IMGP3067c

Spínaný zdroj Ev-Peak ecube PJ1

Není od věci mít v dílně nějaký silnější zdroj, který může napájet ruční nářadí, nabíječe nebo zařízení navržená pro provoz v autě s rozvodem 12 nebo 24 V. Jeden takový zdroj si představíme a ukážeme si jeho přednosti i nedostatky.

Síťový zdroj PJ1 byl navržen a je dodáván čínskou firmou Ev-Peak, prodává se v Evropě za cenu kolem 280 Eur. Poskytuje dva výstupy, jednak nastavitelné napětí 12 – 24 V s omezením proudu na 60 A a výkonu na 1360 W, tento výstup je vyveden na dva paralelně zapojené koenktory XT90. VA charakteristika zdroje není obdélníková, plný proud je schopen dodat asi tak do napětí 22,5 V, plné napětí udrží asi tak do odběru 56,5 A. Druhý výstup je napětí 5,1 V na konektoru USB, předpokládaný odběr do 2,1 A.

IMGP3067bNapájecí síťové napětí zdroje se může pohybovat od 100 do 240 V, udávaná účinnost je až 88%. Zdroj je vybaven ochranou proti zkratu, signalizuje poruchu a musí se vypnout a zapnout. Podobně funguje i ochrana proti přehřátí  i proudovému přetížení. Ve všech případech vypíše druh problému na displeji, zapne zvukovou signalizaci a čeká. Tento zdroj nemá omezení proudu a proudový režim, není použitelný k nabíjení velkých kapacit ani k přímému nabíjení olověných nebo jiných akumulátorů.

Na čelním panelu je displej s údaji o výstupním napětí, proudu, výkonu a teplotě uvnitř zdroje. Indikátor nad displejem barevně ukazuje zatížení, jeden dílek odpovídá výkonu 125 W. Zdroj má velmi dobře vyřešené chlazení, dva žebrované hliníkové chladiče uložené příčně a žebry proti sobě vytváření tunel, do něhož je vzduch jednou stanou vháněn ventilátorem, druhou je dalším ventilátorem vysáván ven. Celkem jsou osazeny čtyři ventilátory spínané automaticky jednak podle teploty, jednak podle aktuálního výkonu.

IMGP3070b

IMGP3075b

IMGP3080bReálný rozsah nastavení napětí byl u vzorku 12,3 až 24,6 V. Výstupy jsou plovoucí, nejsou spojeny s krytem respektive s ochranným kolíkem sítě. Vnitřní měření napětí výborně odpovídalo, odchylka nepřekračovala 0,03 V.

výstup naprázdnoZdroj podobného určení a výkonu rozhodně není vhodné používat jako laboratorní zdroj a napájet jím citlivější elektroniku, tomu brání především rušení projikající na výstup. V daném případě pulzy pronikající na nezatížený výstup dosahovaly až ±4 V (viz předchozí obrázek), se zatížením jejich amplituda klesala až asi při 10 A dosáhla ±1 V a dál se už výrazněji neměnila.

IMGP3090b Zdroj PJ1 snese po krátkou dobu (asi 2 s) zvýšený odběr až 75 A, odběr 66 A (jmenovitý zvýšený o 10%) zvládne desítky sekund. Jmenovitý odběr 60 A při výkonu přes 1 kW dobře zvládá trvale, teplota se ustálí. Zdroj je dostatečně tvrdý, při odběru 60 A se výstupní napětí sníží asi o 0,18 V

Pro podobné zdroje (tedy spíš pro zařízení, která jsou jimi napájena) je kriticky důležité, jak zdroj reaguje na skokové změny odběru. Není výjimkou, že zdroj při odlehčení vygeneruje špičku přepětí a zlikviduje napájení zařízení, případně že při vzrůstu zatížení se vyresetuje řídící mikokontrolér napájeného zařízení. V tomto případě bylo chování ukázkově dobré, při zatížení z nuly na 60 A napětí kleslo maximálně o 1,5 V a k dorovnání došlo zhruba za 15 ms. Při odlehčení z 60 A na nulu napětí stouplo o 1 V, dorovnání v daném případě trvalo asi 150 ms (tato doba je závislá na odběru, při něm je mnohem kratší). Uvedené parametry zaručují dostatečnou ochranu.

zatížení 0-60A

odlehčení 60-0AProblémem zdroje PJ1 je rušení, a to jak frekvence pronikající na výstup, tak vyzařování. Rušení směrem do napájecí sítě není nijak výrazné. Subjektivní zkouška radiopřijímačem ve vzdálenosti kolem 1 m ukázala, že rušivý signál (vrčení od řízení pulzů, hvizdy) se projevuje jak na středních vlnách (kolem 1 MHz) tak v pásmu VKV (90 – 110 MHz).

