Обзор и тестирование стабилизатора напряжения гибридного типа (симисторно-релейный) ГИБРИД Э 9-1/10A v2.0


ДЛЯ ЛЕНИВЫХ
Для тех, кому лень читать мою писанину, в конце статьи есть видео, в котором я рассказываю о внешнем и внутреннем устройстве стабилизатора

Приветствую всех своих читателей! Данная статья для любителей стабилизаторов напряжения и их расчлененки. А приехал мне очередной стабилизатор фирмы НПО «ВОЛЬТ» модель ГИБРИД Э 9-1/10A v2.0. За предоставленный стабилизатор Вольт Инжиниринг огромное спасибо! Как-то с ними сложились хорошие отношения. Я этот стабилизатор очень хотел пощупать, и в общем-то получил его. Мне приятно — производителю полезно. Теперь к стабилизатору. Это новая модель стабилизатора от данной фирмы, и вся линейка «ГИБРИД’ов» начинается как раз с этого стабилизатора. Отличается данная модель от всех других стабилизаторов, которые я когда-либо видел по принципу работы. Стабилизатор не зря называется «ГИБРИД». Представляет он из себя смесь симисторного и релейного стабилизатора. За счет такой архитектуры построения, стабилизатор по заверениям производителя должен обладать рядом особенностей в положительную сторону. О них вы можете почитать на общей странице серии стабилизаторов https://npo-volt.ru/stabilizatory-gibrid/

Также хочу добавить, что данный стабилизатор стоит в самом начале линейки стабилизаторов данной фирмы и является бюджетным вариантом (самым дешевым). При тестировании я буду хотеть от него много. Но постараюсь сильно не придираться, так как модель не флагманская, и, наверно, это было бы не корректно завышать планку требований. Для пользователей данного стабилизатора хочу сказать, что требования, которые Вы постоянно пытаетесь прилепить к бюджетным стабилизаторам никуда не годятся. А то получается, что покупаете дешевую модельку, и потом начинаются вопросы: «А почему стабилизатор сам не включает стиральную машинку для стирки». Так не бывает. Бюджетный стабилизатор — бюджетные требования.

А теперь переходим непосредственно к характеристикам стабилизатора.
Обращаю ваше внимание, что характеристики и параметры стабилизатора представленные на этой странице могут быть изменены в любой момент производителем. Более свежую информацию Вы всегда сможете найти на официальной странице производителя по ссылке выше.

Характеристики
Рабочий ток: 10 А
Номинальная мощность: 2.2 кВА/кВт
Количество ступеней стабилизации: 9
Тип ключа: симистор, дублированный электромагнитным реле
КПД стабилизатора: не ниже 98 %
Потребляемая активная мощность на холостом ходу: не более 15 Вт
Номинальное выходное напряжение: 220 В
Диапазон стабилизации в рамках заявленной точности поддержания выходного напряжения: 145 — 300 В
Диапазон стабилизации при предельном выходном напряжении в соответствии ГОСТ 13109: 135 — 305 В
Диапазон работы: 130 — 310 В
Диапазон работы в режиме байпас (транзит): нет
Точность поддержания выходного напряжения в диапазоне стабилизации: 7,5 %
Время реакции на изменение входного напряжения: 100 мс
Частота питающей сети: 45 — 65 Гц
Измерение входного тока и полной мощности: нет
Ограничение токов КЗ и перегрузки: автоматический предохранитель
Индикация: 1 LED-индикатор
Электронный байпас: нет
Анализатор сети и состояния стабилизатора: есть
Микроконтроллерное управление: есть
Принудительное охлаждение: вентилятор
Дублирующая защита от перенапряжений: есть
Входной дроссель: нет
Выходной дроссель: нет
Защита от перегрева: есть
Вид климатического исполнения: УХЛ категория 4.2
Габаритные размеры (без упаковки): не более: 357 х 237 х 125 мм
Масса: не более 13,5 кг
Гарантия, лет / коммутаций 2 / 200 000
В общем разобрались с параметрами. Доставлен стабилизатор был мне транспортной компанией «ЭНЕРГИЯ». Об этом я сам попросил. Пришел стабилизатор в обрешетке, которую я снял прямо в ТК и отнес на мусор. Привез это всё дело домой. Упакован стабилизатор в обычный невзрачный картонный коробок. В общем ничего особенного. Хотя я думаю производитель выпустит красивую коробку. В общем обертка не влияет никак на качество стабилизатора.

Открываем коробку. Нас сразу встречает документация и гарантийный талон. Под ними картон. Убираем его. Наконец-то добрались до нашего стабилизатора. Завернут он в полиэтиленовый пакет.

Передняя крышка окрашена в белый цвет. Сам корпус в том числе и передняя крышка окрашена порошковой эмалью. Дизайн стабилизатора выполнен элегантно. Подойдет любителям обтекаемых форм и в общем-то за счет своего белого цвета впишется в любой интерьер. В нижней части корпуса располагается кабель питания, выходная розетка и автоматический выключатель. Вилка была воткнута в розетку. Самое что интересное — даже стяжку не пожалели, чтобы закрепить витки кабеля и при этом «бублик» не разваливался. Также в нижней части корпуса располагается перфорированное технологическое отверстие, через которое проходит воздух для охлаждения платы. Я не знаю, как я забыл сфотографировать, но в верхней части корпуса, с левой стороны располагается вентилятор, который включается при старте стабилизатора и при частых скачках напряжения.

