Понижающий модуль RD6012-W — один из лучших кандидатов для постройки регулируемого блока питания

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о понижающем (Buck) модуле RD6012-W, предназначенным для постройки лабораторного источника питания с максимальной выходной мощностью в 720W. Отличительными особенностями данного модуля являются большой наглядный дисплей, удобное управление, большой диапазон напряжения и запас по току, отличная точность измерения и приемлемая стоимость. Преобразователь очень интересный, поэтому кто заинтересовался, милости прошу...

Модуль RD6012-W можно купить здесь

Характеристики:

• — Производитель — Ruideng Technologies
• — Наименование модели — RD6012-W
• — Тип прибора – понижающий (Buck) преобразователь
• — Материал корпуса – пластик
• — Диапазон входного напряжения – 6V-70V
• — Диапазон выходного напряжения – 0,00V-60,00V
• — Точность установки (разрешение) выходного напряжения – 0,01V
• — Точность измерения напряжения: ±0,3% (2 цифры)
• — Выходной ток – 0-12,00А
• — Точность установки (разрешение) выходного тока – 0,01А
• — Точность измерения тока: ±0,5% (2 цифры)
• — Выходная мощность – 0-720W
• — Дисплей – цветной 2,4”
• — Соединение с ПК – проводное (USB) и беспроводное (Wi-Fi)
• — Размеры – 167мм*81мм*65 мм

Краткое сравнение возможностей моделей в серии RD:

Комплектация:

• — модуль RD6012-W
• — внешний термодатчик
• — два наконечника для проводов
• — предохранитель

Понижающий модуль RD6012-W поставляется в картонной коробке, которая традиционно помещена в своеобразный пенопластовый контейнер, принимающий механические воздействия при транспортировке на себя:

К слову, таким образом поставляются все модули, просто ранние модели были в блистерной упаковке, а сейчас в коробке из плотного картона. Внутри коробки также имеется защита в виде вспененного полиэтилена, поэтому за сохранность изделия можно не волноваться:

Как обычно, у продавца есть несколько вариантов комплектации. Если приобретаете данный модуль впервые, то я рекомендую остановиться именно на модели RD6012-W с коммуникационным модулем, поскольку он значительно расширяет возможности устройства. Отличия между RD6012 и RD6012-W заключаются только в наличии Wi-Fi модуля.

Внешний вид:

Модуль RD6012 представляет из себя понижающий (buck) преобразователь, предназначенный для изготовления лабораторного источника питания посредством подключения к внешнему сетевому блоку питания (БП) или аккумуляторной батарее. Выглядит просто шикарно, да и пользоваться им одно удовольствие:

В отличие от предыдущих серий DPS и DPH аналогичной мощности, модели серии RD пошли по концепции «все в одном», т.е. все конструктивные элементы объединены в одном корпусе:

Напомню, что модели серии DPS и DPH имели раздельные плату-преобразователь и дисплейный модуль и подключались посредством шлейфов.

Самым же главным отличием стал более крупный и наглядный дисплей диагональю 2,4 дюйма, а также более удобное управление:

Если раньше иногда приходилось всматриваться в показания, то теперь их видно даже невооруженным глазом. Что касается управления, то на переднюю панель добавили блок цифровых и навигационных клавиш, с помощью которых можно получать доступ к ячейкам памяти, вводить нужные параметры напрямую и много чего другого. Энкодер стал гораздо больше и удобнее, ход остался такой же четкий:

Единственное, что хотелось бы видеть – это переключение диапазона регулировки по нажатию на энкодер, как это реализовано, например, в блоке питания Gophert. Сейчас же нажатие на энкодер работает только в меню управления по принципу кнопки «назад», в остальном не активно.

Еще одна интересная фишка новых моделей – полноценная поддержка заряда различных аккумуляторов:

Конечно, можно с легкостью заряжать и от основных клемм, выставив нужный ток и напряжение, но отсечки в таком случае не будет и придется отключать заряд вручную. Как по мне, то это очень полезная функция для тех, кто постоянно имеет дело с батарейными сборками.

