1. Серия DPS оборудована обновленным программным обеспечением, и представлена более мощными моделями DPS5005, DPS3012, DPS5015. Панели управления у серии DPS имеют отличия от серии DP: в стабилизаторах DPS названия кнопок M1/^ и M2/v поменялись на V/^ и A/v. Вы можете нажимать на эти кнопки для быстрой установки напряжения и тока. Также в DPS добавлена новая функция состояния по умолчанию для подачи напряжения на выход при включении питания (set default boot open or close output). Другие опции и функции не поменялись.

2. В модели DPS5005 все еще нужен диод, когда этот стабилизатор используется для зарядки батареи аккумулятора. Подробнее отличия серий DPS и DP можно увидеть на этом видео: https://www.youtube.com/watch?v=ptt931rrXo8.

3. Серии стабилизаторов DP и DPS понижающего типа (buck), или step-down. Но преобразователь модели DPH3205 типа понижающе-повышающий (buck-boost). Т. е. DPH может работать как понижающий (step-down), и как повышающий (step-up) преобразователь в зависимости от входного напряжения и установленного выходного.

Это перевод обзора, опубликованного на сайте budgetlightforum.com [2].

Это устройство предназначено для работы с входным нестабилизированным источником напряжения до 60V (в простейшем случае это трансформатор + выпрямитель + конденсатор). Официальные параметры стабилизатора:

• Допустимый диапазон входного напряжения: 6.00-60.00V
• Диапазон регулировки выходного напряжения: 0V-50.00V
• Выходной ток: 0-15.00A
• Выходная мощность: 0-750W
• Вес: примерно 222 грамм
• Размер блока управления (модуль дисплея): 79*43*26 мм (длина*высота*глубина)
• Размер окна для блока управления: 71*39 мм
• Размер силового блока: 93*71*41 мм (длина*ширина*высота)
• Длина соединительных кабелей: 200 мм
• Расстояния между отверстиями для крепления силовой платы: 86 мм, 64 мм
• Шаг установки выходного напряжения: 0.01V
• Шаг установки выходного тока: 0.01A
• Точность выходного напряжения: ± (0.5% + 1 вес цифры младшего разряда)
• Точность выходного тока: ± (0.5% + 2 веса цифры младшего разряда)

Мне стабилизатор DPS5015 пришел в аккуратной упаковке, исключающей возможность механического повреждения. В комплект поставки входят инструкция на китайском и английском языках, модуль управления, 2 соединительных кабеля, силовая плата.

На индикаторе модуля управления разработан красивый интерфейс, где разными цветами показаны установленные напряжение, ток и текущая выходная мощность в нагрузке.

Кнопки V и A разрешают настройку напряжения и тока с помощью ручки энкодера. Короткое нажатие на ручку энкодера (она может не только вращаться, но и работает как кнопка) производит выбор настраиваемой цифры, и для завершения настройки нужно нажать кнопку SET.

В стабилизаторе есть 9 ячеек памяти с заданными предустановками. Удерживание кнопок V, A, SET позволяет вызвать хранящиеся в памяти предустановки, кнопки V и A выбирают предустановки 1 и 2, и кнопка SET позволяет выбрать любую из 9 предустановок.

Экран настроек позволяет определить несколько параметров: напряжение, ток, предельное напряжение, предельный ток, предельная мощность, яркость экрана. "Предельное" означает, что в случае превышения заданных пределов выходное напряжение будет выключено.

Предустановки 9 ячеек можно менять в меню настроек. Для этого переместите маркер в позицию M0, с помощью энкодера выберите номер ячейки и удерживайте кнопку SET.

На силовой плате стабилизатора установлено множество радиоэлектронных элементов. Входное напряжение (клеммы IN+, IN-) может быть отключено с помощью мощных MOSFET-транзисторов RJK0660DPA, скорее всего для целей защиты. 4 силовых транзистора MOSFET AOD2810 находятся под радиатором, на который установлен маленький вентилятор. Вентилятор, кстати, очень тихий, и его включает управляющий микроконтроллер, когда выходной ток достигает определенного значения. AOD2810 формируют ключевой полумост, на выход которого подключен "горячий" конец силового дросселя. Рядом с выходными клеммами (OUT+, OUT-) находятся 3 перемычки токового шунта, по падению на котором измеряется выходной ток.

