Dr Frankenstein Project – stanowisko energetyczne (2)

Masz dosyć zasilania byle czym i byle jak testowanych urządzeń, pracujących pod napięciem sieci 230 V? Drażni Cię kłębowisko kabli i bylejakość łączonych naprędce żarówek, chroniących badany sprzęt? Czy zawsze chciałeś mieć autotransformator lub transformator bezpieczeństwa? Jeśli tak, ten artykuł jest dla Ciebie!

To jest druga część artykułu przedstawiającego realizację warsztatowego stanowiska energetycznego, przeznaczonego do pracowni elektronika. W części pierwszej omówiłem całokształt konstrukcji mechanicznej i elektrycznej, zaprezentowałem też budowę zabezpieczenia przeciwprzepięciowego i filtra EMI. W tej części będzie zdecydowanie więcej elektroniki – przedstawię konstrukcję modułów zasilacza DC, układu softstartu do transformatorów oraz regulowanego zabezpieczenia nadprądowego AC.

Moduł zasilacza DC

Moduł zasilacza DC przedstawia fotografia 8. Ma on jak widać konstrukcję kompaktową, tzn. całość udało się zmieścić w obudowie Kradex ZD1010.

Jak na zasilacz o mocy 200 W jest to niezły wynik, bo obudowa ma szerokość 10 modułów (177 mm), wysokość 89 i głębokość 65 mm. Zasilacz składa się z przetwornicy SMPS 48 V/200 W Mean Well (oznaczenie EPP 200/48), która nie jest co prawda tania, ale jak na tak dużą moc ma zaskakująco małe wymiary, zaledwie 100×50 mm. Płytka przetwornicy umieszczona jest na kawałku odręcznie przygotowanego PCB i przytwierdzona do dna obudowy, natomiast przetwornica step-down jest wciśnięta w jej pokrywę. Na pokrywie obudowy umieściłem też wyłącznik sieciowy i zaciski wyjściowe.

Specyfikacja zasilacza EPP200/48 wskazuje, że dla osiągnięcia mocy 200 W konieczne jest zastosowanie chłodzenia wymuszonego, które zrealizowałem na dwóch wentylatorach 30×30. Są one umieszczone szeregowo z dwóch stron obudowy (jeden zapewnia nadmuch, drugi wydmuch powietrza). Moduł ma osobne wyjście 12 V do ich zasilania, ciekawostką jest, że napięcie to rośnie wraz ze wzrostem poboru mocy, co zapewnia regulację obrotów. Przytwierdzenie wentylatorów wymagało zastosowania dodatkowego wzmocnienia w postaci cienkich płaskowników – szczegóły widoczne są na fotografii 9. Trzeci wentylator jest integralną częścią przetwornicy step-down.

Sama przetwornica to bardzo popularny model, dostępny w dziesiątkach wcieleń na AliExpress. Użyta przeze mnie ma symbol XY5008, ale niewiele z tego wynika, bo ten typ bywa dostępny pod różnymi nazwami. W każdym razie, jest to bardzo mały moduł w typowej do montażu panelowego „na wcisk” obudowie, z wyświetlaczem monochromatycznym, enkoderem obrotowym do zmiany parametrów i wspomnianym wentylatorem (modele o mniejszej mocy nie są w niego wyposażone). Według producenta umożliwia uzyskanie na wyjściu do 50 V i do 8 A, ma więc mieć moc 400 W; nie wiem, ile w tym marketingu, bo poprzestałem na testowaniu jej z opisanym wyżej, dwustuwatowym zasilaczem. Muszę jednak przyznać, że byłem zaskoczony, bo można rzeczywiście „wycisnąć” z niej moc 200 W: dziesięciominutowe katowanie zasilacza żarówkami samochodowymi, nie spowodowało żadnych uchwytnych problemów, więc jak na takie maleństwo jest to bardzo dobry wynik.

Poza podstawowymi parametrami ustawiać można szereg parametrów dodatkowych, w tym ograniczenie maksymalnej mocy (przydatne z racji słabszego SMPS); nastawy są zapisywane w pamięci nieulotnej. Po ustawieniu na wyjściu zasilacza sieciowego napięcia 50 V (EPP200-48 ma możliwość jego regulacji od 45 do 50,4 V) można bez problemu uzyskać na wyjściu całego zasilacza 48 V przy prądzie ponad 4 A.

Obsługa modułu nie jest szczególnie intuicyjna, i jak to często w chińskiej elektronice no name bywa, zachowuje się on niekiedy dziwnie, np. ignoruje naciśnięcia przycisków. Nie zaryzykuję zasilania tym wynalazkiem szczególnie cennych urządzeń, ale nie taki był cel jego budowy: chodziło o szybki i łatwy dostęp do źródła prądu stałego regulowanego w możliwie szerokim zakresie. W tej roli zasilacz spełnia swoje zadanie znakomicie.

Schematu nie załączam, bo jest on banalny: dwa połączone ze sobą moduły, plus wyłącznik sieciowy na wejściu i złącza laboratoryjne z przylutowanym do nich kondensatorem 100 nF na wyjściu. Z okablowaniem tablicy moduł łączy się złączem ARK 7,5. Wnętrze urządzenia widoczne jest na fotografii 10.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w sierpniowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 9/2025). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 9/2025 znajduje się tutaj.

 Szymon Burian
sbu@op.pl