На правой боковой стороне стабилизатора располагается наклейка с обозначениями режимами работы и отражающая те или иные индикации, возникающие на табло. Такая краткая шпаргалка имеется практически у всех стабилизаторов данной фирмы. Достаточно полезно, чтобы не лазить каждый раз в мануал.

На каждой из сторон стабилизатора имеется по одной гарантийной наклейке. Естественно я их вскрыл без раздумий. Очень уж сильно хотелось посмотреть, чем его внутри нашпиговали.

Прежде чем перейдем к препарированию, пару слов о задней панели. Выполнена она точно также как и в других стабилизаторах данной фирмы. Имеется крепление, для установки стабилизатора на стену. Помимо этого, установка стабилизатора допускается лежа (в вертикальном положение) на задней станке. Но я бы не рекомендовал такое использование, так как нарушается естественная конвекция воздуха. Также возможна установка в вертикальном положении, на полу, но при этом необходимо применять специальную подставку (в комплект не входит). К сожалению, в каталоге я подставку не нашел. Задал вопрос производителю, и как выяснилось, подставки просто нет в продаже и не планируется. Вам просто придется соорудить что-то свое. Ещё один вариант установки на полу покажу вам в конце статьи. Так как сделал я, лучше не делать, но это лучше, чем лежа на задней стенке.

На задней панели имеется три наклейки: на первой модель стабилизатора с небольшим количеством характеристик и даты производства с номером; на второй наклейке только дата производства и серийный номер, а третья особо никакой информации не несет.

Точно такие же наклейки имеются в гарантийном талоне, что упрощает поиск серийного номера и даты производства, когда стабилизатор весит на стене. Хорошо, что так сделали. А то в предыдущем обзоре я на это ругался.

Пару слов о кабеле. Когда я первый раз в глаза его увидел, подумал — «ооо! круто!» — 2,5 кв. мм кабель. Видимо сильно смутила его толщина. Ну он реально как 2,5 кв. мм выглядит. В общем потом начал я читать надписи. Оказалось, что кабель 1,5 кв. мм, что в общем то для 10 А более чем достаточно. Удивило то, что кабель-то Одесский.

Когда я открыл крышку, в очередной раз был удивлен. Сразу, что бросилось в глаза — это огромный трансформатор на тороидальном сердечнике. Он просто огромен. А я и думал, чего стабилизатор такой тяжелый. К нему мы ещё вернемся. В нижней части корпуса, прямо перед перфорацией в корпусе располагается плата управления. Она достаточно маленькая и компактная. В таком достаточно большом корпусе и рядом с трансформатором — можно назвать её крошечной. К плате мы тоже вернемся позже и будем её уже обсуждать более существеннее.

В предыдущем обзоре стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 у меня достаточно всяких мелких замечаний, в том числе было замечание по светодиодному табло, на котором практически ничего не было видно, особенно в солнечную погоду. Здесь производитель заморочился. На индикатор наклеили ленту красного цвета, но зачем-то сделали матовое стекло перед самим светодиодным индикатором. Видно конечно лучше, без вариантов, но всё же что-то не то. Это, конечно, мои придирки. В любом случае — лучше, чем было. Это однозначно.

Ну, а теперь сама электронная начинка платы индикации, и она же, по совместительству, плата управления всеми процессами в стабилизаторе. Построена плата на микроконтроллере Atmega8a. Повсеместно распространенный МК. Хотя больше конечно предпочитаю, чтобы в стабилизаторах были МК STM. Ну это я зажрался наверно просто. Да и в данном стабилизаторе наверное всё-таки не актуально. Светодиодная матрица имеет маркировку E40561-I-0-8-W. Как можете заметить, заклеен красной клейкой лентой, о чем, собственно говоря, шла речь выше.

С матовой пленкой это выглядит так

Перед тем как продолжим, пару слов об индикации. Как в этой, так и в предыдущем тестируемом мной стабилизаторе (АМПЕР Э 12-1/25A v2.0), имеется два вида индикации: основная и расширенная. В основную индикацию входит отображение четырех параметров: входное напряжение, выходное напряжение, частота сети, температура стабилизатора.

Но у данного стабилизатора имеется и расширенный режим индикации. Чтобы попасть в расширенный режим, нужно нажать и удерживать клавишу переключения режимов, когда на индикаторе показывается значение входного напряжения. Чтобы понять, что Вы находитесь в расширенном режиме, с правой стороны значений отображается точка. В данном режиме отображается 12 параметров: входное напряжение, выходное напряжение, значение частоты сети, температура стабилизатора, номер включенной ступени, время работы стабилизатора (часов либо тысяч частот), количество переключений реле (единицы либо тысячи), количество аварийных отключений по напряжению, количество аварийных отключений по температуре, версия ПО. Если не происходит никаких действий с кнопкой отображения параметров, индикация стабилизатора через две минуты автоматически переходит в стандартный режим. Более подробно о режимах индикации Вы можете прочитать в мануале на стабилизатор напряжения. Ссылки найдете в начале статьи.

