Лабораторный программируемый линейный блок питания UnionTest/KORAD UT3005EP и его калибровка/управление

    Купил недавно лабораторный блок питания UnionTest UT3005EP (31В 5.1А), это другое название известного блока питания KORAD — чистокровного китайца. Снова оригинальная китайская разработка, а не недоделанная копия. Первые ревизии блоков этой серии (~2012 год) имели недостатки (в частности, на максимальном токе — силовые транзисторы могли перегреться, это обнаружили в видеоблоге eevblog), однако позже они были исправлены. Лично я питаю слабость к 4-х разрядным светодиодным индикаторам — потому мой выбор и пал на блоки питания UnionTest/KORAD с учетом того, что на тестах исправленной ревизии он показывал себя хорошо.

    Сначала я по привычке заказал блок напрямую из Китая, но он ко мне не дошел (деньги вернули) — и тут я увидел, что в наличии в московских магазинах по примерно той же цене (5210 рублей за эту модель) продают UnionTest — на первый взгляд KORAD с другим именем. Однако остается вопрос, не распродают ли там случайно старую ревизию железа? Блок я купил, и на внутренности мы сейчас посмотрим. Забегая вперед — ревизия новая.



    По работе блока — никаких нареканий, точность индикаторов без калибровки — порядка 1-2% (можно откалибровать до <0.5%, об этом ниже). Можно сохранить 5 пресетов настроек, первые 4 кнопками, 5-я — включается кнопкой М4+колесо вправо. Настройки M5 сохраняются автоматически.

    Видео-обзоры: оригинальный eevblog старой ревизии (с измерениями, fail-часть исправлена), обзор изменений исправленной ревизии.

    Блок питания линейный — это обеспечивает минимальный шум, однако требует огромного трансформатора. От трансформатора несколько сильноточных отводов — релюшки переключают обмотки трансформатора в диапазонах 0-7В, 7-14, 14-21, 21-31В. Это нужно для того, чтобы на линейном стабилизаторе для низких напряжений не рассеивать слишком много мощности. Для схемы с 4-мя диапазонами — тепловыделение в худшем случае порядка 40 Ватт (5А*~8В). Также есть несколько слаботочных обмоток — двухполярное питания для управляющей схемы, и однополярное питания для платы сопряжения с компьютером. Напряжение регулируется от нуля — соответственно, можно включить 0.05В 5А :-)



    Диаметр провода обмотки трансформатора внушает доверие:


    Плата силовой электроники. Это новая ревизия с исправленной проблемой перегрева — без проблем выдерживает короткое замыкание и ток 5А длительное время. Обороты вентилятора управляются автоматически в зависимости от расчетной выделяемой мощности (а не температуры) — вентилятор увеличивает обороты сразу после включения «тяжелого режима». При низкой нагрузке вращается медленно и почти не слышно. Конденсаторы после диодного моста — 3x2200 мкф, напряжение с запасом.


    На управляющей плате бросается в глаза 13+14 битный (ток+напряжение) R-2R ЦАП управляемый сдвиговыми регистрами 74HC595.


    Плата связи с компьютером — с оптоизоляцией + отдельное питание с гальванической развязкой. В левой верхней части платы виден дополнительный фильтр синфазной помехи — еще один признак новой ревизии железа.


    Выводы допускают подключение 3-мя способами — «провод в дырку и зажать», «провод вокруг и зажать», вставить «банановый» разъем (banana-plug):


    Удаленное управление

    Модуль связи с компьютером — увеличивает стоимость на ~650 рублей. Управлять можно и через USB и через RS232, есть программа управления для Windows. Протокол управления известен, так что можно например делать какие-то автоматические тесты, даже управляя блоком с микроконтроллера. Можно видеть и результаты измерения текущего тока/напряжения. Настройки COM-порта: 9600-8-N. Команды следующие:
    VSET1:1.20
    ISET1:0.25
    ISET1?
    VSET1?
    IOUT1?
    VOUT1?
    *IDN?
    OCP0 / OCP1
    OVP0 / OVP1
    OUT0 / OUT1
    STATUS?
    Символ конца строки (Enter) набирать не нужно. Также блок питания не возвращает эхо команд (в терминале вы не увидите то, что набираете).

    Калибровка

    Естественно, получить правильных 4 значащих цифры по току/напряжению — непросто, и потребует калибровки. Блок «из коробки» ошибался примерно на 1-2%. Прежде чем калибровать блок питания — нужно откалибровать мультиметр, если он стоил менее 100$ — он легко может иметь ошибку больше 1%.