Для установки в различных корпусах по периметру присутствуют упоры и защелки:

В официальном магазине, да и в целом по площадке можно подобрать несколько интересных корпусов, но о них расскажу в конце обзора.

Благодаря поддержке модулей коммуникации (Wi-Fi и USB), есть возможность управлять устройством дистанционно, считывать показания и сохранять логи, а также обновлять прошивку:

Подключение по USB доступно в обеих моделях.

Ну и последнее, на чем бы хотел заострить ваше внимание – это увеличенная мощность:

Предыдущая модель RD6006 обеспечивала на выходе ток не более 6А и для серьезных работ не очень годилась. Модель RD6012 позволяет получить на выходе ток 12А, поэтому может применяться для быстрой проверки двигателей электротранспорта, электроинструмента и прочих устройств. Мне, например, периодически требуется подключать автомобильный компрессор и озонатор, а они потребляют в среднем по 10А.

Устройство и подключение:

Подключение модуля RD6012 очень простое. Выход источника питания подключается к четырехконтактному клеммнику, по два контакта на каждый полюс. Токи немаленькие, поэтому дублирование (шунтирование) входных проводов подключения лишним не будет. Выход с модуля расположен на передней панели в виде удобных винтовых клемм, к которым удобно подключать как штекеры (бананы) и наконечники, так и банальные скрутки проводов.

По устройству не подскажу, поскольку разбирать модуль достаточно проблематично, но вид платы следующий:

Справа сверху входная часть, слева выходная. Из наиболее «заметных» элементов входной части можно отметить дроссель, два электролитических конденсатора по 330uF/80V каждый, запаянный предохранитель на 20А и кроватка под запасной (1шт в комплекте) на случай если сработает основной, ШИМ-контроллер TL574C:

В выходной части также присутствуют дроссель, выходной предохранитель на этот же номинал с запасным посадочным местом и пять электролитов (два по 330uF/80V и три 220uF/80V). Силовые ключи дополнительно охлаждаются небольшим кулером (радиатор 40мм*40мм с вентилятором), рядом два токовых шунта для контроля и измерения тока:

В цепи заряда аккумуляторов присутствует реле на 16А и разъем для подключения термодатчика. Сначала я подумал, что это термодатчик для контроля температуры силовых ключей, но потом увидел маленький терморезистор около подошвы радиатора:

Получается, что он нужен для контроля температуры заряжаемых аккумуляторов или для отслеживания температуры каких-либо других греющихся элементов внутри корпуса, например, открытого малогабаритного блока питания и прочего. Если он для контроля температуры аккумуляторов, то почему тогда производитель не вывел соответствующий разъем на передней панели, ведь модуль встраиваемый и отдельно термодатчик из корпуса вывести проблематично. В общем, этот момент я до конца не понял.

Габариты:

Размеры модуля следующие:

Конечно, по сравнению с преобразователями серий DPS и DPH, размер увеличился кардинально, но ведь и улучшилось юзабилити устройством. По крайней мере, показания и индикаторы с дисплея читаются очень хорошо. Размер дисплея составляет около 2,4” и по площади равен спичечному коробку:

Управление:

Управление у всей серии практически одинаковое:

Добавлю лишь, что установка защиты по току/напряжению осуществляется через дополнительно нажатую кнопку «Shift», также как и вход в меню. Индикаторы и показания дисплея следующие:

Меню представлено четырьмя страницами, на которых можно посмотреть основные настройки (язык, уровень яркости дисплея, зуммер и прочее), варианты вывода информации, предустановленные параметры в ячейках памяти, а также версию прошивки:

Итого, управление достаточно простое. Хотелось бы видеть переключение диапазона регулировки по нажатию на энкодер, но возможно, что такую функцию добавят в будущих прошивках.

Коммуникационные возможности:

Для запуска программного обеспечения на компьютере, потребуется как сама программа, так и драйвер COM-порта. Программу и драйвер можно скачать по ссылке со страницы товара, в стандартном дистрибутиве Windows 7 драйвер отсутствует:

Программа не требует установки, после запуска нужно будет нажать кнопку «Connect» и при необходимости выставить параметры порта:

После этого можно уже работать:

Кнопки на панели модуля при этом блокируются, управление только с компьютера.