Теперь к чему я всё это писал. Стандартный режим индикации присутствует как правило во всех стабилизаторах, даже в китайских. И то, я бы сказал, что в китайских стабах отсутствует индикация частоты. Как-то не особо её добавляют в прошивку. А вот расширенная индикация, которая имеется и в данном стабилизаторе, обычно присутствует во флагмановских стабилизаторах. Для обычного пользователя, который поставил стаб и забыл, возможно расширенная индикация и не нужна, а для продвинутых пользователей, как правило, это уже является обязательным требованием. Ещё хочу раз подчеркнуть: стабилизатор бюджетный, параметры индикации флагманского стабилизатора. Теперь подробнее и по-существу. Многие зададутся вопросом, а собственно зачем нам нужны расширенные параметры???!!! По большей части для многих данные параметры не скажут ничего, и часть показателей в расширенной индикации предназначена для сервисных центов. Просто приведу один пример. Время работы стабилизатора. На момент написания статьи у меня было 768 часов. Делим на 24 часа в сутки и получаем 32. Сначала я думал, что это время работы от последнего отключения до момента просмотра параметров на табло. У производителя я выяснил, что это не время работы от последнего отключение, а общее время наработки стабилизатора, которое считается постоянно не зависимо от того, сколько раз отключался стабилизатор. Вот такая неоднозначность. А вот посмотреть время работы от последнего отключения можно в стабилизаторах серии «ГЕРЦ».

Помимо приведенной выше индикации в стабилизаторе имеется и дополнительная, которая ни как не зависит от основной или расширенной. Данная индикация сообщает об аварийных состояниях стабилизатора, а также его отключениях. Подробно на данном пункте останавливаться не буду. Об этом Вы всегда можете прочитать в технической документации.

А теперь как и обещал, возвращаемся к нашему трансформатору. Для 10 А тока он имеет внушительные размеры. Я бы сказал очень внушительные. Не зря у данного стабилизатора активная и полная мощность совпадают. В центре нашего «бублика» находится термопара, которая плотно прилегает к трансформатору и крепится широкой стяжкой. В общем такие варианты я вижу повсеместно. Если честно сказать, вообще я не понимаю зачем нужна эта термопара. Нагреть данный трансформатор нереально. Но есть моменты, где термопару бы не помешало поставить, и об этом негодовании я расскажу позже, в части тестирования стабилизатора. Трансформатор имеет диаметр по обмоткам 190 мм, ширина по обмоткам получается примерно 65 мм. Высоту забыл измерить. Ну да ладно. Просто не хочется ещё раз разбирать.

Продолжаем про трансформатор. Вот же я к нему прикопался. Теперь внимательно смотрим. Обратите внимание, там где нет ткани, хорошо видны обмотки, и заметьте, как витки хорошо уложены, виток к витку. Всё это говорит о качественной намотке трансформатора, и он Вам в дальнейшем будет служить долго и безотказно. Также трансформатор обмотан тканью и хорошо пропитан лаком. Самая толстая обмотка трансформатора имеет диаметр 2,8 мм. Самая тонкая обмотка имеется диаметр 1,5 мм. Для дальнейших расчетов от диаметров провода отнимем 0,1 мм, которую опустим на изоляцию проводников. Расчет поперечного сечения будем проводить по формуле S=Пи*R2. Расчеты не привожу. У нас получается 5,73 кв.мм и 1,77 кв. мм соответственно. Проводники толстые и переживать за трансформатор нет смысла.

Далее на очереди выходная розетка. Корпус её полностью пластиковый и установлена без каких-либо запасов по току, ровно на сколько, на сколько рассчитан стабилизатор (10 А). В общем ничего плохого в этом нет. Наверняка розетка качественная и ничего ей не будет. При тестировании у меня ничего не сплавилось. Нулевые и фазные проводники опрессованны, а вот заземляющий контакт идет без опрессовки. Я бы всё равно надел втулочный наконечник. Прижимается кабель заземления с обоих сторон шайбой-гайкой, он в любом случае будет притянут хорошо. Просто если делать, то делать всё одинакового хорошо. Ещё хочу здесь отметить. Я фотографии, к сожалению, не сделал, но передняя крышка у стабилизатора не заземлена. Почему-то забыли это сделать. А вот в другом стабилизаторе этой фирмы модель АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 всё сделано четко. Я думаю необходимо доработать. С учетом того, что «пришлепать» винт заземления на крышку не сложно.

Продолжаем. Постепенно переходим к плате управления. Начнем мы с того, как происходит подключение обмоток трансформатора к плате. Делается подключение посредством клеммника. Он достаточно мощный и хорошо пропаян в плате. Откручиваем прижимные винты с шайбами. Как оказалось, концы обмоток загнуты в кольцо и идут сразу на клеммник. Кто-то может троллить, говорить, что можно было обжать наконечником и потом в плату. Я считаю, что так даже будет надежнее, но не очень технологично выглядит. Ещё один момент. У этого трансформатора нет бандажей, в которых алюминий переходит на медный провод, что повышает надежность трансформатора. Правда на концах обмоток было мало изоляции либо её много счистили, либо изначально мало намотали не до конца, потом в итоге нелепо заизолировали. Данный факт на работу не влияет никак.

Теперь сама плата. После того как все винты были откручены, плата была демонтирована из стабилизатора для осуществления дальнейшего насилия над ней. Но в итоге получилось, что плата изнасиловала мой мозг. Появилось ещё больше вопросов, чем ответов. Давайте по порядку. Первое, что бросается в глаза на плате — это два больших резистора и красная перемычка, которая как раз попала в фокус. Скажу сразу, перемычка тонковатая будет. Плата выполнена в зеленом цвете, с применением однослойного текстолита с односторонней металлизацией. На плате, кстати, отсутствуют вообще какие-либо обозначения деталей. Какой-то мега бюджетный вариант платы.

Теперь другая сторона платы. Когда я её перевернул, сначала подумал, что это часть платы промазана лаком. Но в итоге оказалось, что это неотмытый флюс, которого просто тонна на плате. Флюс скорее безотмывочный, но в высоковольтной части всё равно нужно мыть. Да и вообще, мытье плат после пайки является нормой. После можно было спокойно покрыть лаком, что увеличило бы надежность.