    Калибруем мультиметр: Для этого нужен точный источник напряжения — его я решил по-быстрому собрать самому, на основе точного источника напряжения REF5050, выдающего 5В с точностью не хуже 0.1%. Поскольку мой мультиметр имеет максимальное отображаемое значение 1999 — 5В даст маленькую точность. Потому резисторным делителем из 0.1% резисторов (с усреднением 3-х резисторов) я его делю в 3 раза — и получаю напряжение 1.666В. Затем нужно найти подстроечный резистор, настраивающий опорное напряжение внутри мультиметра. В моем случае для Uni-T UT70A мне помог гугл.



    Калибруем блок питания: Включаем прибор и ждем 2 минуты для прогрева. Выключаем, и включаем при зажатой кнопке M4, далее 4 стадии калибровки:
    1) 0 напряжения: измеряем напряжение мультиметром, и крутим колесо, пока оно не будет максимально близко к нулю. Жмем M1 чтобы сохранить. Жмем Voltage/Current для следующей стадии.
    2) 0 тока: крутим колесо, пока не будет 0мА тока, жмем М1 чтобы сохранить. Жмем M4 чтобы перейти к следующему шагу.
    3) Максимальное напряжение: крутим колесо, пока не будет напряжение ровно 30В. Жмем М1 чтобы сохранить. Жмем Voltage/Current для следующей стадии.
    4) Максимальный ток: крутим колесо, пока не будет ток 5А. Жмем М1 чтобы сохранить.
    5) Выключить и включить прибор — калибровка завершена.

    Если на одном из шагов не сохранить результат калибровки — прибор потом может неправильно показывать, в этом случае нужно будет повторить калибровку.

    Резюме

    За свои деньги (~5210 рублей уже в Москве), с учетом наличия цифровой калибровки, известного протокола управления и решенных детских болезней — более чем отличный прибор, практически вне конкуренции.

    PS. Блок длительное время на максимальной нагрузке в тепловизоре (снято TRIO_Smartcal), температуры вполне скромные:


    Update: Внезапно пришел блок KORAD — осмотр внутренностей подтвердил, что отличий между ними нет.
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 23
    • +6
      Практически, ни убавить ни прибавить. Но все же есть один момент с клеммами.
      По задумке, провод с голым концом в таких клеммах полагается крепить только вставляя его в отверстие и завинчивая, но не оборачивая его вокруг клеммы и завинчивая — трения в таком случае может быть недостаточно для надежного удержания. А вместо закручивания конца провода вокруг клеммы, полагается использовать провод с наконечником в виде плоской вилки или крючка — вот они, в силу того, что плоские, обеспечивают достаточный прижим.
      • 0
        А какой опыт их использования, на сколько они надежны?
        • +1
          Не знаю, насколько надёжны конкретно данные блоки, но в целом опыт работы с китайским оборудованием у нас вышел очень и очень плохой. Как правило — проблемы с точностью, стабильностью работы и т.п. В общем-то, если хочется сэкономить денег, то гораздо более правильное решение — это покупка б/у оборудования нормальных вендоров — например, HP/Agilent.
          • 0
            Для сравнения, у этого китайца точность выставления напряжения 1%. Б/у Agilent E3631A — стабильно около 0.01% (при заявленных производителем 0.2%, внезапно), измеренно прецизионным мультиметром :) Разница на два десятичных порядка — это овер дофига. А ещё есть такие понятия, как уровень шума и надёжность.
            • 0
              Тут как говорится — «лучше быть богатым и здоровым», Agilent E3631A — это-ж килобакс?
              • 0
                Новый — два килобакса (не конкрентно этот, а современный аналог). Б/у мы нашли за примерно 650 долларов.

                Понятно, что если делать что-то дома на коленке в любительских целях, но он, наверное, не нужен. Если же речь идёт о сколько-нибудь серьёзном применении, то лучше найти денег на нормальную технику. Потом экономия в разы выше выйдет просто на отсутствии глюков в работе, которые придётся иначе обходить или лечить. Тут надо TCO считать же :)

                Мы реально пробовали работать с китайцами. Но вот те же источники питания Mastech — это мрак. Привезли, включили, всё работает. И даже чёрт бы с ней с точностью и шумами, которые на уровне конструкторов для детей из журнала «сделай сам». Но когда при попытке выставить ровно 15 вольт на выходе я сначала обнаружил на индикаторе напряжения случайный процесс, а потом его же на выходе — я очень сильно задумался. В итоге этот Mastech просто на помойку снесли и около мусорного ящика поставили, вдруг кому потребуется. Вот только 12к рублей жалко :)

                И это не единственный пример. Два раза попробовали, на третий решили, что таки лучше взять что-то нормальное, чем эти вот поделия с непонятными ТТХ. С тех пор даже на вроде более вменяемых и НЕ-бюджетных корейцев (GW Instek) как-то совсем не стоит.
                • 0
                  Тем более, что выбор нормального б/у оборудования на рынке прекрасный — Agilent, Keithley, WaveTek, Iwatsu, Tektronix, LeCroy, B+K Precision и иже с ними.
              • 0
                C 2012 года их мучают, исправленные ревизии — мучали часами и все отлично работало. Единичные сообщения о браке.
              • +2
                На управляющей плате бросается в глаза 13+14 битный (ток+напряжение) R-2R ЦАП управляемый сдвиговыми регистрами 74HC595.

