Laboratorní zdroj CPS-3205

Přiměřeně kvalitní napájecí zdroj je základem domácí dílny a hodně usnadní i urychlí práci. Možná se bude hodit tip, kde takový zdroj sehnat, a co se od něj dá reálně čekat. To totiž nemusí odpovídat výběru podle deklarovaných parametrů.

Čínská firma Gopher Technology se specializuje na vývoj a výrobu laboratorních zdrojů, zdrojů pro komunikace a napájení LED osvětlení. Její výrobky jsou nabízeny v čínských internetových obchodech zaměřených na amatérskou a hobby elektroniku a zaslouží si pozornost zejména výborným poměrem ceny a deklarovaných parametrů.

Řada zdrojů s označením CPS splňující CE zahrnuje několik výrobků, a to s číselným kódem 1610, 3205, 6003, 2006, 4203 a 6002. První dvojčíslí udává maximální napětí ve voltech, druhé maximální proud v ampérech. Zdroje mají jednotný vzhled, jsou malé a kompaktní, kryt je tvořen eloxovaným žebrovaným profilem z tvrdé hliníkové slitiny, ze spodní strany má čtyři plastové nožičky. Kovový kryt funguje jako chladič a současně snižuje vyzařování rušení.

IMGP1753bNa čelním panelu malých rozměrů je minimum ovládacích prvků, jeden čtyřmístný a jeden třímístný LED displej pro zobrazení napětí a proudu, tři LED kontrolky signalizující režim konstantního napětí, konstantního proudu a uzamčení ovládání, otočný 3D volič pro nastavení hodnot, přepínač nastavování napětí a proudu a dvě tlačítka, jedno pro uzamčení ovládání a druhé pro zapnutí/vypnutí výstupního napětí. Výstupní zdířky, konektor pro připojení síťového kabelu, hlavní vypínač a zapuštěný přepínač napětí 110 / 220 V jsou na zadní straně přístroje. Zdroje jsou vybaveny ochranou proti zkratu a přepětí na výstupu, překročení proudu a přehřátí. Dále se již budeme zabývat konkrétním typem CPS-3205.

IMGP1744b

Po zapnutí zdroj zobrazí napětí 0 V a na displeji proudu nápis OFF. Nastavené napětí, které si přístroj pamatuje i po vypnutí, se dostane na výstup až po zapnutí tlačítkem. LED displej zobrazuje ve dvou stupních jasu, základní nižší jas se používá pro údaje o aktuálním napětí a proudu, zvýšeným jasem se zvýrazňuje pozice na displeji, která je právě nastavována. Stiskem otočného voliče se tato pozice posunuje na displeji, otáčením se mění hodnota. Překročení mezí nahoru i dolů se promítne do vyššího respektive nižšího řádu. Volič má velmi příjemný a přesný chod a fungoval naprosto spolehlivě.

Kryt zdroje je spojen se záporným pólem výstupu kapacitou asi 30 nF, s ochranným vodičem je spojen přímo (< 0,4 Ω). Výrobce povoluje paralelní řazení více zdrojů pro zvětšení dostupného proudu s tím, že bude na všech nastaveno stejné napětí, dovoluje také sériové řazení více zdrojů s nastaveným stejným limitem proudu. Jediným vyžadovaným omezením je napětí 500 V, které nesmí být překročeno při součtu napětí všech spojených zdrojů. I když to asi nebude častý případ, zakoupením třeba 4 ks uvedených zdrojů lze sestavit podle potřeby kombinaci zdroje 32,5 V / 20,4 A i 130 V / 5,1 A, a to je hodně zajímavé. Řazení jsem nemohl vyzkoušet, měl jsem k dispozici jen jediný kus. Je otázkou, zda třeba na mezi nedojde k rozkmitání soustavy, nicméně výrobce spojování výslovně povoluje a podporuje.

IMGP1738bVnitřní konstrukce přístroje je dobře navržená i co do přístupu a opravitelnosti, po odšroubování čelního panelu a jeho odpojení se vyjme dno krytu (deska je namontovaná „hlavou dolů“) a lze měřit v zapojení, úplné vyjmutí desky však vyžaduje ještě uvolnit čtyři šrouby z boku, které připevňují výkonové prvky. Takto se případně musí měnit i vnitřní tavná pojistka, nicméně nelze způsobit její přerušení používáním ani i v krajních režimech. Přerušení pojistky vždy ukazuje na závadu ve zdroji. Řídící mikrokontrolér je na malé desce s plošným spojem pod čelním panelem.