Неотмытый флюс это, конечно, неприятно, но куча SMD перемычек идущих шлейфом одна за одной — это перебор. Когда я смотрел плату снаружи, думал вау, круто, пара перемычек проводом и всё. Но когда перевернул плату, оказалось всё намного «веселее». Такой подход мне не нравится. Ниже на фото я обвел длинный шлейф перемычек. Его можно было заменить без проблем обычной классической перемычкой с другой стороны платы. Такая практика применяется, особенно в построении ИБП. В них десятки перемычек стоят. Ещё бывает такое, что нулевые резисторы служат предохранителем, но в данном случае я в них не вижу никакого смысла. Вообще плату, конечно, было бы не плохо перетрассировать. Здесь ещё хочу отметить, что все дорожки силовой части усилены посредством пропайки толстым слоем припоя. Причем сделано это качественно. Припой прогрет хорошо, блестит и никаких вопросов не возникает.
Продолжаем разбираться в комплектующих платы. На очереди реле, которые собственно и осуществляют коммутацию обмоток трансформатора. Маркируются они T73-2C-S15. Реле махонькое и её контакты рассчитаны на максимальный ток в 15 А. Стоят с небольшим запасом, что в общем-то хорошо. Но как я понял, их коммутация происходит в отсутствии тока в цепи. Об этом мы поговорим ниже, когда начнем разбирать симисторы. Количество реле по классике жанра установлено пять штук.
На плате установлен варистор P275L40 красного цвета. Такие варисторы если честно, я вижу в первые. Имеется ввиду цвет. Недалеко от варистора установлена пара керамических резисторов. Включены они парой, для увеличения мощности. Перемычка красным проводом идет как раз от этих резисторов к симистору, который установлен посредине.

На плате имеются электролитические конденсаторы. Фирма HITANO. В общем ничего против не имею. С другой стороны, конденсаторов написано VENT. Не обращайте на это внимание. Это не подделка и да, это не конденсаторы VENT, которые собственно быстро дохнут. Я сначала сам немного пришел в недоумение, а потом разобрался в этом вопросе.

И так. Как уже говорилось ранее, стабилизатор симисторно-релейный. Вот и постепенно подбираемся к симисторам. Начнем слева направо. Первым в ряду стоит транзистор Дарлингтона и имеет маркировку TIP122G якобы от ONSemiconductor. В общем смущает меня, что это оригинал. В общем работает и работает. Далее у нас идут два симистора BTA41-600B от STMicroelectronics. Вот здесь могу с легкостью заявить, что это не те детали, за которые себя выдают. Рассказывать, почему это не оригинал — я не буду. Кто в теме — те поймут. В любом случае, данный факт не имеет никакого значения, в плане «детали какого производителя установили в плату». Главное, что перед установкой проверяется качество партии.

А теперь самое интересное. Как это работает. Для меня этот «ГИБРИД» вообще какое-то новшество в стабилизаторах. Первый симистор отвечает за шунтирование выходного реле. Если посмотреть по плате, он прямо явно стоит параллельного силовым контактам реле. Второй симистор, который стоит посредине на радиаторе, уже осуществляет шунтирование остальных реле при переключениях. По факту как я понял из схемы, он замыкает вход и выход через резисторы. Далее, по работе. Пока «мозги» стабилизатора соображают нужно ли переключать реле — ток бежит через резисторы и симистор, и вот в этот момент МК решает, что же делать дальше, переключать или не переключать реле. В итоге если это необходимо — происходит переключение. Всё зависит от параметров входного напряжения. Если напряжение поднимается или опускается, а заем не изменяется в течении 100 мс, тогда происходит переключение на реле. После чего происходит отключение цепи симисторов. Механизм сделан так, чтобы сократить количество переключений реле.

Прежде чем продолжим, хотелось бы отметить, что данная технология запатентована (патент №2604354), и с её описанием вы можете ознакомиться по ссылке http://www.findpatent.ru/patent/260/2604354.html
Как я уже говорил выше, схемотехника интересная, и имеет свои достоинства. К ним относится:

1. Неразрывность электрических силовых цепей, идущих к нагрузке. Плюсом в данном случае является то, что электрический ток подается непрерывно (постоянно). Если взять для примера классические релейные стабилизаторы, то на момент переключения контакты реле разомкнуты, и происходит кратковременное прерывание цепи, и в этот момент электроэнергия не подается.

2. Защита контактов силовых реле. Как описывал выше, все реле шунтируются электронными ключами (симисторами). За счет этого на момент переключения на силовых контактах реле отсутствует электрический ток, и в процессе коммутации не происходит искрения и образования дуги. Исходя из этого, получаем большую долговечность силовой части. В данном случае, применительно ко всей линейке стабилизаторов «ГИБРИД», увеличивается ресурс реле, который значительно превышает ресурс классических релейных стабилизаторов, в которых переключение реле происходит под током.

3. Работа симисторов осуществляется в кратковременном режиме, только на время процесса переключения реле, для стабилизации выходного напряжения. Такая работа исключает перегрев электронный ключей, и снимает вопрос о необходимости в большом и массивном радиаторе.