                о_О
                Неужели эта городьба дешевле, чем нормальные интегральные ЦАПы? Плюс зависимость от питающего напряжения логики. Очень сомнительное решение.
                • 0
                  Сейчас говорят 0.1% резисторы при серийном производстве уже стоят копейки, опорное напряжение точное нужно и для интегральных ЦАП. Для точности 0.5-1% этого вполне хватает.

                  А по стоимости — может и дешевле, резисторы почти ничего не стотят, 595 — одна их самых дешевых микросхем, центов 10.

                  Себестоимость в крупной серии китайцы по-лучше нас считать умеют. :-)
                  • 0
                    Опорное напряжение для интегральных ЦАП получается не с резисторов, а с прецизионных подповерхностных зенеровских диодов и их разновидностей. LM329, LTZ1000, etc. Стоят некоторые, кстати, совершенно конских денег, вплоть до $50 за 1 штуку при крупнооптовых партиях.
                    • 0
                      Так и тут опорное напряжение не с резисторов — роль опорного напряжения играет VCC, и оно естественно стабилизированное отдельной микросхемой. На резисторах только сам ЦАП.
                    • 0
                      опорное напряжение точное нужно и для интегральных ЦАП
                      Опорное напряжение, а не опорное питание :)
                      Да и любой неотмытый китайский флюс на этом заборе, отмокнув от влаги, уведёт параметры неизвестно куда.
                      Себестоимость в крупной серии китайцы по-лучше нас считать умеют. :-)

                      Да понятно, но тут, ИМХО, сэкономили на спичках. Пусть в общем на 10$ дороже был бы, но на порядок качественней. Хотя китайцы такие китайцы…
                      • +1
                        В этом и состоит работа правильного инженера — решить поставленную задачу с удовлетворением всех требований и минимальной стоимостью.

                        Если требование «точность 1%», то инженер не имеет права увеличивать себестоимость на 10$ чтобы получить 0.1% просто потому что ему так нравится :-)

                        Насчет флюса согласен — но на практике за 2 последних года на уход напряжения никто не жаловался. Ну и неотмытый флюс может любую аналоговую схему испортить :-)
                        • 0
                          В этом и состоит работа правильного инженера
                          Ничего против инженеров не имею :)
                          Ну и неотмытый флюс может любую аналоговую схему испортить :-)
                          Тут дело в том, что чем меньше точек пайки, тем ниже вероятность.

                          Я просто тоже себе хочу БП приобрести. И при прочих равных почти решил брать радиолюбительскую разработку. Например вот этот вариант Промышленный с такими характеристиками обойдётся на порядок дороже.
                          Но он как-бы не продаётся, были у ребят голые платы заводские, а остальное придётся паять и программировать самому. Ни первое ни второе не проблема, кроме третьего — время нужно…
                  • 0
                    В который раз удивляюсь — чего только нет у BarsMonster. Даже тепловизор есть! )
                    • 0
                      del.
                      • 0
                        Ух ты, 24-х разрядный R-2R ЦАП! А вот что на счет PWM с обратной связью, чем хуже? Точней, как они сопоставимы по качеству поддержания выходного напряжения?
                        • 0
                          Там изначально была ошибка — Там 2 цап-а, 13+14 битный.

                          Что за PWM с обратной связью? Sigma-delta ЦАП?
                          • 0
                            Тоже вариант! Но я имел в виду такую реализацию, без применения специализированных ЦАП.
                            image
                          • 0
                            Качество поддержания будет конечно на высоте, но появятся проблемы с шумом — надо будет очень хорошо фильтровать этот ШИМ чтобы несущая не пролезла на выход БП.
                          • 0
                            А промежуточные варианты между китацами (как этот) и более-менее топами (hp agilent) есть?
                            То есть примерно баксов 500?
                            А то использую старый, чуть ли не дедовский, БП.
                            • +1
                              Для тех, кто будет искать ответ на этот вопрос: Rigol

                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                            Самое читаемое