№	Компонент	Описание
1	RJK0660DPA (2 шт.)	N-канальные транзисторы MOSFET (60V, 40A, 4.2 мОм), включенные параллельно. Они предназначены для коммутации входного источника нестабилизированного напряжения.
2	XL7005A	0.4A, 150 кГц, 80V, понижающий DC-DC преобразователь.
3	LDO 3.3V	Низковольтный линейный стабилизатор для питания индикатора LCD.
4	LDO 3.3V	Низковольтный линейный стабилизатор для управляющего микроконтроллера (10).
5	B6284J или SDB628	Высокоэффективный повышающий DC-DC преобразователь. Возможно, что он используется для питания микросхемы драйвера (6) силовых транзисторов полумоста (7).
6	57R1 5106	Не нашел даташит на эту микросхему. Скорее всего это драйвер для управления затворами силовых транзисторов полумоста (7).
7	AOD2810 (4 шт.)	4 N-канальных транзистора MOSFET (80V, 46A, 8.5 мОм), формирующий силовой полумост ШИМ. Каждое из плеч полумоста, верхнее и нижнее, состоит из двух таких транзисторов, включенных параллельно. На выход полумоста подключен "горячий" конец силового дросселя.
8	MCP6002I	Сдвоенный операционный усилитель. Скорее всего служит для усиления сигнала цепей регулирования тока и напряжения.
9	TL594C	ШИМ-контроллер источников питания.
10	STM32F100C8T6B	Управляющий микроконтроллер компании ST. Он занимается поддержкой интерфейса пользователя, хранением настроек параметров. Обратите внимание, что рядом с микроконтроллером разведен коннектор для консоли отладки (UART RX, RX) и коннектор для программирования микроконтроллера.
11	Токовый датчик	3 П-образные перемычки из константана, включенные параллельно, формирующие сопротивление (шунт) для датчика. По падению напряжения на этом сопротивлении измеряется и регулируется выходной ток. Под перемычками видна схема обслуживания шунта, в состав которой скорее всего входят компараторы или операционные усилители.

[Тесты]

Здесь приведена часть результатов тестирования стабилизатора. Полный набор авторских тестов можно посмотреть в статье [3].

Рис. 1. Эффективность DPS5015 в зависимости от тока нагрузки при Uвх=8V и Uвых=4V.

На рис. 1 видно, что при выходном напряжении 4V КПД стабилизатора выше 90%, и выходное напряжение достаточно стабильное. Скачок потерь мощности на 10A связан с включением вентилятора.

Рис. 2. Эффективность DPS5015 в зависимости от тока нагрузки при Uвх=60V и Uвых=4V.

При высоком входном напряжении эффективность стабилизатора снижается (см. рис. 2), однако незначительно.

Рис. 3. Эффективность DPS5015 в зависимости от тока нагрузки при Uвх=24V и Uвых=15V.

С ростом мощности на выходе эффективность стабилизатора растет, потому что его собственное энергопотребления не увеличивается (см. рис. 3). Анализ уровня выходного напряжения при росте тока нагрузки показывает, что выходное напряжение меняется в зависимости от нагрузки не более чем на 0.025V.

Рис. 4. Работа DPS5015 на максимальном входном и выходном напряжении (Uвх=60V, Uвых=50V).

Рис. 5. Тест DPS5015 при нагрузке выходным током, близком к максимальному. Uвых=35V, Iвых=14A.

Длительная работа стабилизатора на полной мощности в течение одного часа не показала наличие проблем, маленький радиатор и его вентилятор легко справляются с охлаждением силовых транзисторов. Во время нагрузочного теста на рис. 5 выходное напряжение колебалось не более чем на 0.01V.

Рис. 6. Температурная карта стабилизатора для теста, показанного на рис. 5. M1: 57,6°C, M2: 51,9°C, M3: 55,4°C, M4: 39,8°C, HS1: 59,3°C.

Рис. 7. Температурная карта стабилизатора для теста при Uвх=60V, Uвых=5V, Iвых=3A. M1: 38,5°C, M2: 42,0°C, M3: 37,5°C, HS1: 45,8°C.

Рис. 8. Тест DPS5015 при нагрузке максимальным выходным током. Uвых=35V, Iвых=15A.

На рис. 8 видно, что на предельном токе некоторое выходное напряжение присутствует, однако уровень пульсаций и помех становится чрезмерно большим (начинает работать стабилизация тока).

Рис. 9. Эффективность DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=1А, Uвых=4V.

Когда входное напряжение меньше 6V, стабилизатор выключен. При выходной мощности 4 ватта (1A, 4V) КПД стабилизатора довольно низкий, потому что относительный вклад в энергопотребление от внутренних схем и индикатора становится довольно большим.

Рис. 10. Входной ток DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=1А, Uвых=4V.

Рис. 11. Эффективность DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=1А, Uвых=12V.

Когда входное напряжение близко к входному, то устройство не может стабилизировать выходное напряжение. Показания вольтметра на индикаторе показывает снижение напряжения, однако интерфейс модуля управления не предупреждает о проблеме (например, миганием цифр напряжения).

Рис. 12. Входной ток DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=1А, Uвых=12V.

Рис. 13. Эффективность DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=15А, Uвых=25V.

Работа стабилизатора в условиях, близким к максимально допустимым, показывает наличие проблем (см. рис. 13).

Рис. 14. Входной ток DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=15А, Uвых=25V.

