В очередной раз привет всем моим читателям! А продолжаем мы с вами рассматривать стабилизаторы напряжения отечественного производства. Сделаю небольшое отступление. Для бюджетных организаций в последнее время очень сильно ужесточился закон о закупках, и покупка зарубежных товаров не всегда является панацеей. В общем исходя из закона, я заморочился, и, потратив кучу времени, нашел крупных производителей электротехники в России, в том числе стабилизаторов напряжения. Это уже второй стабилизатор российского производства, о котором пойдет речь. Всё также для рабочих целей был куплен ещё один стабилизатор напряжения. Останавливаться на одной марке и типу исполнения стабилизаторов я побоялся, поэтому было принято решение купить стабилизаторы разных марок и исполнения. И сейчас у нас на очереди уже более современный и отличный от ранее использовавшихся принципов построения (релейный, тиристорный, симисторный) стабилизатор напряжения инверторного типа. Модель его «ИнСтаб» IS3500R (3500 ВА) стоечного исполнения (Rack) производства ГК «Штиль», а конкретно ООО «Штиль Энерго» г. Тула. Как я понял, основной офис ГК находится в г. Москва, а собираются в г. Тула.
Начнем мы как обычно с характеристик стабилизатора.
Выходная мощность, ВА/Вт: 3500/2500;
Топология: инверторный (с двойным преобразованием);
Исполнение: стоечное (Rack);
Принцип регулировки: полное цифровое управление на базе цифрового сигнального микропроцессора;
Входные характеристики:
Тип входной сети: однофазная трехпроводная (L, N, PE)
Номинальное входное напряжение, В: 220
Рабочий диапазон входного напряжения, В: 165-310 при нагрузке 100%, 135-310 при нагрузке 80%, 90-310 при нагрузке 60%
Допустимый диапазон входного напряжения, В: 90-310
Нижний порог отключения нагрузки, В: 90
Нижний порог подключения нагрузки, В: 110
Верхний порог отключения нагрузки, В: 310
Верхний порог подключения нагрузки, В: 290
Диапазон входного напряжения в режиме байпас, В: 187-245
Номинальная входная частота, Гц: 50
Диапазон входной частоты: 43-57 (50±14%)
Входной коэффициент мощности: 0,99
Максимальный входной ток, А: 16
Потребляемая мощность в режиме холостого хода, Вт: 40
Плавный пуск: Да
Выходные характеристики:
Форма выходного сигнала: чистая синусоида
Номинальное выходное напряжение, В: 220/230/240 (по умолчанию – 220, настраивается на заводе)
Точность поддержания выходного напряжения: ±2%
Номинальная выходная частота, Гц: 50
Максимальный выходной ток, А: 15,9
Коэффициент нелинейных искажений, %: < 1,5 % при линейной нагрузке, <3% при нелинейной нагрузке
Крест-фактор: 3:1
Перегрузочная способность: (уровень нагрузки – в процентах от номинального значения) 105-150% не менее 5 с
КПД, %: до 97
Быстродействие, мс: 0
Поставляется стабилизатор в картонной коробке. Возможно вы задались вопросом, что делает на коробке надпись Компьютеры Элси???!! Тут все просто. Покупался через посредника в г. Белгороде, т.к. с бюджетниками, особенно в сфере образования никто возиться не хочет. Да и условия поставки товара такие, что многие отказываются с нами работать.
Открываем нашу заветную коробку и в ней обнаруживаем каталог продукции «Штиль», стабилизатор и документацию. Стабилизатор упакован в «пупырку». Кстати, пёсик на главной странице каталога одобряет стабилизаторы «Штиль». Звездой стал)))))
Корпус стабилизатора выполнен из металла окрашенного в темно-серый цвет. Корпус, кстати, получился глянцевый, как обложка модного журнала. Хорошо, кстати, собирает пыль. По стабилизатору можно определить, когда пора проводить уборку в серверной) Передняя панель имеет другой цвет и выполнена с перфорацией практически по всей её длине. С правой стороны панели располагается вводной автомат и ЖК-дисплей с кнопками управлениями стабилизатором. Вот уже не в первом российском стабилизаторе замечаю автоматы IEK. Почему именно они? Сейчас более качественные аналоги стоят не на много дороже. Ладно раньше IEK стоил три копейки, что их ставили везде.
С двух сторон на корпусе прикручены «уши» служащие для фиксации стабилизатора в 19″ стойке. Но обращаю ваше внимание, это не коммутаторы, которые крепятся в стойку за «уши». Для стабилизатора необходимо покупать так называемые «рельсы» для установки в стойку, либо класть стабилизатор на полку, предварительно установленную в стойку. Я «рельсы» забыл приобрести, поэтому полка мне в помощь.
