позиционные места соответствуют реальным.


Так как на полной схеме разобраться сложно, покажу отдельно что такое «косой мост». По своей сути он похож на просто однотактный прямоходовый или обратноходовый, но коммутируются оба вывода первичной обмотки. Такая схемотехника позволяет снять большую мощность при меньших нагрузках на транзисторы инвертора.


Собираю все обратно в надежде что ничего лишнего не сковырнул в процессе перечерчивания схемы (часть компонентов была под герметиком). Но все нормально, блок запустился, на выходе 24.2 Вольта.


Первым делом проверим регулировку выходного напряжения.
1, 2. Можно менять выходное напряжение в диапазоне 21-29.1 Вольта.
3, 4. Но выяснилось, что если попытаться выставить на выходе больше чем 29.15, то блок начинает периодически уходить в защиту, а если говорить более точно, то перезапускаться из-за срабатывания защиты. Судя по всему срабатывает цепь контроля, тиристор замыкает питания контроллера, потом следует пауза на «перезагрузку» и дальше все повторяется заново. Выходное напряжение при этом меняется от 26.8 до 29.6 Вольта.


Следующие тесты будут уже под нагрузкой, для чего взял электронную нагрузку, Ваттметр и тестер. Соответственно выставил на выходе почти ровно 24 Вольта, но должен отметить, что регулировка довольно грубая и кроме того резистор вращается очень легко, потому рекомендую после регулировки зафиксировать его лаком или клеем.


Тесты проходили при напряжении 233 Вольта и первый же тест — измерение потребления без нагрузки, которое составляет около 1-1.1 Ватта.


Проверка зависимости выходного напряжения от нагрузки показала просто изумительный результат, в диапазоне нагрузок 0-115% или 0-17А выходное напряжение отличалось всего на 0.001 Вольта!


КПД оказался даже немного выше заявленных 88% и составил примерно 90%. Небольшое падение в самом конце вызвано включением вентилятора.
График покрывает диапазон от 1 до 18 Ампер, при 19А блок питания ушел в защиту, отключив выходное напряжение, шкала внизу соответствует току в единицах ампер.


Проверка перегрузочной способности показала что отключается блок при выходном токе 18.82А, причем в трех из трех попыток ток был один и тот же.


Термопрогрев проходил в три этапа при токах нагрузки 5, 10 и 15А, каждый этап занимал 20 минут, соответственно тест продлился 1 час.
Хоть моя нагрузка и может кратковременно выдерживать мощность порядка 500-600 Ватт, но для длительной работы пришлось использовать вторую нагрузку, сначала работала первая на токе 5А, потом включалась вторая на том же токе и на последнем этапе обе нагрузки работали на 7.5А.

Перед тем как показывать термограммы, приведу результаты зависимости напряжения от тока и нагрева.
1. Все холодное, работа без нагрузки, на выходе 24.005
2. Более 20 минут работы, ток 10А, на выходе все те же 24.005
3. Час работы, ток 15А, на выходе также 24.005
4. Снимаем нагрузку, сначала на выходе также было 24.005, но буквально через несколько секунд стало 24.003.
Как я считаю, результат отличный. Коэффициент мощности в диапазоне 50-400 Ватт составлял около 0.6-0.64.

Отдельно скажу про работу вентилятора. Как я писал, он довольно шумный, но шум «мягкий» и не сильно мешал (в отличие от двух электронных нагрузок). Но вот алгоритм работы несколько странный.
1. В тесте КПД я в течение нескольких минут постепенно поднимал ток нагрузки и записывал результаты измерений, так вот вентилятор включился когда я дошел до тока 17А.
2. После часового термопрогрева и снятия нагрузки вентилятор выключился сразу
3. Если на горячем БП постепенно поднимать ток, то стартует вентилятор при мощности 5-7 Ватт, а полные обороты набирает при 17-20 Ватт, дальше продолжает работать на макс мощности.
4. После остывания все вернулось в исходное состояние, на холодном БП вентилятор не стартует и при 15-16А, включаясь лишь после прогрева.