Рис. 15. Зависимость входного тока DPS5015 от входного напряжения. Uвых=25V, без нагрузки.

В зависимости от входного напряжения внутренняя электроника стабилизатора может потреблять ток 15..75 mA.

Рис. 16. Входной ток DPS5015 в зависимости от входного напряжения. Iвых=15А, Uвых=15V.

При коротком замыкании на выходе стабилизатор переходит в режим стабилизации тока. Когда Вы подключаете к выходу DPS5015 светодиод, чтобы питать его стабильным током, то помните о том, что светодиод следует подключить до включения DPS5015, иначе выходные конденсаторы DPS5015 дадут большой скачок тока через светодиод.

Рис. 17. Нарастание выходного напряжения DPS5015 при включении (подключении выхода). Uвых=12V, нагрузка отсутствует.

Рис. 18. Спад выходного напряжения DPS5015 при выключении (отключение выхода). Uвых=50V, нагрузка отсутствует.

Требуется примерно 30 секунд, чтобы при отсутствии нагрузки выходное напряжение при отключении выхода упало с 50V до нуля.

Рис. 19. Спад выходного напряжения DPS5015 при выключении (отключение выхода), когда нагрузка потребляет ток 1A. Uвых=50V.

Когда нагрузка подключена, напряжение спадает за доли секунды.

Рис. 20. Выходное напряжение DPS5015 при отключении нагрузки, когда нагрузка потребляет ток 15A, Uвых=4V.

Когда напряжение на выходе 4V и ток нагрузки 15A, отключение нагрузки от выхода приводит к кратковременному скачку выходного напряжения на 0.5V.

Рис. 21. Пульсации на выходе под нагрузкой. Uвх=40V, Uвых=12V, Iвых=14A.

Под нагрузкой на выходе стабилизатора присутствуют пульсации.

Uвых=12V, Iвых=1A, Uвх=40V, СКЗ (rms) пульсации составляют 10mV, размах от пика до пика 62 mV.
Uвых=12V, Iвых=5A, Uвх=40V, СКЗ (rms) пульсации составляют 14mV, размах от пика до пика 148 mV.
Uвых=12V, Iвых=14A, Uвх=20V, СКЗ (rms) пульсации составляют 65mV, размах от пика до пика 300 mV.
Uвых=12V, Iвых=14A, Uвх=40V, СКЗ (rms) пульсации составляют 30mV, размах от пика до пика 310 mV.
Uвых=12V, Iвых=14A, Uвх=60V, СКЗ (rms) пульсации составляют 65mV, размах от пика до пика 420 mV.
Uвых=10V, Iвых=10A в режиме стабилизации тока, Uвх=40V, СКЗ (rms) пульсации составляют 32mV, размах от пика до пика 255 mV.

Точность измерения напряжения:

Дисплей	Эталонный тестер
10.00V	9.99V
20.00V	20.00V
30.00V	30.01V
40.00V	40.08V
50.00V	50.09V
60.00V	60.12V

Точность выходного напряжения в зависимости от нагрева стабилизатора, измеренное эталонным тестером:

Дисплей	Стабилизатор холодный	Стабилизатор горячий
4.00V	4.008V	4.009V
10.00V	10.008V	10.008V
20.00V	20.011V	20.012V
30.00V	30.007V	30.007V
40.00V	40.007V	40.009V
50.00V	50.006V	50.009V

Точность измерения тока:

Дисплей	Эталонный тестер
0.10A	0.10A
1.00A	0.99A
3.00A	3.00A
5.00A	5.00A
10.00A	10.02A
14.00A	14.03A

Показания дисплея точные, однако входное напряжение меньше на 0.5V при входном токе 10A.

Стабилизатор DPS5015 можно использовать как зарядное устройство для аккумуляторов, однако следует учитывать некоторые обстоятельства:

1. Стабилизатор должен быть запитан, иначе он будет разряжать подключенный аккумулятор.
2. Когда выход стабилизатора выключен, то он будет потреблять от подключенного аккумулятора ток около 1.5 mA.

Для устранения этих проблем подключайте заряжаемый аккумулятор через диод.

[Выводы]

Модули импульсных стабилизаторов компании RD хороши для изготовления в домашних условиях недорогих лабораторных источников питания. Для этого нужно немногое - корпус, трансформатор, выпрямительный мост, несколько соединительных проводов и немного времени, чтобы собрать всю конструкцию.

Если сравнивать стабилизатор DPS5015 с профессиональными лабораторными источниками питания, то видны недостатки (хотя они для радиолюбителя обычно несущественны) - выше помехи на выходе, менее удобное управление функциями, отсутствие управления от компьютера, небольшой дисплей. Однако цена DPS5015 невысока, и он отлично справляется со своими функциями стабилизатора напряжения и тока.

Внимание: когда используете DPS5015 в режиме источника тока, не включайте выход, пока не подключите нагрузку!

[Блок индикации]

[Силовой модуль]