Переходим к задней части стабилизатора. Первым делом обращу ваше внимание на то, что стабилизатор опломбирован, и открыть его, не повредив пломбы, не получится. Причем наклейка нам говорит о том, что её повреждение лишает гарантии. Пломба, кстати, установлена саморазрушающаяся. При попытке отклеивания – рвется. На задней панели есть две наклейки: одна со штрих-кодом, другая с наименование модели, производителя и небольшим количеством параметров стабилизатора. Ниже под наклейками располагается защитная крышка, прикрывающая клеммную колодку для подключения стабилизатора к сети. Тут обращу ваше внимание, что подключение к сети идет через клеммник, но и через него можно подключить и нагрузку. Рядом с клеммной колодкой находится зажим для фиксации провода. Мелочь, а правильная и приятная! Также отдельно для подключения потребителей тока имеется обычная розетка и блок гнездовых разъемов IEC 60320 C13 (F) типа «мама» с максимальным током 10 А на одну розетку. Если у вас нагрузка более 10А и потребителей несколько, то стоит произвести разделение нагрузки, подключив в два таких разъема. Следом за разъемами питания следует два вентилятора, защищенные хромированными решетками. В общем-то на этом с задней панелью все, осталось только одна загадочная крышка справа. Я её открутил и очень надеялся там что-то найти, но нашел пустоту. Скорее всего, в это отверстие вставляется карта мониторинга стабилизатора.
Сразу скажу. Перед вскрытием, стабилизатор был протестирован, в том числе с перегрузкой, а уже после производилось его препарирование. И теперь переходим к самому интересному.
ВНИМАНИЕ!
Манипуляции со стабилизатором проведенные ниже лишают Вас гарантии и являются поводом для отказа от гарантийного обслуживания. Также электрические цепи стабилизатора имеют в своем составе высоковольтные конденсаторы большой емкости и могут хранить остаточный заряд, что в свою очередь может повлечь к поражению электрическим током и негативным последствиям. Ни в коем случае не повторяйте действия автора статьи!
В первую очередь я бы посоветовал открутить «уши» стабилизатора, что в последствии облегчит снятие передней панели. Крепятся «уши» двумя толстыми винтами. Далее с правой стороны с торца панели выкручиваем винт. Далее возле автомата выкручиваем два винта и убираем в сторону так называемый фиксатор автомата. После его снятия можно увидеть, что с левой стороны от автомата имеется свободное пространство. Далее сдвигаем переднюю панель в право таким образом, чтобы свободное пространство было с правой стороны, а слева пропало. После этого, начиная справа, панель можно тянуть на себя (параллельно в сторону от корпуса стабилизатора).
Далее отключаем кабель заземления от передней панели и шлейф от нашего модуля ЖК-дисплея с кнопками управления. Затем выкручиваем винты крышки на задней панели, срываем пломбу и поднимаем крышку вверх. Заметьте, на нее тоже одет кабель заземления. Приятно, что все части корпуса соединены на заземление.
Вот и добрались до начинки. Начнем с помехоподавляющего фильтра клеммной колодки. Собран стандартным способом: дроссель намотанный проводом на кольцевом сердечнике и два конденсатора емкость 1 мкф на 310 В. Тут кстати конденсаторы без запаса. Но и я ещё проморгал один момент, не посмотрел на какое напряжение стоят варисторы в плате фильтра.
Далее основная начинка. Если честно, ожидал большее увидеть. Но ввиду того, что корпус предназначен для 19 дюймового исполнения, получилось много пустоты. Даже правильнее сказать, что половина корпуса пустая. Далее отключаем шнуры и демонтируем плату. Она увесистая. Под платой, с её размер, расположен прямоугольник из стеклотекстолита, предотвращающий случайное замыкание на корпус. Хотя этого и не должно случиться, плата устанавливается на стоечках.
Монтаж плотный. Детали массивные. Выполнена сборка платы качественно. Пайка без нареканий, за исключение двух перемычек, сделанных проводом через всю плату. Я если честно в инверторных схемах никогда такого не видел. Плата двусторонняя, выполнена из однослойного стеклотекстолита зеленого цвета.
«Бублики»))) Это два дросселя, но к ним мы вернемся позже. Покажу их размеры и толщину обмоточного провода.
На плате присутствуют три силовые реле марки NB901E-12S-S-C от Ningbo Baocheng Electronics. Какое-то китайское реле. Рассчитано оно на ток 20А. Запас есть, здесь всё хорошо. Даташита, к сожалению, на реле не нашел.
На плате установлено четыре высоковольтных конденсатора большой емкости, о которых я говорил ранее, марка их Teapo 450V 470 мкф. Емкости большие, и если выключить автомат, стабилизатор ещё некоторое время продолжает работу. Сказать гадости про конденсаторы не могу, практически не сталкивался с ними, особенно с высоковольтными.