Здесь хочу рассмотреть ещё один момент. В связи с тем, что статья пишется достаточно долго, фотографии находятся в нашей фотогалерее, ну и народ до выхода статьи их просматривает. Так вот от safarin82 (наш коллега с данного блога) задал вопрос по поводу того, что все элементы на радиаторе прикручены на саморезы, и высказал свое негодование по этому поводу, что могут открутиться. В данном экземпляре стабилизатора всё нормально. Саморезы закручены хорошо, и, плюс ко всему, радиатор алюминиевый и саморезы сделаны либо из алюминия, либо из его сплава. С течением времени и под действием температуры диффузия в металлах сделает свое дело. Также хотелось отметить, что винты толстые, а раскручивание обычно проявляется на тонких саморезах. Хотя на самом деле, более приемлемо было бы нарезать нормальную резьбу в радиаторе и закрутить нормальным резьбовым винтом. Но это мои придирки. Единственное чего не хватает в данном случае — это гровера. Под всеми элементами, закрепленными на радиаторе, обильно промазано термопастой. За это производителю огромный плюс. Хоть на этом нет никакой экономии, в отличие от многих других производителей, особенно китайских.

По классике жанра, управление симисторами сделано через оптрон. Маркируется EL3052 в корпусе DIP6. К каждому симистору установлен свой оптрон.
В плате достаточно много пленочных конденсаторов, один из них стоит в блоке питания, который построен на классической бестрансформаторной схеме. Скажу Вам сразу, данное решение построения БП мне не нравится. Такие блоки питания обычно рассчитаны на небольшой ток. В нашем случае потребители и реле, и симисторы, и дисплей с МК. Нагрузка достаточная. И здесь же сразу скажу, что срок службы стабилизатора будет зависеть от этого пленочного конденсатора. Причем зависимость прямая. По моим оценкам, срок службы примерно будет 4-5 лет. Исходя из опыта ремонта устройств с БП по такой схеме, наблюдается как раз такая тенденция по сроку службы. Чтобы далеко не ходить в пример могу привести модуль Ресанта АЗМ-40А, а ещё недавно общаясь с Shodan, выяснилось, что спустя пять лет у него сдохла АЗМ-51 от «Меандр». Они, правда, отказались уже от этой схемы, и перешли на нормальные транзисторы БП. В общем насколько долго прослужит данный стабилизатор — будет непосредственно зависеть от пленочного конденсатора установленного в БП, при всем при том, что верхняя граница по напряжению у стабилизатора очень большая.
Для тех, кто желает посмотреть схемотехнику и попытаться немного разобраться в работе стабилизатора, я не поленился и сделал вот такие фотографии платы на просвет. Наслаждайтесь.

Выводы по сборке:
Стабилизатор собран качественно. Никаких нареканий не возникло. В очередной раз удивил трансформатор своим размером и качеством сборки. Все провода, где они должны быть опрессованны — имеют наконечники, за исключением одного проводника заземления. К минусу сборки хочу отнести отсутствие заземления на передней крышке стабилизатора. Разъемные соединения нигде не болтаются и не отходят, сидят плотно. Риск разъединения минимален. Плата собрана качественно, но есть очень много неотмытого флюса. Есть замечания по схемотехнике.

С внутренним строением стабилизатора разобрались, теперь переходим к тестированию.

Для этого нам понадобится:
1. Собственно сам стабилизатор ГИБРИД Э 9-1/10A v2.0
2. Измеритель уровня шума UNI-T UT353
3. Мультиметр UNI-T UT181A
4. Мультиметр UNI-T UT71E
5. ЛАТР ЛАТР SUNTEK TDGC2-3 (3000BA)
6. Осциллограф Hantek MSO5202D
7. Лампа накаливания 100 Вт
8. Лампа накаливания 300 Вт
9. Кронштейн-прищепка
10. Кронштейн с патроном для лампы

Что-то с этой статьей я совсем затянул. Мало того, что последнее время у меня очень мало времени, так ещё и изучал стабилизатор с особым пристрастием. Сделал я кучу фотографий с замерами, обработал, и теперь готов поделиться с Вами. Начнем мы как всегда с теста на потребление стабилизатором активной мощности на холостом ходу. Измерения входного напряжения производились мультиметром UNI-T UT181A, а замеры мощности мультиметром UNI-T UT71E со специальным переходником-адаптером. Результаты измерений находятся в таблице ниже.

Таблица 1. — Измерение показаний потребления активной мощности на холостом ходу в зависимости от входного напряжения и работы вентиляторов.

В первой части таблицы производился тест таким образом, чтобы при изменениях напряжения от ЛАТР’а не включился вентилятор. В итоге при тестировании без работающего вентилятора была зафиксирована максимальная цифра в 8,1 Вт. Это именно активной энергии, которую посчитает электрический счетчик. В обзоре на стабилизатор АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 мной был измерен полный ток и полная мощность потребления стабилизатором так, что в этот раз я более серьезнее подошел к этому вопросу.

Также проводился тест на потребление при работающей вентиляторе. Все измерения я не стал приводить, ибо они ни к чему. Максимально полученное значение составляет 14 Вт. Также было сделано ещё одно промежуточное значение на 201 В., и потребление составило 12,4 Вт.

Из двух полученных цифр можно сделать вывод, что реальное потребление стабилизатора меньше, чем заявлено в паспорте. Если учесть, что более 90 % времени стабилизатор работает с выключенным вентилятором, то потребление на холостом ходу составляет примерно половину от заявленных значений в паспорте. Это очень хорошо, и однозначно сэкономит бюджет пользователей серии данных стабилизаторов.

Для тех, кто постоянно сомневается, предлагаю несколько фотографий значений, представленных в таблице выше. К другим таблицам приводить фотографии с измеряемыми данными я не буду, дабы не захламлять и так огромную статью. Если у кого-то есть сомнения, прошу приводить адекватные доводы, обоснованные четкими аргументами.

