Тест модулей питания 5В 2А

Упаковка и доставка

Модули на Banggood были заказаны 6 сентября, получены 25-го, то есть прибыли за 19 суток.

Модули пришли в стандартной упаковке «мешок для трупа», были завернуты в какой-то пеноплекс, каждый модуль в отдельном полиэтиленовом кулёчке. В общем, к упаковке/доставке претензий нет.

Заказывались 2 одинаковых модуля, по обещаниям 10 Вт 5В (2А), но прибыло 2 отличающихся конструкцией и размерами.

Оба модуля явно бывшие в употреблении, видимо, с разбора какой-то аппаратуры – это видно по тому, что сетевые и «выходные» провода обкушены. Были б модули новые, проводов бы не было вообще, так ведь?

Внешний осмотр

Оба модуля смонтированы достаточно качественно, причем в обоих есть входной сетевой фильтр, что внушает оптимизм, но «большой» производит более серьёзное впечатление: там и конденсатор сетевого выпрямителя посолиднее (большой и толстый, 47 мкФ 400В), и преобразователь на микросхеме THX203H, а не традиционный однотранзисторный. Зато у маленького есть дроссель на выходе – скажется ли это на его качестве, посмотрим далее. И еще один нюанс: не смотря на то, что маленький модуль имеет явно более простую схему, но даже при этом часть компонентов на печатной плате не установлено, а именно, пустует место под транзисторы Q4, Q5, стабилитрон ZD5, резисторы R30…R32 и светодиод. Налицо какая-то экономия… А вот большой модуль подобных пустот в печатной плате не содержит.

Ниже несколько фотографий, позволяющих получить более детальное представление о том, что из себя эти модули представляют, включая макроснимки.

В общем, внешний осмотр на этом можно и завершить, так как изначально для обзора этих модулей была намечена цель рассказать не о том, какие они красивые, а насколько они приемлемы в качестве модулей питания самодельных конструкций по принципу «взял черный ящик, подключил по схеме, и получил, что хотел». Утомило, знаете ли, всякий раз ломать голову над тем, от чего питать свои устройства: низкочастотный трансформатор большой и тяжелый, и без стабилизатора толку от него мало, импульсный – так его еще сделать надо, что тоже не так и просто, не смотря на прогресс в этой области. А тут – 116 рублей всего, бери и не переживай.

Именно проверкой необходимости или, наоборот, отсутствия переживаний при использовании этих модулей я и занялся.

Тестирование параметров

Для регулирования сетевого напряжения использовался обычный ЛАТР-2М. Модули питания имеют заявленный диапазон питающего напряжения от 100 до 240 вольт, но я посчитал проверку во всем этом диапазоне избыточной, и ограничился фиксированными уровнями в 100, 180, 200, 220 и 240 вольт. Забегая вперед скажу, что я подавал на модули и 250 вольт, просто для контроля работоспособности, но параметры при этом не контролировал. Модули выжили.

Входное напряжение контролировалось обычным вольтметром переменного напряжения, который предварительно был прокалиброван по показаниям мультиметра APPA 106 (true RMS). Токи измерялись мультиметрами, вышеупомянутым AP​PA и SANWA RD700. К сожалению, я слишком поздно обнаружил, что в APPA неисправен предохранитель на миллиамперном диапазоне, поэтому измерения пришлось вести на диапазоне 10А, т.е. дискретность отсчета составляла 10 мА.

Пульсации определялись при помощи осциллографа HANTEK DSO-1060, им же фиксировалось и выходное напряжение модулей (среднее значение). Осциллограммы сняты при помощи ПО осциллографа.

Следует отметить, что большой модуль не выдал обещанные 2А, предельное значение тока, при котором он еще не уходил в защиту, составило около 1,80А («около» - потому, что единицы миллиампер я не фиксировал, и при показаниях 1,80А модуль иногда уходил в защиту, а иногда нет, возможно, роль играли именно единицы миллиампер). А маленький удивил по-другому: он оказался не на 5 вольт выходного напряжения, а на 12, и максимальный ток, который удалось из него выжать, составил 650 мА. Вот такие чудеса на сайте бесплатной доставки из Китая...

