ЛБП на базе модуля DPS5005-C

После тестирования и обзора на модуль DPS5005-C, я решил что ЛБП на его основе отлично для меня подходит, поэтому я приступил к выбору корпуса.
Изначально я уже хотел выбрать подходящий алюминиевый корпус и сделать переднюю панель на ЧПУ, но после долгих поисков и оценки стоимости такой затеи, я решил поискать что-то иное.
После многочисленных поисков, на сайте Taobao я наткнулся на идеальный вариант который привлек мое внимание.

Изучив описание товара, оказалось что на выбор есть два варианта корпусов:
Корпус для обычной версии (без подключения к ПК):

Корпус для коммуникационной версии (DPS5005(-C)):

Немного подумав, я решил выбрать первый вариант (без подключения к ПК), из-за USB порта на передней панели, который мне не понравился.
Заказ был сделан через посредника, в итоге стоимость такого корпуса вышла 24$.
В ожидании посылки я решил выбрать блок питания, так как производитель не рекомендует использовать дешевые Китайские AC-DC блоки питания:

Немного изучив рынок, мой выбор пал на блок питания MeanWell LRS-150-48
Цена такого блока 18$.

Я не стал спешить с покупкой данного блока, так как не был уверен что он поместится внутрь, решил дождаться посылки(И не зря!).
Когда пришло время оплатить доставку из Китая, я был немного ошарашен, вес посылки 1.4кг из-за чего цена доставки вышла 23$, но деваться было некуда пришлось оплатить.
Спустя 7 дней посылка была у меня, распаковав ее я понял откуда взялся такой вес, и был рад что не купил блок питания.
Как оказалось я плохо понимаю Китайский (даже с переводчиком), в комплекте кроме корпуса, оказалось все необходимое для сборки ЛБП включая блок питания.

Поэтому даже с учетом цены доставки 23$, и стоимости набора 24$, 47$ приемлемая сумма за такой комплект!.

Блок питания, выходные характеристики 50В, 2.5А.

Немного фотографий деталей корпуса:

Прежде чем приступить к сборке, я решил посмотреть и протестировать блок питания:

Для питания модуля DPS5005 производитель рекомендует, чтобы входное напряжение было в 1.1 раза больше чем выходное, таким образом для модуля на 50В, входное напряжение должно быть 55В.
И тут продавец данного комплекта отлично постарался, в комплекте есть инструкция для модификации блока питания, чтобы повысить выходное напряжение.

Не нужно знать китайский чтобы понять, что нужно между показанными контактами запаять перемычку, и заменить резистор R27 c 56кОм на 62кОм.
В комплекте предусмотрительно оказался пакетик с двумя SMD резисторами на 62кОм (один про запас).

Прежде чем модифицировать блок, я решил проверить его заявленные характеристики и измерить пульсации.

Потребление без нагрузки, 0.9Вт.

Заявленные выходные характеристики держит отлично, выходная мощность 130.7Вт.

На входе 145.3Вт
И того КПД блока питания на максимальной мощности почти 90%.

Пульсации без нагрузки - 3.5mVp-p.

Пульсации под максимальной нагрузкой 130Вт - 25mVp-p

Пульсации очень низкие, в сравнении с тем же MeanWell LRS-150-48
Для MeanWell заявлено максимальные пульсации 200mVp-p.

Внутренности блока питания:

Заглянув внутрь стало ясно, что все сделано по уму, входные емкости с расчетом 1мкФ на 1Вт мощности.

Сдвоенный Диод Шоттки на 16А (HBR16200).

N-канальный защищенный (Zener-Protected) транзистор на 700В, 8.6А (P10NK70ZFP)

Полноценный фильтр синфазных помех, а также имеется варистор, термистор, предохранитель на 3.15А:

На выходе 4 конденсатора по 63В 470мкФ, еще и дополнительно пленочный конденсатор.

Перед последним конденсатором стоит токовый шунт и индуктивность.

На обратной стороне разместились управляющие микросхемы и много SMD компонентов.
К сожалению микросхемы залиты лаком, и рассмотреть маркировку не удалось.

А вот часть схемы которую нужно модифицировать.

Для начала я заменил резистор R27.

Это повысило выходное напряжение до 54.7В.

Далее необходимо запаять перемычку, между контактами токового шунта.
Это позволит загрубить защиту по току, и повысить максимальную выходную мощность.
Блок питания спроектирован на работу под максимальной нагрузкой с пассивным охлаждением, учитывая наличие вентилятора в корпусе, с активным охлаждением данный блок питания способен спокойно отдавать мощность больше номинальной.

На выходе 54.6В ток 2.896А, мощность 158Вт.

На входе 175.8Вт.
Таким образом даже после модификации КПД по прежнему почти 90%, пульсации остались на том же уровне - 25mVp-p.