Objektivní měření analyzátorem v rozsahu do 300 MHz je na následujícím obrázku, kromě toho se mírné rušení objevilo v okolí 800 MHz. Žlutá křivka je nasnímaná bez zatížení zdroje (v některých oblastech frekvencí zdroj bez zatížení ruší víc než zatížený), fialová křivka je při zatížení kolem 10% (to už zdroj pracuje v provozním režimu, ale je stále víceméně nezatížený), modrá je při 100% proudovém zatížení.

Spektrum signálu na výstupu samo o sobě nemusí znamenat až tak moc a rozhodně nejde o hodnocení, zda přístroj vyhovuje nebo nevyhovuje požadavkům na EMC (respektive EMI, protože zde se odolností proti vnějšímu rušení nezabýváme), ale rozdíl vynikne ve srovnání se stejným způsobem získaným spektrem rušení „počítačového“ ATX zdroje, jehož křivky při částečném i plném zatížení se lišily jen nepatrně. Oba grafy jsou ve stejném měřítku, ta špička na druhém z nich přesně uprostřed je způsobená blízkým VKV vysílačem, nejde o rušení zdroje. Jen na okraj připomínám, že počítačové zdroje nejsou zrovna považovány za výborně odrušené a bezproblémové. PJ1_1

počítačový zdroj 1V čem může podobné rušení v praxi vadit kromě toho, že vyzařování z výstupních kabelů bude vadit čistému příjmu rozhlasu nebo případně na radioamatérských pásmech od 2 nejméně do 144 MHz? Vyšší frekvence procházejí poměrně snadno i přes stabilizátory napájení pro mikrokontroléry a důsledkem může být třeba nepolehlivé a nestabilní čtení údajů z čidel nebo AD převodníků v mikrokontroléru, což na první pohled nijak s rušením na napájení nemusí souviset.

Jako tvrdý zdroj pro nabíječ je tento přístroj výborný, ale bohužel nijak neřeší vyzařování na kabelech připojených na výstup.


Samostatnou kapitolou je USB zdroj. Střední napětí na něm bylo naprázdno 5,10 V, při zatížení proudem 2 A kleslo jen nepatrně na 5,05 V. Při kontrole běžným multimetrem tedy vše vypadalo perfektně. Jenže na napětí bylo také rušení, a ne malé, obrázek ukazuje průběh napětí nasnímaný stejnosměrně (1 dílek = 2 V). Je vidět, že v některých okamžicích se na výstupu objevuje i nulové (spíše malé záporné) napětí a v některých okamžicích napětí přesahuje 10,5 V (!). PJ1-USB(DC)

Ono to někdy vadit nemusí, protože jde o poměrně vysoké frekvence a delší přívodní kabel spolu s kapacitou na vstupu napájeného zařízení může tyto kmity účinně odstranit, ale obecně jsou jak výpadky tak přepětí přes 10 V pro zařízení potenciálně nebezpečné. Připojili byste si na toto nabíjení svého nového chytrého mobilu nebo tabletu?


Znovu se vracím k určení, které by mělo být výchozím bodem pro hodnocení každého přístroje. Toto je především zdroj pro výkonný nabíječ a jako takový svou úlohu výborně plní, i když bych čekal menší problémy s rušením příjmu. Zdrojů, které dají 60 A s dobrou rezervou není zas až tak mnoho. Toto není laboratorní zdroj, u něhož jsou kladeny vysoké požadavky na čistotu napětí, neměl by tak být používán a ani se to nedá. Proč ale výrobce vybavil přístroj i výstupem USB s napájením podobné „kvality“, to mi zůstává záhadou, v každém případě doporučuji tento druhý výstup zaslepit a nepoužívat.