Результаты тестировния "большого" модуля

Как видите, КПД весьма неплох, особенно в "обычном" диапазоне питающего напряжения.

Большой источник питания продемонстрировал небольшой рост выходного напряжения при увеличении нагрузки:

На графике видно, что при токе нагрузки 1,8А начинается падение выходного напряжения, заканчивающееся полным уходом модуля в защиту. При этом наблюдается и рост пульсаций на выходе:

Для определения уровня пульсаций я подавал на закрытый вход осциллографа выходное напряжение и по полученному сигналу вычислялось RMS-значение пульсаций.

Момент начала режима защиты (ограничение тока путем снижения напряжения на выходе) показан на следующей осциллограмме.

Желтый канал – это выходное напряжение, а зеленый – это пульсации напряжения. При попытке «выжать» ток больше 1,8А модуль уходил в глухую защиту, характерную для импульсных обратноходовых блоков питания, т.е. напряжение на выходе падало до нуля, и примерно раз в секунду модуль делал попытку восстановить его значение, что фиксировалось по скачкам сетевого тока (среднее значение сетевого тока в режиме защиты гуляло от 0,1 до 1,8 мА)

Я попытался поймать момент скачкообразного ухода в защиту, и на следующем скриншоте показан этот "последний вздох":

Не смотря на то, что на вышеприведенных скриншотах пульсации выходного напряжения выглядят страшной пилой, действующее значение их не превышает 100 мВ. Да и выходное напряжение, не смотря на просадку, вполне гладенькое. Для сравнения ниже привожу осциллограммы "нормального" режима работы под нагрузкой до ухода в защиту:

Результаты тестирования "маленького" модуля питания

КПД маленького блока так же оказался на высоте. И маленький блок питания показал завидную стабильность выходного напряжения от холостого хода до срабатывания защиты - 12,1В. Это значение стояло, как вкопанное, поэтому зависимости выходного напряжения о тока и напряжения питания не приводится - нет смысла.

Защита у маленького блока питания срабатывает раньше при низком питающем напряжении, это хорошо видно по вышеприведенному графику зависимости пульсаций: при питающем напряжении 100В уже при токе менее 600 мА начинается рост уровня пульсаций, и предельное зафиксированное значение как раз совпадает с моментом срабатывания защиты. При "нормальном" питающем напряжении пульсации практически не меняются вплоть до момента глухой защиты, которая, кстати, срабатывает более резко, чем у большого: момент начала просадки выходного напряжения зафиксировать не удалось. Зато при "нормальном" питании защита срабатывает примерно при 650 мА - больше выжать не получилось.

На осциллограмме ниже показан момент, когда защита вот-вот сработает при 100В питающего напряжения:

А вот так выглядит осциллограмма нормального режима работы при любом питающем напряжении:

Влияние дросселя, о котором я говорил в начале обзора, очевидно, сравните сами.

ВЫВОДЫ

Большой модуль, как раз тот, который и заказывался, немного не дотягивает до заявленной мощности в 10Вт, обеспечивая максимум 1,8А при напряжении 5,2В на выходе, то есть фактическая выходная мощность его составляет "всего" 9,36 Вт. Заявляемые параметры второго модуля неизвестны, но реально подтверждена его мощность 7,87Вт, т.е. ток 650 мА при напряжении 12,1В. Качество выходного напряжения 12-вольтового малыша оказалось лучше, чем 5-вольтового крепыша.

Можно смело утверждать, что рассматриваемые модули будут очень выгодным приобретением для любого практикующего радиолюбителя: они малогабаритны, легки, дёшевы, обладают очень неплохими параметрами, и, главное, полностью соответствуют ожиданиям по применению в духе «купил, впаял и забыл». Но стоит иметь ввиду, что сайт banggood.com может приготовить вам сюрприз, как в моём случае с нежданно другим модулем. Поэтому перед тем, как "впаять и забыть" убедитесь, что питание на выходе модуля то, которое вам нужно.

К статье прилагается файл Excel с данными замеров при тестировании модулей.