Я грешил на зависимость напряжения питания узла измерения температуры от тока нагрузки, но разница довольно мала, напряжение на выходе стабилизатора плавает в диапазоне 11.8-12.6 в диапазоне тока нагрузки основного канала 0-0.7А. В итоге просто забил на это, работает и работает :)



1. Старт теста.
2. Через 20 минут
3. Еще через 20 минут.


Конец часового теста, все термофото снимались «на ходу», т.е. на БП работающем под нагрузкой, при этом конечно температура сразу пыталась подниматься, потому я открывал крышку и быстро делал несколько фотографий, потом опять закрывал.

Самым горячим является выходной дроссель, трансформатор при этом греется умеренно, температура порядка 70-75 градусов.
В районе транзисторов инвертора самыми горячими были токоизмерительные резисторы, которые своим теплом маскировали излучение от транзисторов, пришлось сделать фото поближе.
Но в любом случае перегрев не обнаружен, хотя блок нагружался током больше максимального.


И последний тест, измерение пульсаций выходного напряжения, щуп осциллографа был подключен непосредственно к выходным клеммам блока питания с использованием «пружинки».


Для данного блока питания производитель заявляет допустимый размах 150mV p-p, я проверял в четырех режимах — 0, 5, 10 и 15А, т.е. примерно 33, 66 и 100% нагрузки.
Основная часть пульсаций вписалась в 40мВ даже при максимальном токе, но во всех режимах присутствовали очень короткие выбросы. В данном случае их можно не учитывать так как импульсы такой ширины сильно ослабляются проводами к потребителю и его входными конденсаторами. Если хочется «красоты», то даже небольшой дроссель (порядка нескольких мкГн) и конденсатор 470-1000мкФ срежут их почти полностью.


Емкость входного фильтра у данного БП составляет 280мкФ при мощности 350 Ватт и я решил проверить, насколько блок питания ослабляет пульсации на частоте 100Гц.
При максимальной мощности их размах составлял около 20-30мВ, что также очень неплохо. И да, первый и второй скриншот не перепутаны местами, при токе 5А блок шумит на ВЧ меньше чем без нагрузки.


Изначально в заголовке была ссылка на харьковский магазин Космодром, сейчас она заменена на ту, где именно покупался этот блок, но преимущество фирменных БП в том, что они одинаковые и обычно покупая его в другом месте вы получаете тот же БП.
Например этот БП на Алиэкспресс — ссылка

Кроме того есть БП от Sanpu, заявляемый как аналог Минвела — ссылка
Хотя в большинстве случаев купить Минвел проще и дешевле в оффлайне чем в Китае.

Да, при покупке в Китае будьте внимательны и случайно не купите клон, например такие как показаны ниже. Причем если в первом случае это реально клон, просто с менее качественными компонентами, то во втором производитель только использует общее название модели, внутри обычный БП на базе TL494.


Ну и читайте полностью название, потому как логотип может быть почти идентичен.


И так, что мы имеем в сухом остатке.
Блок питания в ходе всех тестов вел себя отлично, показал отличную стабильность выходного напряжения как в полном диапазоне токов нагрузки, так и в тесте на термопрогрев, фактически он во всех режимах держит напряжение с точностью 0.002-0.003 Вольта.
Перегрева нет, вентилятор управляется корректно, хотя меня немного удивило то, что контроллер его выключает после полного снятия нагрузки на прогретом БП, но включает если нагрузить БП хотя бы на 5-7 Ватт.
С пульсациями также в общем-то все нормально если не учитывать очень короткие выбросы.
аналогично не было вопросов и к качеству примененных комплектующих и конструкции, применены фирменные компоненты, все силовые элементы прикручены к корпусу, который выполняет роль радиатора. Есть входной фильтр, а также установлены варисторы.

На данный момент я даже как-то немного жалею что купил для преобразователя RD6006 безымянный БП на 600 Ватт так как фактически за те же деньги я мог взять пару LRS-350-36, включить их последовательно и получить до 700 Ватт примерно в том же объеме. Но это были бы фирменные БП с высоким качеством. Мало того, я бы не ждал их из Китая, а просто заехал бы по дороге в магазин и купил.

На этом у меня на сегодня все, надеюсь что было полезно и еще раз спасибо Александру за предоставленный образец.