Обзор функционального DC-DC преобразователя FNIRSI DPS-150

Сегодня я расскажу о понижающим DC-DC преобразователе FNIRSI DPS-150, имеющем достаточно широкий функционал, благодаря которому, данный преобразователь может использоваться как продвинутый лабораторный источник питания (ЛБП), работающий в достаточно широком диапазоне входных напряжений, и рассчитанный на максимальную выходную мощность 150Вт. При всём этом, устройство очень компактное. Входное напряжение можно подавать как с мощного зарядного устройства (поддерживаются протоколы PD/QC), так и напрямую с любого блока питания, выходное напряжение которого не превышает 32В. Преобразователь будет очень полезен для инженеров, радиолюбителей и для ремонтников.

Характеристики

Входное напряжение: от 5В до 32В.

Выходное напряжение: от 0В до 30В.

Входной ток: от 100 мА до 5А.

Способы подачи входного напряжения:

а) Мощное зарядное устройство или Power Bank с поддержкой протокола PD/QC.

б) Блок питания с выходным напряжением от 5В до 32В.

Выходной ток: до 5А (на самом деле до 5.1А).

Выходная мощность: до 150 Вт.

Точность выходных параметров: 0.49%.

КДП при максимальной нагрузке: до 96.30%.

Параметры экрана: диагональ 2.8 дюйм, разрешение 320х240.

Габариты и вес: 106*76*28 мм, 176 г.

Поддерживаемые защиты: по превышению допустимого напряжения, по превышению допустимого тока, по превышению мощности, по перегреву, по неверной полярности на входе, защита от короткого замыкания.

Поддерживается управление через компьютер.

Внешний вид преобразователя

Девайс приехал в фирменной коробке. Внутри коробки находился сам преобразователь, качественные кабели («банан+крокодил»), инструкция, и Micro USB кабель для подключения к ПК.

Преобразователь более подробно:

Преобразователь имеет достаточно большой и чёткий экран, причём он откидной (регулировка на 90 градусов). Благодаря этому, каждый пользователь может настроить экран под себя. Единственное, я бы не советовал слишком часто двигать его туда-сюда, ввиду того что шлейф экрана со временем может перетереться.

Кабели подробнее:

Кабели мягкие, с хорошим сечением. Зажимы типа «крокодил» достаточно большие и очень качественные, работать с ними приятно. Коннекты типа «банан» весьма туго вставляются в соответствующие порты, что должно обеспечить хороший контакт. Длина кабелей 1м.

Инструкция подробная, но при этом лёгкая к восприятию. На русский язык она не переведена.

Преобразователь может поставляться в комплекте с мощным, фирменным зарядным устройством от Fnirsi (100Вт), и соответствующим Type-C to Type-С кабелем (1.5м, 100Вт). У меня как раз такая комплектация. Вот как выглядит зарядное устройство и кабель:

Зарядник качественный, и имеет приемлемые габариты для своей мощности. В наличии три порта (2*Type-C и 1*USB-A). Комплектный кабель так же хорошего качества.

Особенности управления

Производитель постарался сделать функциональное, но при этом простое в управление устройство. Преобразователь имеет 5 кнопок, и одно достаточно крупное колёсико, для быстрого выбора значений.

Начну с первой кнопки, это кнопка «Home», с соответствующим рисунком домика.

При коротком нажатии на эту кнопку, открывается меню где можно настроить лимит по выходному напряжению (до 31В), лимит по выходному току (до 5.1А), лимит по выходной мощности, пороговую температуру отключения, и минимальное выходное напряжение. Так же, здесь можно настроить язык интерфейса (Китайский/Английский), выбрать тему оформления, настроить уровень подсветки экрана, уровень звуковых сигналов, и посмотреть информацию по прошивке. При длительном нажатии по кнопке, происходит сброс накопленных данных, таких как информация по ёмкости, информация по энергии, данные по времени теста.

Следующей идёт кнопка «М» (Manual). При коротком нажатии на кнопку можно выбрать один из 6 профилей настроек выхода, а при длительном нажатии, уже произвести настройки по каждому из профилей. Для выбора номера настраиваемого в данный момент профиля, используются стрелки влево- вправо, и самая крайняя кнопка для перехода в режим настройки выбранного профиля. После перехода в режим настройки, стрелками влево-вправо можно выбрать настраиваемый разряд у величины напряжения или тока, и уже колёсиком изменить значение на нужное.

Кнопки со стрелками вправо-влево не используются для входа в какое либо меню настроек, т. е. они не функциональны сами по себе (как независимые), а работают лишь для настройки значений, в функционале других кнопок.

Крайняя, пятая кнопка, используется для перехода в режим настроек параметров выхода. С помощью коротких нажатий на неё, можно выбрать что мы конкретно будем настраивать, выходное напряжение или ток. А уже с помощью кнопок влево-вправо выберем разряд, и затем настроим нужное значение, с помощью удобного колёсика. Кстати, при включении проявляется именно экран с параметрами выхода, т. е. он является основным, что логично. Длинное нажатие по кнопке откроет меню с графиком напряжения и тока по выходу. По данному графику удобно смотреть как вела себя нагрузка. Здесь можно настроить развёртку, и сразу же, как говорится «не отходя от кассы», настроить выходное напряжение и ток, не переходя обратно в основное меню. Перейти в основное меню можно снова удерживая данную кнопку. Выходное напряжение и выходной ток можно менять «на ходу», т. е. не отключая выход.