Для беспроводного доступа потребуется Wi-Fi плата:

Тестирование:

Для тестирования и сравнения результатов я буду использовать простенький стенд из регулируемого БП Gophert CPS-3010 (30V/10А), сетевого БП NVVV S-400-60 (60V/6,7А), True-RMS мультиметра UNI-T UT61E и различной нагрузки. Все приборы уже не один раз были сверены с источником образцового напряжения (ИОН) на базе самой точной из серии микросхемы AD584LH, поэтому холивары по точности можно опустить.

При запуске преобразователя отображается простая заставка с логотипом производителя и наименованием модели:

Посмотреть версию прошивки можно в меню по комбинации кнопок «Shift» + «Menu»:

Производитель не бросает свои продукты и в случае выявления каких-либо багов в работе, работает над их исправлением. Насколько я знаю, прошивка V1.31 пока самая последняя, но рекомендую заглядывать сюда в поисках новых.

Поскольку это понижающий преобразователь (buck), то для корректной его работы напряжение на входе должно быть несколько выше напряжения на выходе, поэтому приобретайте блок питания с небольшим запасом. Если требуется напряжение на выходе 36V, то блок питания нужен не менее 40V. Минимально возможное входное напряжение составляет около 5V при заявленных 6V.

Теперь, собственно, замеры точности некоторых параметров. Точность измерения входного напряжения вполне хорошая, хотя и никакой особой роли в работе модуля не играет:

Потребление модуля без нагрузки с выключенным (слева) и включенным (справа) выходом:

Точность установки выходного напряжения отличная:

Теперь очередь за проверкой точности установки тока:

Как по мне, точность хорошая, даже несмотря на то, что в данной версии был убран один регистр в сравнении с RD6006.

Что касается пульсаций на выходе, то они невысокие. Было по три замера (на холостом ходу, при токе нагрузки 5А и 10А) на двух разных источниках питания (блоки питания Gophert 32V и NVVV 60V), мощность нагрузки была в районе 180W. Производитель заявляет 250mV при токе 6А (см. таблицу), при всех режимах модуль уложился в эти допуски, но опять же, это всего лишь 1/3 мощности.

При замерах от БП NVVV S-400-60 на холостом ходу амплитуда составила до 10-15mV (от пика до пика 24mV), при 10А около 65mV (от пика до пика 110mV):

При замерах от БП Gophert CPS3010 на холостом ходу амплитуда составила до 10-15mV (от пика до пика 24mV), при 10А около 45-50mV (от пика до пика 90-95mV):

Измерения производил осциллографом JDS2023, щупы заводские, не доработанные, поэтому возможны неточности.

Оценка КПД модуля:

КПД наглядно показывает, насколько эффективен модуль и каковы потери на преобразователе, поэтому чем он выше, тем лучше. К сожалению, у меня нет соответствующей нагрузки на полную мощность и максимальное напряжение, чтобы нагрузить модуль по-полной, поэтому замер кпд больше для наглядности. Все замеры производились при питании от сетевого блока питания 60V/6,7А с небольшим поднятием напряжения до 65V. При более низком питающем напряжении показания могут отличаться. Мультиметр (слева) включен в разрыв входной питающей цепи.

Пример №1, нагрузка 40W (5V/8А):

КПД модуля составляет около 80%, т.к. на входе около 50,5W (64,8V * 0,78А), а на выходе 40W (5V * 8А, см. на дисплее). Не очень эффективное преобразование.

Пример №2, нагрузка 112W (14V/8А):

КПД модуля составляет уже 91,5%, т.к. на входе около 122,5W (64,5V * 1,9А), а на выходе 112W (14V * 8А). Это особенность многих DC-DC преобразователей, чем меньше разность напряжений, тем КПД выше, да и при минимальной нагрузке КПД всегда невысокий.

При подключении 190W нагрузки картина еще лучше:

КПД модуля составляет уже около 97%, т.к. на входе около 195,2W (64,2V * 3,04А), а на выходе. 189,4W (36V * 5,26А).