Теперь когда блок питания готов к установке в корпус, можно начать сборку самого корпуса.

Корпус:

Для сборки в комплекте есть все необходимые детали, даже небольшие ключи под шестигранник.

Решил начать с самой сложной части, передней панели.
Для начала модуль DPS5005 нужно вытащить из пластикового "корпуса".

В комплекте идет стеклышко из акрила, которое устанавливается перед LCD экраном.

Латунные кнопки:

Уже после закрепления модуля оказалось, что кнопки слишком длинные и зажаты в активном состоянии, пришлось открутить модуль и сточить где-то 0.5мм на каждой кнопке, после чего все отлично нажимается при этом ничего не люфтит.

Модуль закрепляется самыми длинными винтами из комплекта через пластиковые шайбы.


На выход установил провод 2.5мм2, клеммы обжаты и пропаяны.

Передняя панель готова.

Сборка остальных частей не несет никакой сложности.


В комплекте есть латунные стойки на которые нужно установить блок питания.


Штатные клеммы нужно откусить, и припаять провода непосредственно на разъём питания.

От себя я добавил термоусадки на всю длину силовых проводов, для механической прочности.

Комплектные ножки стоит устанавливать после блока питания, так как они закрывают доступ к винтам крепления блока питания.

Немного замеров:
Ширина внешняя - 95мм.

Высота - 65мм.

Внутренняя ширина - 87мм.
Еще одна радость, что не поспешил купить MeanWell LRS-150 (ширина 97мм).

Высота - 60мм.

Установлена передняя панель, прежде чем соединять провода питания с блоком питания, параллельно нужно подключить вентилятор.

Питание вентилятора 12В, для понижения с 54.7В до 12В, в комплекте есть плата с DC-DC преобразователем на микросхеме XL7005A (такая же стоит в модуле DPS5005).

Так же, для того чтобы вентилятор не работал постоянно, в комплекте есть нормально разомкнутое термореле KSD9700 на 60°C.

Термореле замыкает минусовой провод который идет к DC-DC преобразователю.

На выход преобразователя подключен вентилятор.

Термореле закрепил сбоку, вблизи силового транзистора.

USB-UART конвертер закрепил сзади на латунной стойке.

Финальный взгляд на внутренности.

На этом сборка сего аппарата закончена.

Тесты:
Максимальное выходное напряжение как и положено 50В.



Максимальная выходная мощность 182Вт, после срабатывает защита блока питания и модуль перезагружается, входная мощность 207Вт.

Так как запас должен быть всегда, для себя я установил психологический барьер в 150Вт, именно 150Вт я буду считать максимальной выходной мощностью.

Общий КПД блока питания:
Выходная мощность - 132.9Вт;
Входная - 150.4Вт;
КПД - 88%.


Пульсации:
В обзоре модуля DPS5005-C я делал замеры пульсаций, и результаты были такими:

• Выход без нагрузки -  2.8mVp-p;
• Нагрузка 12.5Вт - 30mVp-p;
• Нагрузка 25Вт - 32.mVp-p;
• Нагрузка 100Вт - 41.4mVp-p;

Так как теперь питание модуля 54.7В, да и сам блок питания другой, следует повторить замер пульсаций на выходе.

• Выход без нагрузки -  1.4mVp-p;
  
• Нагрузка 12.5Вт - 25.6mVp-p;
  
• Нагрузка 25Вт - 25.6mVp-p;
  
• Нагрузка 100Вт - 38mVp-p;
  
• Нагрузка 150Вт - 55.2mVp-p;
  

Учитывая питающее напряжение 55В, пульсации довольно небольшие.

Теста на стабильность:
Собранный блок питания успешно проработал под нагрузкой 150Вт более 6 часов.
Тест проводился на улице.

После теста на стабильность, был сделан замер температуры корпуса под максимальной нагрузкой.

Результат:
С момента запуска за 40 минут корпус прогрелся до 45°C.
После включился вентилятор, проработав 15 минут корпус остыл до 32°C и вентилятор отключился.
Спустя 20 минут вентилятор опять включился, далее цикл повторяется 15 минут работы вентилятора  и 20 минут нагрева.
Температура воздуха на момент теста 28°C.

Сравнение габаритов корпуса с блоком питания Gophert CPS-3205.



Кстати производитель/продавец данного корпуса, делает несколько видов корпусов для модулей DPS5005/3005:


Заключение:
Блок питания получился отменный, при суммарной цене в 78$ функционалу данного блока нету равных, наличие различных защит может сберечь нервы и деньги, данный блок питания спокойно выдерживает КЗ на выходе даже очень быстрые, малые габариты позволяют разместить данный блок в любом удобном месте.

П.С. 50В это уже не шутки:

Теги:

• LCD
• Блок питания