IMGP1735bRegulace zdroje funguje v rozsahu 0 – 32,5 V a 0 – 5,10 A, rozlišení nastavených hodnot je 10 mV a 1 mA. Udávaná přesnost zobrazení napětí je 0,3% + 1digit u napětí a 0,3% + 2 digit u proudu. Měření proudu při hodnotě menší než 1 A automaticky přepne nižší rozsah na 999 mA.

Reálně funguje zdroj velmi dobře i při extrémně malých napětích, při nastavení 10 mV naměříme na výstupu něco kolem 20 mV, od 0,1 V je souhlas výstupního napětí velmi dobrý, i když vnitřní voltmetr asi do 1 V ukazuje v rámci tolerance o něco víc. Při vyšších napětích je shoda volby a napětí i měřeného údaje perfektní.

Zvlnění jsem naměřil podstatně vyšší, než je v parametrech, v některých režimech (zejména při malém odběru pod 1 mA) až 200 mV(šš), nicméně při vyšším odběru se situace zlepší. Ve spektru rušení jsou výrazně dominantní dvě oblasti kolem 290 kHz a 5,5 MHz.

Odezva na skokové zatížení proudem 5 A při nastavení napětí 12 V je na obrázku, pokles na desítky mikrosekund dosáhl 200 mA, to je také podstatně víc, než je uvedeno v parametrech. Vnitřní odpor zdroje měřený na svorkách vyšel kolem 12 mΩ.

hantek539_1Odezva na skokové odlehčení z proudu 5 A na nulu při 12 V je na obrázku, nárůst napětí byl opět až 200 mV, ovšem asi jen na 0,1 ms. Pomalý pokles napětí způsobuje kondenzátor 680 μF / 35 V připojený přímo na výstupní svorky.

hantek539_2Zdroj bez problémů snášel i delší provoz v proudovém režimu, při maximálním proudu i maximálním výkonu, kryt se zahřál, ale nijak nepřiměřeně. V příslušenství dodávaný kabel se „šroubovacími“ banánky na jednom a malými krokosvorkami na druhém konci neodpovídá parametrům zdroje, je lepší jej využít na něco jiného. S odporem kolem 0,4 Ω a základní charakteristikou „mnoho izolace, málo mědi“ nemá u podobného zdroje co dělat. Výstupní kabely je vhodné zakončit oky s průměrem otvoru 5,3 mm a přišroubovat pod zdířky.

Mám-li jen hodnotit shodu s deklarovanými parametry, pak zdroj GopherT CPS-3205 nesplnil očekávání. Vyčištění výstupního napětí od zbytků spínacího kmitočtu je podstatně horší, než by mělo být, odezva na skokové zatížení a odlehčení také. To ale rozhodně neznamená, že jde o špatný výrobek, udávané parametry jsou zkrátka moc „optimistické“.

Je to přístroj velmi kompaktní, snadno ovladatelný, nastavitelný opravdu od nulového napětí a relativně výkonný, s dobrou účinností, v běžném provozu velmi praktický, zejména pokud by bylo k dispozici více zdrojů a využilo by se i různé řazení. Nesmíme ale od něj chtít víc, než může v dané cenové kategorii splnit, výstup zkrátka není tak čistý jako mívají zdroje s lineární regulací, i když přídavný filtr by určitě dokázal hodně zlepšit. Je to výborný pomocník pro běžnou práci, nejde-li o obvody citlivé na zmíněné frekvence. Cena tohoto zdroje v internetovém obchodu www.banggood.com byla 1405 Kč včetně dopravy.

Technické údaje podle výrobce:
------------------------------------------------------------------------------------
Vstupní napětí                                      180–264 V(AC) / 45-65 Hz
Účinnost při plném zatížení                         >87%
Přesnost měření napětí / proud                      ≤0,3% + 1digit / ≤0,3% + 2 digit
Režim konstantního napětí                           0 - 32 V
   Změna napětí při změně zatížení 0-100%           ≤30 mV
   Změna napětí při změně síťového napětí 180-264V  ≤5 mV
   Zvlnění a šum                                    ≤20 mV(šš) / ≤3 mV(ef)
   Přesnost nastavení napětí                        ≤0,3% + 10 mV
   Odezva na změnu zatížení 50-100 %                ≤1,0 ms
Režim konstantního proudu                           0-5 A
   Změna proudu při změně napětí 10 - 90%           ≤20 mA
   Změna proudu při změně síťového napětí 180-264 V ≤10 mA
   Zvlnění a šum                                    ≤20 mA(šš)
   Přesnost nastavení proudu                        ≤0,3% + 20 mA
Rozměry / hmotnost                                  120x55x180 mm / 0,95 kg

Kat. 2