Смотрим далее. На плате рядом с конденсаторами С14 и С15 установлены две микросхемки марки ACS712T от Allegro MicroSystems. Данные микросхемы – это ни что иное как датчики тока. Микросхема распространенная, но в такой технике я ранее не видел такого исполнения.
Это наш блок питания платы. Собран тоже по импульсной схеме и располагается вертикально над основной платой. Собран на ШИМ-контроллере 3844B. Распространенный ШИМ.
На плате имеется чудесный пленочный конденсатор от VISHAY. Класс. Деталька не дешевая.
Не обошлось на плате и без интегрального стабилизатора напряжения LM317 от Texas Instruments.
Давайте переходить к нашему инвертору. Наверно, это самое интересное в этой части платы. На радиаторах с большой площадью охлаждения и постоянно проходящим через них потоком воздуха, установлены транзисторы, в количестве шести штук, по три штуки на каждом радиаторе. Соединены данные транзисторы парами. Получается у нас имеется три пары транзисторов. Все они одной марки FGA6540WDF ON Semiconductor. Сначала я думал это полевики, но после того как посмотрел даташит, оказалось это Trench IGBT транзисторы. Рассчитаны на ток 40 А и напряжение 650 В.
Как уже говорилось ранее, стабилизатор работает по принципу двойного преобразования. Так вот, возвращаемся к трем парам. На первой паре, судя по всему, собрана так называемая «повышайка», которая заодно и является корректором, и на двух других парах собрана мостовая схема преобразователя на 50 Гц.
Управление каждой парой транзисторов ведется отдельный драйвером. Их соответственно три. Модель FAN7392 от ON Semiconductor.
Управлением всеми процессами в стабилизаторе занимается одна платка. На ней установлен микроконтроллер TMS320F28035PNT от Texas Instruments. Хороший и быстрый микроконтроллер. Также на плате к МК установлено два буфера MC74VHCT541A от ON Semiconductor. Здесь забегая вперед скажу, что стабилизатор очень быстро отрабатывает изменение напряжения, а также отображение напряжения на дисплее также идет очень быстро. Все это связано как раз с быстрым МК. Восторг.
Возвращаемся к нашим «бубликам». Вообще дроссели внушительных размеров. Внешний диаметр по обмоткам 60 мм., ширина по обмоткам примерно 33 мм. Обмоточный провод имеет диаметр 1,7 мм. Скорее всего медь. Хотя без зачистки провода судить сложно. Но больше склоняюсь, что провод медный.
Без «термосоплей» конечно не обошлось. Резистор установлен на 10 Вт, значит греется сильно. Выводы сами сделаете.
На плате имеется ещё один датчик тока. Только классический, в виде трансформатора тока. По нему, судя по всему, определяется мощность нагрузки.
Дисплейный модуль. Здесь ничего особенного. ЖК-дисплей с обвязкой.
А тем временем приступаем к тестированию.
Для этого нам понадобится:
1. Собственно сам стабилизатор «ИнСтаб IS3500R» (3500 ВА)
2. Токовые клещи UNI-T UT210E
3. Мультиметр UNI-T UT181A
4. Мультиметр UNI-T UT71E
5. ЛАТР SUNTEK TDGC2-3 (3000BA)
6. Осциллограф Hantek MSO5202D
7. Лампа накаливания 100 Вт
8. Электрический чайник мощностью 1,8 кВт (1800 Вт)
9. Кронштейн-прищепка https://goo.gl/K8PPPH
10. Кронштейн с патроном для лампы Е27 https://goo.gl/bs9VCG
Делать огромные таблицы как это в обзорах на тиристорные и симисторные стабилизаторы я не вижу смысла. Процент отклонения очень маленький у стабилизатора, да и на выходе у него как заявлено. Стенд выглядел вот так:
Начнем с теста встроенного вольтметра стабилизатора:
Сначала хочу рассказать про особенность работы индикатора нагрузки. В техническом описании имеется график зависимости входного напряжения от мощности. И после определённой границы напряжения мощность стабилизатора начинает уменьшаться. Вот как только мы перешли эту границу, ползунок нагрузки на стабилизаторе начинает расти и показывать большую нагрузку. Классно сделано. В других стабилизаторах я видел такие шкалы нагрузки, но работают они криво.
Вот то же самое. Можно увидеть рост нагрузки индикатора, только справа индикатора отображается мощность.
Ну и кому совсем лень смотреть фото и читать, можете посмотреть видео как работает шкала нагрузки:
Теперь о работе. В документации сказано, что на выходе стабилизатора чистая синусоида. Подключил я осциллограф, покрутил ЛАТР, и в конечном итоге все хорошо. Чистый синус, как и заявлено. Лучше не придумаешь.
