Лабораторный программируемый линейный блок питания UnionTest/KORAD UT3005EP и его калибровка/управление

Купил недавно лабораторный блок питания UnionTest UT3005EP (31В 5.1А), это другое название известного блока питания KORAD - чистокровного китайца. Снова оригинальная китайская разработка, а не недоделанная копия. Первые ревизии блоков этой серии (~2012 год) имели недостатки (в частности, на максимальном токе - силовые транзисторы могли перегреться, это обнаружили в видеоблоге eevblog), однако позже они были исправлены. Лично я питаю слабость к 4-х разрядным светодиодным индикаторам - потому мой выбор и пал на блоки питания UnionTest/KORAD с учетом того, что на тестах исправленной ревизии он показывал себя хорошо.

Сначала я по привычке заказал блок напрямую из Китая, но он ко мне не дошел (деньги вернули) - и тут я увидел, что в наличии в московских магазинах по примерно той же цене (5210 рублей за эту модель) продают UnionTest - на первый взгляд KORAD с другим именем. Однако остается вопрос, не распродают ли там случайно старую ревизию железа? Блок я купил, и на внутренности мы сейчас посмотрим. Забегая вперед - ревизия новая.



По работе блока - никаких нареканий, точность индикаторов без калибровки - порядка 1-2% (можно откалибровать до <0.5%, об этом ниже). Можно сохранить 5 пресетов настроек, первые 4 кнопками, 5-я - включается кнопкой М4+колесо вправо. Настройки M5 сохраняются автоматически.

Видео-обзоры: оригинальный eevblog старой ревизии (с измерениями, fail-часть исправлена), обзор изменений исправленной ревизии.

Блок питания линейный - это обеспечивает минимальный шум, однако требует огромного трансформатора. От трансформатора несколько сильноточных отводов - релюшки переключают обмотки трансформатора в диапазонах 0-7В, 7-14, 14-21, 21-31В. Это нужно для того, чтобы на линейном стабилизаторе для низких напряжений не рассеивать слишком много мощности. Для схемы с 4-мя диапазонами - тепловыделение в худшем случае порядка 40 Ватт (5А*~8В). Также есть несколько слаботочных обмоток - двухполярное питания для управляющей схемы, и однополярное питания для платы сопряжения с компьютером. Напряжение регулируется от нуля - соответственно, можно включить 0.05В 5А :-)



Диаметр провода обмотки трансформатора внушает доверие:


Плата силовой электроники. Это новая ревизия с исправленной проблемой перегрева - без проблем выдерживает короткое замыкание и ток 5А длительное время. Обороты вентилятора управляются автоматически в зависимости от расчетной выделяемой мощности (а не температуры) - вентилятор увеличивает обороты сразу после включения "тяжелого режима". При низкой нагрузке вращается медленно и почти не слышно. Конденсаторы после диодного моста - 3x2200 мкф, напряжение с запасом.


На управляющей плате бросается в глаза 13+14 битный (ток+напряжение) R-2R ЦАП управляемый сдвиговыми регистрами 74HC595.


Плата связи с компьютером - с оптоизоляцией + отдельное питание с гальванической развязкой. В левой верхней части платы виден дополнительный фильтр синфазной помехи - еще один признак новой ревизии железа.


Выводы допускают подключение 3-мя способами - "провод в дырку и зажать", "провод вокруг и зажать", вставить "банановый" разъем (banana-plug):

Удаленное управление

Модуль связи с компьютером - увеличивает стоимость на ~650 рублей. Управлять можно и через USB и через RS232, есть программа управления для Windows. Протокол управления известен, так что можно например делать какие-то автоматические тесты, даже управляя блоком с микроконтроллера. Можно видеть и результаты измерения текущего тока/напряжения. Настройки COM-порта: 9600-8-N. Команды следующие:

VSET1:1.20
ISET1:0.25
ISET1?
VSET1?
IOUT1?
VOUT1?
*IDN?
OCP0 / OCP1
OVP0 / OVP1
OUT0 / OUT1
STATUS?

Символ конца строки (Enter) набирать не нужно. Также блок питания не возвращает эхо команд (в терминале вы не увидите то, что набираете).1

Калибровка

Естественно, получить правильных 4 значащих цифры по току/напряжению - непросто, и потребует калибровки. Блок "из коробки" ошибался примерно на 1-2%. Прежде чем калибровать блок питания - нужно откалибровать мультиметр, если он стоил менее 100$ - он легко может иметь ошибку больше 1%.

Калибруем мультиметр: Для этого нужен точный источник напряжения - его я решил по-быстрому собрать самому, на основе точного источника напряжения REF5050, выдающего 5В с точностью не хуже 0.1%. Поскольку мой мультиметр имеет максимальное отображаемое значение 1999 - 5В даст маленькую точность. Потому резисторным делителем из 0.1% резисторов (с усреднением 3-х резисторов) я его делю в 3 раза - и получаю напряжение 1.666В. Затем нужно найти подстроечный резистор, настраивающий опорное напряжение внутри мультиметра. В моем случае для Uni-T UT70A мне помог гугл.



Калибруем блок питания: Включаем прибор и ждем 2 минуты для прогрева. Выключаем, и включаем при зажатой кнопке M4, далее 4 стадии калибровки:
1) 0 напряжения: измеряем напряжение мультиметром, и крутим колесо, пока оно не будет максимально близко к нулю. Жмем M1 чтобы сохранить. Жмем Voltage/Current для следующей стадии.
2) 0 тока: крутим колесо, пока не будет 0мА тока, жмем М1 чтобы сохранить. Жмем M4 чтобы перейти к следующему шагу.
3) Максимальное напряжение: крутим колесо, пока не будет напряжение ровно 30В. Жмем М1 чтобы сохранить. Жмем Voltage/Current для следующей стадии.
4) Максимальный ток: крутим колесо, пока не будет ток 5А. Жмем М1 чтобы сохранить.
5) Выключить и включить прибор - калибровка завершена.

Если на одном из шагов не сохранить результат калибровки - прибор потом может неправильно показывать, в этом случае нужно будет повторить калибровку.

Резюме

За свои деньги (~5210 рублей уже в Москве), с учетом наличия цифровой калибровки, известного протокола управления и решенных детских болезней - более чем отличный прибор, практически вне конкуренции.

PS. Блок длительное время на максимальной нагрузке в тепловизоре (снято TRIO_Smartcal), температуры вполне скромные:


Update: Внезапно пришел блок KORAD - осмотр внутренностей подтвердил, что отличий между ними нет.