А мы продолжаем. По классике жанра, проверяем адекватность показаний встроенного вольтметра. Проверку проходит как входное, так и выходное напряжение.

Таблица 2. — Измерение показаний входных напряжений на холостом ходу.

В качестве эталона в нашем случае использовался мультиметр UNI-T UT181A. Все его показания будем считать истинными и сравнивать по ним. В ходе и последующей обработки информации было выяснено, что разность показаний колеблется в пределе от 0,33 В до 3,81 В. Это достаточно широкий предел. Но большая часть показаний не выходит за предел 1%. Есть некоторые исключения. В документации к данному стабилизатору я не нашел какая должна быть погрешность у встроенного вольтметра. При тестировании стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25A v2.0, в его документации было четко сказано, что погрешность не выходит за 1%. В нашем случаем по большей части мы получили то же самое. Данный результат для бытового стабилизатора можно считать адекватным. Единственное, я бы конечно сделал бы более точным определение входного напряжения.

Тут в общем-то всё просто. Хочу обратить внимание в таблице 1 и в таблице 2 на последние значения измерений. В первом случае верхняя граница входного напряжения составила примерно 306, а во втором 304 В. Если добавить чуть-чуть выше, стабилизатор отключится. Вот есть некоторые моменты, где стабилизатор не доходит до верхней границы в 310 В, заявленной в паспорте. Страшного ничего, но просто факт.

Таблица 3. — Измерение показаний выходных напряжений на холостом ходу.

Смотрите таблицу и делайте выводы сами. Особо здесь что-то комментировать нет смысла. А я не поленился и сделал ещё одну таблицу. Таблица 4 никакой особой смысловой нагрузки не несет.

Таблица 4. — Общая сравнительная таблица напряжений на холостом ходу.

В таблице представлены значения входных и выходных напряжений как по мультиметру, так и по дисплею стабилизатора. Единственное значения выходного напряжения на дисплее стабилизатора зафиксированы секундой позже, чем входное, и наше входное напряжение по факту может отличаться до 1 В, из-за течения времени. Таблица просто для ознакомления и для того, чтобы приблизительно понимать, какие напряжения на входе, и какие при этом на выходе. Тот самый 1В, про который я говорил роли никакой не играет. Я проделал эксперимент ещё раз, только взял нагрузку в виде лампочки в 300 Вт.

Таблица 5. — Измерение показаний входных напряжений при нагрузке в 300 Вт.

По сравнению с холостым ходом в данном тесте результаты стали лучше. Разность показаний уменьшилась. В общем это и следовало ожидать. Зацикливаться здесь не будут. Переходим к следующей таблице.

Таблица 6. — Измерение показаний выходных напряжений при нагрузке в 300 Вт.

Здесь также под нагрузкой наблюдается тенденция уменьшения разницы между нашим мультиметром UNI-T UT71E, взятого за эталон, и показаниями встроенного в стабилизатор вольтметра. Здесь также не останавливаемся и переходим к следующей таблице.

Таблица 7. — Общая сравнительная таблица входных и выходных напряжений под нагрузкой в 300 Вт.

Оставлять комментарии не буду. Таблица просто для ознакомления и прослеживания тенденции, какие примерно будут выходные напряжения при различных входных, и как проследить тенденцию. Таблица также для размышления. А теперь мы с вами переходим к самому интересному.

Таблица 8. — Выходные напряжения и % отклонения от номинала (220 В) на холостом ходу. Картинку с таблицей советую открыть в полном размере.

У нас получены показания входных и выходных напряжений, которые мы будем сравнивать с номинальным выходным напряжением равным 220В, согласно документации и считать отклонение, которое собственно в нашем случае и будет точностью стабилизации выходного напряжения. В паспорте к данному стабилизатору точность стабилизации заявлена ±7,5 %.

Начнем сверху таблицы. Первые две строки значений не попадают в диапазон 145-300В с заявленной точностью ±7,5 %. К этим значениям претензий нет и быть не может. Последняя также не входит в диапазон с гарантированной точностью, но при этом точность не выходит за пределы ±7,5 %. Более того, хочу обратить Ваше внимание, что при входном напряжении за 300В выходное напряжение находится в норме, и не каждый стабилизатор может это обеспечить.

Что касаемо остальных значений, попадающих в рамки диапазона 145-300В, то здесь всё адекватно, и в большинстве значений даже не приближается к границе ±7,5 %. Теперь проделаем то же самое, только с нагрузкой.

Таблица 9. — Выходные напряжения и % отклонения от номинала (220 В) при нагрузке в 300 Вт. Картинку с таблицей также рекомендую открыть в полном размере.