Отсюда небольшой вывод: если планируете использовать, в основном, для питания устройств до 20V, нет особого смысла приобретать блок питания на максимально возможное напряжение. Но с другой стороны, сейчас в моду входит электротранспорт и связанные с ним «игрушки», где такое напряжение будет очень востребовано.

Заряд аккумуляторов:

Как уже упоминал ранее, модуль RD6012 позволяет заряжать некоторые типы аккумуляторов, что не может не радовать. Можно заряжать и напрямую от основных клемм, выставив необходимые параметры напряжения и тока, но в таком случае отключения заряда не будет и нужно следить за этим вручную. По сравнению с моделью RD6006, здесь ток отсечки увеличили с 10mA до 100mA. В большинстве зарядных устройств с алгоритмом заряда CC/CV ток отсечки составляет 1/10 от установленного, а в некоторых и вовсе настраивается (модельные ЗУ), поэтому надеюсь, что в следующих прошивках добавят ручную установку или на выбор, хотя отсечка по 100mA то же оптимальна.

При подключении аккумулятора к клеммам «-» и «BAT», в нижней строке дисплея отображается его напряжение с точностью 0,5%:

По сути можно использовать этот режим в качестве вольтметра, когда под рукой ничего нет, но основное назначение – это заряд литиевых (Li-Ion) и свинцовых (Pb) аккумуляторов. Для NiMH аккумуляторов не подходит, т.к. не ловит дельту, а вот NiCd сборки можно попытаться, но у меня их нет под рукой. Полуубитые банки, т.е. высаженные ниже определенного порога модуль видит и успешно заряжает:

Только помните, что такие банки – первые кандидаты на выброс, чтобы с ними не делали и если ставите их на заряд после глубокого разряда, то ограничивайте зарядный ток до минимальных значений. В принципе, также как с другими типами химии.

Поскольку сейчас в тренде электротранспорт и аккумуляторный инструмент, то наличие такого режима очень выручает. В качестве примера заряд сборки батареи шуруповерта:

Зарядки к электроскутерам, самокатам и мотор-колесам недешевые и при их поломке можно будет не искать им замену.

Корпуса для сборки:

Думаю ни для кого не секрет, что использовать модуль без корпуса не очень удобно. Можно, конечно, вырезать соответствующее отверстие в коробке и вставить модуль туда, но это больше временное решение. Для тех, кто не хочет заморачиваться со сборкой, производитель предусмотрел несколько вариантов. Ссылки на все элементы в конце обзора.

Можно просто докупить корпус S12A и проверенный блок питания и за полчаса все это дело собрать:

Из минусов, разве что, габариты немалые, да и итоговый ценник небюджетный, но выглядит шикарно:

Для тех, кто уже имеет блок питания нужной мощности, но планирует использовать его и с другими модулями или в других целях, можно приобрести компактный корпус S12D и только при необходимости подключать к БП:

Третий вариант, использовать компактный корпус с нестандартными или самодельными блоками питания, а также с блоками питания меньшей мощности, если не требуются высокие напряжения. Мне нравится компактность, поэтому я буду пытаться «впихнуть» туда нестандартный БП на 2/3 мощности, но это уже в следующем обзоре:

Ну и последний вариант – использовать сторонние корпуса, коих десятки по площадкам:

Из преимуществ можно отметить приемлемую стоимость, относительную компактность, а также возможность заказа под конкретные размеры.

Ссылки на упомянутые компоненты:

Модуль RD6012-W можно купить здесь

Предыдущая модель RD6006 здесь

Два типа корпуса (S12A и S12D) и блок питания NVVV S-800-70 здесь

Компактный корпус под нужный размер (4 цвета, слева на фото) здесь

Синий металлический корпус нескольких размеров здесь

USB тестер RD UM25C/UM25 с логированием показаний здесь

Вывод:

Модуль RD6012 получился просто шикарным. Большой четкий дисплей, удобное управление, хороший запас по току и напряжению, отличная точность и приемлемая стоимость – все это делает эту модель отличным кандидатом при постройке надежного регулируемого блока питания для различных нужд. Мне он очень понравился, поэтому однозначно могу рекомендовать к покупке!