Тестом выше я не ограничился и решил немного поэкспериментировать, и посмотреть, что на выходе стабилизатора при его включении. Хорошо видно как формируется синусоида:
Ну и ещё одна осциллограмма. Только почище уже:
И ещё у меня возник вопрос, что за странные утолщения на «горбах» синуса. Когда они есть, когда их нет. На фото обвел желтым овалом. Может кто разъяснит???!!!
Вот видео тестирования:
На момент написания статьи стабилизатор работает уже две недели и сколько прослужит неизвестно. Надеюсь, что долго. Это так сказать первый опыт инверторных стабилизаторов. Данный стабилизатор будет эксплуатироваться в различных температурных режимах в пределах 12-35 градусов, т.к. в разное время года температура в помещении, где он установлен изменяется. Будет у меня обзор ещё на инверторный стабилизатор фирмы «ШТИЛЬ» «ИнСтаб» 10 000 ВА. Но он эксплуатируется в помещении с кондиционером, где температура не превышает 20 градусов Цельсия. Умирание стабилизатора (за исключением нештатных ситуаций) может быть обосновано только вышедшими из строя конденсаторами, так называемое высыхание. И вот собственно его долговечность основана на том, насколько качественные конденсаторы установлены в инверторе.
Выводы
Стабилизатор зарекомендовал себя с лучшей стороны: как в моменты тестирования, так и уже в эксплуатации. Хорошая и качественная сборка, аккуратный монтаж. В виду того, что это первый опыт инверторного стабилизатора – я был в восторге от быстродействия. Порадовало выходное напряжение на выходе стабилизатора, которое в общем-то не меняется и остается 220 В. Использовать можно для любой техники. Особенно это актуально для электродвигателей и классических трансформаторов, для которых чистый синусоидальный сигнал очень важен. Я правда не знаю, что добавить. Уж очень он хорош. Также меня бесят автоматы IEK. Вот ненавижу я их лютой ненавистью, как и стабилизаторы ресанта. Можно было поставить и другой фирмы.
ВНИМАНИЕ!
С удовольствием приму на тестирование стабилизатор напряжения любой марки, модели и мощности.
Для тех, кто дочитал до конца, и не поленился – ложечка дегтя. Разобрал я данный стабилизатор без разрешения у производителя. Об этом я уже говорил. Для того, чтобы извлечь плату из корпуса, необходимо было отключить провода на коннекторах. Вот один провод держался очень плохо, т.к. не был одет до конца. Об этом свидетельствует две риски, на самом кончике.
После нормально одетого коннектора (фото соседнего контакта) выглядеть он должен так:
Ещё в одном месте на плате можно было и добавить припоя. Но это так, мои придирки.
На этом все. Будет в обзоре ещё один инверторный стабилизатор той же фирмы, «ИнСтаб» 10 000 ВА.
Комментариев: 2 на “Обзор и тестирование инверторного стабилизатора напряжения ШТИЛЬ «ИнСтаб IS3500R» (3500 ВА)”
Похоже при сборке кросс плату перевернули на 180 градусов.
Картинка не вставляется, смотрите по ссылке. https://im13.rhbz.org/albums/userpics/10156/IMG_5256.JPG
Нужно плату развернуть радиаторами к вентиляторам и вентиляторы
установить на вдув в корпус, на радиаторы, модуль “нарезки” синуса
и дроссели моста.
Тогда вентиляторы будут холодные, соответственно дольше не засохнет смазка
и дольше проработают.
Ну и эффективность охлаждения радиаторов с IGBT улучшится.
Для остальных компонентов кросс платы при развороте мало что изменится.
Кондеры хоть как обтекает подогретый поток с радиаторов.
Они высокотемпературные и им пофиг
Похоже при сборке кросс плату перевернули на 180 градусов.
Картинка не вставляется, смотрите по ссылке.
https://im13.rhbz.org/albums/userpics/10156/IMG_5256.JPG
Нужно плату развернуть радиаторами к вентиляторам и вентиляторы
установить на вдув в корпус, на радиаторы, модуль “нарезки” синуса
и дроссели моста.
Тогда вентиляторы будут холодные, соответственно дольше не засохнет смазка
и дольше проработают.
Ну и эффективность охлаждения радиаторов с IGBT улучшится.
Для остальных компонентов кросс платы при развороте мало что изменится.
Кондеры хоть как обтекает подогретый поток с радиаторов.
Они высокотемпературные и им пофиг
плату не развернуть. Она установлена изначально правильно. Чтобы развернуть – нужно другие провода по длине и более длинный шлейф до платы индикации.