Есть ещё одна, шестая кнопка. Она отделена от ряда из пяти кнопок, и находится с правого бока преобразователя, и имеет уже совсем иные габариты. Она предназначена для включения/отключения выхода, а так же блокировке настроек (при удержании). По сути, это самая важная кнопка. Когда на выход подано напряжение, кнопка подсвечивается синим цветом, а так же подсвечиваются красным и жёлтым выходные порты. Кстати, говоря о выходных портах, можно немного раскрутить гайки на них (от руки), и там мы увидим прорези под провода, которые будет удобно зафиксировать теми же гайками, не используя бананы.

При нахождении на основном экране, сверху отображается текущее напряжение входа, индикация активности звуковых сигналов, температура устройства, и режим выхода. Затем идут данные по напряжению, току и мощности на выходе, и соответствующие им заданные значения напряжения и тока. Справа от них представлена информация о затраченной во время теста энергии, подсчитанной ёмкости, и времени теста, что например удобно при питании от аккумулятора, или же тесте его разряда на какую либо нагрузку. Ниже идёт информация об активации режима блокировки кнопок, информация о текущем профиле, и данные о текущем режиме работы (CV/СС), т. е. идёт ли контроль по выходному напряжению (нагрузка потребляет ток меньше заданного), или же задействован контроль по выходному току (когда нагрузка пытается забрать больше тока чем задано, включается режим CC, не допускающий повышение тока, путём уменьшения выходного напряжения). Здесь же отображается информация в случае срабатывания какой либо из защит (по умолчанию отображается «ОК»). В общем, вроде бы всё по делу и в нужных местах, удобно, понятно, и нет чего-то лишнего.

Тестирование

Преобразователь поддерживает подачу питания через порт Type-C, в этом режиме максимальная входная мощность составит всего 100Вт (20В 5А). Что бы выжать из устройства все 150Вт мощности, необходимо подать напряжение уже на вход DC, используя соответствующий переключатель для его использования (простая и надёжная защита «от дурака»). Максимальное поддерживаемое напряжение по входу составляет 32В. Выход можно настраивать на какое угодно напряжение, из диапазона 0 -30В, при токе от 0 до 5А.

Я подключил DC-DC преобразователь к Power-Bank -у Ugreen PB205, который поддерживает выходную мощность 100Вт (20В 5А), и может так же отдать 28В 5А, что соответствует 140Вт мощности, но DPS-150 не поддерживает протокол PD 3.1, поэтому, приходится довольствоваться лишь мощностью 100Вт через порт Type-C. Но так для полноценного тестирования не интересно, и поэтому, я решил сделать простенький переходник, позволяющий взять с PB205 140Вт мощности (не без помощи тестера Fnirsi FNB58), и заодно посчитать КПД преобразователя (нагрев разъёма питания не учитываем).

Для начала, я решил выставить на выходе преобразователя несколько довольно таки часто используемых напряжений, при 28В на входе. Сначала я настроил выход на 5В 5А, и снял 24Вт, при входной мощности около 27.4Вт. КПД при таком раскладе составил 87.5%, что весьма неплохо, учитывая большое различие в величине напряжения на входе (почти 28В), по сравнению с величиной напряжения на выходе.

Затем, я задал на выходе напряжение 9В. При таком напряжении, получилось нагрузить преобразователь на 43.3Вт (9В 4.81А). При этом, DC-DC преобразователь потреблял 47.1Вт. КПД составил уже около 92%.

Далее, я проверил сколько будет потреблять преобразователь при выходном напряжении 12В, и токе 5А, при примерно 28В на входе. Получилось нагрузить преобразователь на 57Вт (ток 4.75А при 12В), при том что по входу он потреблял 61.2Вт. КПД в данном случае составил 93%, хороший результат.

По результатам всех этих трёх тестов наглядно видно, как увеличивается КПД преобразователя, с уменьшением разницы в напряжении на выходе, и напряжении на входе.

Но нужно ещё всё-таки попытаться замерить минимальный и максимальный КПД. Что бы не изобретать велосипед, возьму в первом случае напряжение 3.3В (меньшее напряжение уже используется на мой взгляд сильно реже, и КПД там не сильно важен), а во втором, максимально возможное по выходу, при 28В на входе.

При выходном напряжении 3.3В было проблематично точно подстроить нагрузочный реостат, и по итогу удалось снять лишь около 12.4Вт мощности (3.3В 4.1А). При этом, DC-DC преобразователь потреблял 15Вт по входу. КПД составил примерно 82.7%, что весьма достойно при такой разнице напряжений. Так как в тепло ушло менее 3Вт, нагрев преобразователя был очень незначителен, но о нагреве я расскажу чуть позже.