Здесь точно также, как и в предыдущем случае: первые две строки со значениями не попадают в заявленные ±7,5 % (в общем-то и не обязаны попадать), все остальные значения входят без проблем. По сравнению с холостым ходом результаты под нагрузкой отличаются практически по всем значениям.
Отсюда можно сделать вывод, что стабилизатор рассчитан на повышенное входное напряжение, и в нашем случае стабилизатор отлично справляется с ним. У разных производителей стабилизаторов я видел модели, которые рассчитаны на пониженное напряжение, а есть модели, которые рассчитаны на повышенное напряжение. В нашем испытуемом образце производители попытались совместить два параметра в один, и в общем-то у них это хорошо получилось. Расширенным рабочим диапазоном напряжений 130-310В может похвастаться не каждый стабилизатор. Зачастую, стабилизаторы, которые имеют такой диапазон, стоят раза в два дороже испытуемого образца. А у нас как ни как бюджетный вариант стабилизатора. Несмотря на то, что на нижней границе входных напряжений, стабилизатор не обеспечивает (и не обязан обеспечивать) стабилизацию выходного напряжения в 7,5%, все равно, выходные напряжения не пересекают рамки, установленные ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные». За это производителю жирный плюс
У нас есть ещё один тест на очереди. Ввиду того, что начинка стабилизатора собрана по схеме, которую я не видел ни у кого, и, как уже говорил ранее, изучал всё с пристрастием, очень было мне интересно проверить, насколько сильно будет идти нагрев радиатора с симисторами и двух керамических резисторов. Пришлось заморочиться. Выглядело это так:
Значит взял я мультиметр UNI-T UT181A и две термопары к нему. Первая была подключена непосредственно на сам радиатор, а вторая посредине, в месте примыкания двух резисторов. Получилось вот так. Синяя изолента — это наше всё. Самая надежная )))))
Верхняя крышка стабилизатора была демонтирована, чтобы вентилятор не прокачивал воздух через стабилизатор. Далее ЛАТР’ом начинаем гонять стабилизатор, повышая и понижая напряжение. При это сразу активно задействуются симисторы и реле.
Температура начинает потихоньку расти. Т1 — это температура на резисторах, Т2 — температура на радиаторе с симисторами. Погонял я ещё какое-то время и температура подросла ещё.
Гонять стабилизатор ещё я не стал. Температура на резисторах и так достигла 63,7 градусов, и нагревать их и радиатор можно было без проблем и дальше, только не за чем, да и не хотелось мне сжечь резисторы.

Теперь пару слов, почему выбрано-то положение термопары на резисторах. Если посмотреть на данные керамические резисторы — они выполнены таким образом:

Самая нагревающаяся часть у них — это нижняя часть, которую можно увидеть на первом и третьем резисторе на фото выше. В плате стабилизатора нижние части расположены друг другу, и подогревают сами себя. И получается так, что в этой паре самая горячая точка в центре этих резисторов.

Ещё здесь пару слов. Достичь такого состояния в условиях моей скромной диванной лаборатории труда не составило, но в реальной жизни у вас никогда не будет так часто дергаться электричество. Просто начал я заниматься и занимался полностью, от и до.

Также данный стабилизатор я протестировал и с применением осциллографа. Для сравнения, при тестировании стабилизатора АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 при включениях была немного разная форма сигнала, в моменты переключений были замечены глитчи, но в стабилизаторе ГИБРИД Э 9-1/10A v2.0 ничего такого не наблюдается. Ни проскочил ни один глитч, ни какого-то искажения формы сигнала я так отловить не смог. Всё чистенько и хорошо.

Имеется у меня измеритель уровня шума UNI-T UT353 и с помощью него проведем небольшие замеры. «Мертвая точка» 35 децибел. Измеритель установлен в режим LOW, чтобы показания изменялись не слишком быстро. Шумит вентилятор примерно на столько, насколько показывает прибор (не забываем отнимать «мертвую точку»).

Тест на шумность провели, а теперь давайте посмотрим, из каких соображений происходит включение вентилятора. Исходя из документации, если частота переключений равна или более шести раз за 10 секунд, то стабилизатор включает вентилятор на одну минуту. Если частота переключений более 25 раз за 60 секунд, вентилятор включается на две минуты. Здесь поясню. Если за 10 секунд прошло шесть переключений, а за последующие 10 секунд ещё 19, то общее количество переключений стабилизатор посчитает равным 25, и автоматически включит вентилятор на две минуты, хотя это может быть и не нужно. Также было выяснено, что вентилятор работает не ровно 60 секунд, а примерно 67 секунд. Но это некритично. Смотрите видео:

Также был проведен тест с лампочкой. Это стандартная процедура, которую я провожу всегда.

На камеру, конечно, не передать реалии, которая была. Лампочка очень сильно мигает и бьет по глазам. По факту это не мигание, а просто лампочка начинает гореть тускнее, либо ярче в зависимости от входного напряжения на стабилизаторе. В эксперименте изменение входного напряжения колебалось в широких пределах, имитируя достаточно серьезные перепады напряжения на линиях электропередач. Такие колебания возникают редко в сетях (основные перепады в сетях — это практически часто повышенное, либо пониженное напряжения в долгосрочных периодах). Бывает, конечно, когда очень плохая линия и кто-то рядом варить дремучей сваркой, будут сильные и постоянные скачки напряжения. Вот здесь от таких проблем никуда не деться.

Вообще если задуматься, стабилизатор имеет вилку с выходной розеткой и предназначен для отдельных потребителей, например, холодильник, стиральная машина и др., а также компьютерная техника и настольная лампа, которая обычно присутствует на столе. Вот собственно к этой лампе и может быть применим проведенный мой тест выше. Отдельно проверять как ведут себя светодиодные, энергосберегающие или люминисцентные лампы я не стал, так как нет в этом нужны. Стабилизатор в общем-то не предназначен для систем освещения, и каким-либо образом производить его подключение для освещения — я особо вижу в этом нужды. Для этого этого есть специализированные стабилизаторы.

Напоследок ещё хочу сказать. Вы видели отчет о тестирование стабилизатора с максимальной нагрузкой в 300 Вт (лампочка). Из перечня приборов я убрал электрический чайник. На самом деле тестирование проводилось, причем не только с чайником, но и с пылесосом. К сожалению, с этим кусочком видео побился файл, и Вам просто придется поверить мне на слово. Переснять видео снова у меня нет возможности, так как из-за переезда часть приборов пока осталась в другом месте моего обитания. В ходе тестирования стабилизатор полностью выдержал полную максимальную нагрузку, отлично отрабатывал изменения входного напряжения, и не подавал никаких намеков на нагрев трансформатора и реле. Я, конечно, повторюсь, но силовой трансформатор НПО «ВОЛЬТ» очень сильно удивляет, и не экономит на трансформаторе вообще.