Мне удалось настроить максимальное выходное напряжение 27.7В, при том что на вход приходило не ровно 28В, а чуть меньше (внёс свою лепту в основном метровый кабель Type-C to Type-C, кстати качественный, с поддержкой до 240Вт мощности). Когда я попытался снять почти 5А тока при таком напряжении на выходе, входное напряжение просело до 26.37В, а на выходе стало 26.02В. Тут уже нет вины DC-DC преобразователя, так как ему не смогли предоставить чёткие 28В, плюс напряжение на выходе обычно выставляют с ощутимо меньшим значением, чем есть на входе, а у меня тут явно другой случай.

По показаниям FNB58, на его выходе, во время теста было 27.4В, т. е. почти 1В упал на двух коротких проводах (1.5мм2), вилке USB-A, и на входном коннекторе (на нём явно больше всех), что конечно в некоторой степени занизило итоговое значение КПД, но без этого увы никак, и в целом это не сильно критично. При желании, можно будет пересчитать величину КПД с учётом некой поправки.

В общем, если смотреть на «сырые» данные по потреблению входа, то там было ~ 136.4Вт, тогда как на выходе я смог снять 129.2Вт (26В 4.96А). Опять же, тут проявилась сложная настройка реостата, что бы не уйти в режим контроля тока (более точно его не подстроишь), но опять же, это не так важно. КПД при таких исходных данных, получился равным 94.7%, это без учёта потерь на разъёме, при заявленном производителем КПД в 96.3%, при «полной загрузке» (у меня как раз почти что полная загрузка по мощности). На мой взгляд, это отличный результат.

Что касается нагрева, то при выходной мощности 129.2Вт, спустя 30 минут после начала теста, корпус преобразователя был чуть тёплым, и вот как это выглядело на тепловизоре:

Тепло в основном рассеивалось на нижней части корпуса (она из достаточно толстого алюминия), а так же выходило через небольшую перфорацию в корпусе.

Скажу ещё пару слов про комплектное зарядное устройство (100Вт), с которым DC-DC преобразователь так же работает отлично, и греется сам зарядник не сильно. Можно приобрести преобразователь именно в комплекте с ЗУ (выходит выгодная цена на него), и пользоваться им в том числе для быстрой зарядки все возможных гаджетов, ведь многие смартфоны и ноутбуки поддерживают зарядку через тот же PD3.0, благо портов у ЗУ много, мощность хорошая, да и качество тоже отличное. К тому же, вместе с ЗУ идёт хороший Type-C to Type-C кабель, с оптимальной длиной 1.5м.

Так же, проверил я и точность выдаваемых преобразователем значений напряжения и тока (согласно заданным), опираясь на показания мультиметра Fnirsi DMT-99. Это конечно не эталонный прибор, но измеряет он достаточно точно, если мы говорим о тех же радиолюбительских задачах. Явно лучше сделать хотя бы такое сравнение, чем вообще никакое, так как у меня пока нет более точного мультиметра, уже совсем другого класса. Получившиеся расхождения в показаниях между мультиметром и DC-DC преобразователем незначительны.

При выходной мощности близкой к 100Вт (вход 20В от Power Bank), а так же, при ряде других значений мощности по выходу, пульсации напряжения не превысили 20мВ, согласно показаниям комбинированного прибора Fnirsi 2C23T. Это очень хороший результат, позволяющий применять DC-DC преобразователь Fnirsi DPS-150 для тестирования даже достаточно требовательных к качеству питания схем, т. е. делая его универсальным ЛБП.

Отмечу, что для преобразователя ещё доступно ПО, позволяющее управлять им с компьютера, его я не стал тестировать, так как из инструкции вполне понятно описано что оно может и для чего нужно.

Видеоверсия обзора:

Выводы

FNIRSI DPS-150 получился на мой взгляд, удачным понижающим DC-DC преобразователем, отлично подходящим на роль качественного, мощного, и универсального ЛБП, при этом с компактными размерами. Преобразователь позволяет подавать на него питание с разных источников, имеет высокий КПД, а так же низкие пульсации по выходу. Заданное выходное напряжение, и заданный выходной ток поддерживаются с высокой точностью. В наличии и ряд защит, которые окажутся крайне полезными в повседневном использовании.

Отмечу, большой и качественный экран (причём с регулировкой на 90 градусов), удобную эргономику устройства, и в том числе продуманность графического представления инфоормации.

К минусам, я бы отнёс отсутствие жесткого чехла, или какого то съёмного кожуха для защиты экрана, ведь устройство компактное, и вполне может возникнуть необходимость в его транспортировке вместе с другими приборами, т. е. не было бы лишним позаботиться о защите экрана.

Преобразователь Fnirsi DPS-150 можно приобрести по выгодной стоимости, в официальном магазине на Aliexpress, перейдя по ссылке. Кроме этого, в магазине можно выгодно приобрести и другие полезные инструменты от Fnirsi, пока идёт распродажа, подкрепляемая низким курсом обмена валют.