Выводы и предложения:
1. Данный стабилизатор понравился своим дизайном, небольшими размерами. Снаружи выполнен аккуратно, в белом цвете, и по большей степени стабилизатор впишется практически в любой интерьер.
2. Одним из больших плюсов стабилизатора является расширенный рабочий диапазон входных напряжений. Нижний предел 130 В, а верхний 310. Не каждый стабилизатор может похвастаться таким диапазоном.
3. В ходе осмотра начинки стабилизатора, в очередной раз удивил трансформатор. Выполнен качественно, и с большим запасом по мощности. Приятно это видеть. Не каждый стабилизатор может похвастаться таким трансформатором.
4. Интересная схемотехника. Было приятно поковырять и поразбираться в ней. По пайке есть замечания, в виде неотмытого флюса, который нанесен толстым таким слоем. Он хоть и безотмывочный, но всё же.
5. С точки зрения схемотехники, долговечность работы электронной части (её блока питания) будет зависеть от того, насколько качественный попался пленочный конденсатор, и насколько долго он прослужит.
6. Есть замечания по сборке. Не заземлена передняя крышка. Она хоть окрашена, но всё же. В стабилизаторе АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 такой проблемы не наблюдается. Хотелось бы всё таки увидеть заземленную переднюю крышку, тем более что все токоведущие части должны быть заземлены.
7. Использую стабилизатор уже месяца. Запах лака ушел не сразу. Иногда при активном использовании стабилизатора и нагреве трансформатора он появляется. В АМПЕР Э 12-1/25A v2.0 у меня тоже была небольшая такая проблема, но запах достаточно быстро ушел.
8. Очень ярко выражено мигание ламп при сильных перепадах напряжения. Неприятно действует на глаза. В электросетях, где очень часто происходят изменения сетевого напряжения — советую добавить денег, и посмотреть в сторону серии стабилизаторов «ГЕРЦ» от этого производителя. Для остальных отдельных потребителей типа холодильников, сильные перепады входного напряжения не критичны (но здесь могут быть исключения). Такого влияния на как лампы накаливания не возникнет.
9. Остался я очень недоволен уровнем шума от стабилизатора при работающем вентиляторе. Плюс ко всему логика включения вентилятора не до конца проработана. Можно было поставить лишние термопары, и по ним определять нужно ли включать вентилятор или нет. Допустим до температуры в 50 градусов на резисторах можно этого не делать. Также можно было поставить резисторы не по 15 Вт, а помощнее. И тогда бы меньше было вопросов о шумности вентилятора. Вот этот момент с вентилятором и его принципах работы прямо зацепил. Всё не дает мне покоя. Но более месяца работы (на момент публикации статьи, стаб отработал у меня два месяца) вентилятор так ни разу и не включился.
10. В общем были претензии у меня ещё к дисплеям, которые устанавливались на стабилизаторы этой фирмы. Вроде как подправил их производитель, но с матовой пленкой немного перестарались. И по факту стало гораздо лучше видно цифры, но всё равно, для меня, что-то не то. Но это мое чисто субъективное мнение.
11. По поводу задержки, которая идет в 100 мс. по паспорту. Ничего страшного в ней нет. В моменты пока идет оценка сети электроникой, работают симисторы. За этот параметр можно не беспокоиться.
12. Также хотелось бы видеть в стабилизаторе датчик тока, и чтобы на дисплее в основном режиме индикации можно было посмотреть активную нагрузку на текущий момент времени. Это конечно хотелка.

Разговаривать можно много, но стабилизатор могу рекомендовать к покупке, для питания любых девайсов, кроме техники, связанной с освещением. Для целей освещения лучше подобрать другой стабилизатор напряжения. При работе с остальными приборами нареканий возникнуть не должно. У меня на этом всё. Стабилизатор находится на данный момент в работе, и если есть какие-либо вопросы, то задавайте их. Также хотелось, чтобы в комментариях Вы делились опытом работы данного стабилизатора и с какими приборами Вы их используете, какие возникают проблемы.

Со стороны производителя, если есть какие-то замечания или дополнения к данной статье — с удовольствием выслушаю, а также жду ответа в комментариях. Думаю будет интересно всем услышать. Я тоже могу ошибаться, и также могут быть неточности с моей стороны.

Также предлагаю для просмотра видео ролик с рассказом о стабилизаторе.

ВНИМАНИЕ!
С удовольствием приму на тестирование стабилизатор напряжения любой марки, модели и мощности, а также инверторные преобразователи и ИБП.
Бонус для тех, кто хотя бы долистал до конца. У меня стабилизатор установлен прямо на полу. Но я Вам не рекомендую так делать. В случае прорыва трубы, у Вас на 200% подольет стабилизатор, а вся силовая часть как раз находится снизу. Такое положение стабилизатора вы используете на свой страх и риск. Автор статьи не призывает Вас к действию, и не несет ответственности за совершенные Вами действия. За любые манипуляции со стабилизатором произведенными Вами и его установку несете ответственность только Вы.

Один комментарий на “Обзор и тестирование стабилизатора напряжения гибридного типа (симисторно-релейный) ГИБРИД Э 9-1/10A v2.0

Добавить комментарий