DPS5020 kotelo
Kotelo DPS5020 teholähteelle
{{{kuvateksti}}}
| }}DPS5020 kotelo
{{#if:NONE | | }} {{#if: | | }}| Tyyppi: | teholähde |
| Tekijät: | JukkaJ Matti.Nummi |
| Aloitettu: | 2021 |
| Tila: | kesken |
| GitHub: | [NONE] |
| URL: | [{{{url}}}] |
Huomautukset
DPS5020 lähtö ei sisällä väärin kytketyn akun suojausta. Väärin kytketty akku rikkoo teholähteen ja sen korjaus voi olla vaikeaa ellei mahdotonta.
Koteloa on testikuormitettu n. 210W asti. Kuormituksen ylittäessä 200W suositellaan lisätuuletinta.
Mittaukset
Lämpötilatestit
Testien perusteella n. 200W kuorma ei aiheuta liiallista lämpenemistä kotelon sisällä. Näillä kuormilla lisätuuletinta ei arvioida tarpeelliseksi. Suuremmilla kuormilla lisätuuletusta suositellaan.
Lisätuulettimelle tehty paikka kotelon takaseinälle, mutta kotelo ei sisällä tuulettimen sähkönsyöttöä eikä ohjauselektroniikkaa.
Häviöt ovat yleensä suuremmat mitä isompi jännite-ero on tulon ja lähdön välillä.
Kannen lämpötilat ja ympäristön lämpötila (pöydän lämpötila) mitattiin Helsinki Hacklab:in FLIR lämpökameralla.
Sisälämpötilat mitattiin lämpötilamittarilla, jossa on n. +2 asteen systemaattinen virhe, jota ei ole korjattu pois mittausarvoista.
Lämpötilojen absoluuttiarvot eivät ole merkitseviä vaan pikemminkin lämpötilamuutokset.
Testi 1
Syöttö 31.8V 2.1A
Kuorma 22.6V 2.9A
Ympäristön lämpötila 25.9C
| Aika | Kannen lämpötila |
|---|---|
| 00:00 | 26.5 |
| 00:20 | 27.2 |
| 00:30 | 28.7 |
| 00:45 | 29.2 |
| 01:00 | 30.1 |
| 01:20 | 30.1 |
Testi 2
Jatkettu testiä pienentämällä jännitettä mutta nostamalla kuormaa
Syöttö 31.8V 3.1A
Kuorma 17.5V 5.2A
Ympäristön lämpötila 25.9C
| Aika | Kannen lämpötila |
|---|---|
| 00:00 | 31.0 |
| 00:20 | 31.3 |
| 00:40 | 31.7 |
| 00:50 | 32.1 |
| 01:20 | 32.8 |
| 01:30 | 33.0 |
Testi 3
Syöttö 50.1V 3.22A
Kuorma 25.0V 6.33A
Ympäristön lämpötila 25.4C
| Aika | Kannen lämpötila | Sisälämpötila |
|---|---|---|
| 00:00 | 25.6 | 27.5 |
| 00:30 | 32.2 | 38.5 |
| 00:55 | 33.7 | 40.2 |
| 01:55 | 34.8 | 41.5 |
Testi 4
Syöttö 50.1V 3.2A
Kuorma 25.0V 6.34A 158.5W
Ympäristön lämpötila 24.0C
| Aika | Kannen lämpötila | Sisälämpötila |
|---|---|---|
| 00:00 | 24.5 | 26.1 |
| 00:10 | 27.5 | 30.2 |
Tehon nosto 00:10-00:15 --> 50V 3.86A in , 28V 6.77A, 189.6W Out
| Aika | Kannen lämpötila | Sisälämpötila |
|---|---|---|
| 00:15 | 29.2 | 33.4 |
| 00:25 | 31.6 | 37.1 |
| 00:50 | 33.4 | 40.0 |
| 01:25 | 34.5 | 41.2 |
| 01:55 | 24.4 | 41.9 |
Testi 5
Syöttö 60.1V 3.77A
Kuorma 31.0V 7.16A 220.9W
Ympäristön lämpötila 24.5C
| Aika | Kannen lämpötila | Sisälämpötila |
|---|---|---|
| 00:00 | 24.9 | 26.8 |
| 00:05 | 26.5 | 38.2 |
| 00:25 | 33.3 | 40.0 |
Syöttävän teholähteen maksimivirtarajoitus pudotti syöttöjännitteen ja virran alas ilmeisesti teholähteen lämpöryömimisen myötä. Lähtöjännitteen nosto takaisin 31 V:iin ei enää onnistunut, vaan syöttöjännite putosi takaisin alas n. 30.5 V kohdalla.
Kuorma pudotettiin 30.0V 7.04A 211.0W:iin.
| Aika | Kannen lämpötila | Sisälämpötila |
|---|---|---|
| 00:45 | 36.0 | 43.2 |
| 01:00 | 36.2 | 43.7 |
| 01:25 | 37.0 | 44.8 |
| 02:00 | 37.8 | 45.7 |
| 02:40 | 37.1 | 45.6 |
Lähdön häiriömittaukset
Testi 1
Syöttö 32V
Lähtö 14V, 5A
Resistiivinen kuorma (auton 12V h4-polttimo)
Laite käyttää itse tällä kuormalla 50mV säätöväliä (kolmioaalto) ja n. 300 kHz taajuutta.
Lisäksi sillä on n. 100 mV pp 10MHz piikki n. 1us ajan fetin päällekytkennän jälkeen.
Poiskytkennässä piikki on n. 30 mV pp 20MHz n. 0.5 us ajan.
Testi 2
Syöttö 30V
Lähtö 27.5V, 3.3A
Resistiivinen kuorma (auton 24V h1-polttimo)
Laite käyttää itse 20mV säätöväliä (kolmioaalto) ja n. 440 kHz taajuutta.
Lisäksi sillä on n. 80 mV pp 10MHz piikki n. 1us ajan fetin päällekytkennän jälkeen.
Poiskytkennässä piikki on n. 20 mV pp 15MHz n. 0.4 us ajan.
Testi 3
Syöttö 60V
Lähtö 30V, 7.04A
Resistiivinen kuorma ( 2 kpl auton 24V/100W h1-polttimo)
Laite käyttää itse 100mV säätöväliä (kolmioaalto) ja n. 73.4 kHz taajuutta.
Lisäksi sillä on n. 60 mV pp 9MHz n. 1 us ajan fetin päällekytkennän jälkeen.
Poiskytkennässä piikki n. 120 mV pp 14MHz n. 0.7us ajan.
Lähdön suojaus väärin kytketyltä akulta
Testasin 5x20 mm sulaketta sarjassa diodin kanssa oikosulkemalla sillä 12V 9Ah geeliakun navat. Akku tuottanee n. 100-200A virran. Testi on epätieteellinen ja tulokset perustuu siihen, miten suuren sulakkeen diodi kestää. Virtapiiri oikosuljettiin käsin kytkemällä johdot yhteen, jolla simuloitiin esim. hauenleuan kytkemistä akun napaan. Tällöin virta nousee hitaammin kuin esim. kytkimellä tai solenoidilla. Testit on lopetettu 15A sulakkeella, koska suurempaa 5x20mm sulaketta ei ollut saatavilla. Suojauksen kannalta on sama hajoaako diodi samalla, mutta pelkän sulakkeen vaihtaminen on helpompaa. Kaikissa testeissä diodin vikaantuminen on ollut oikosulku.
Allaolevissa tiedoissa syöksyvirta tarkoittaa diodille speksattua syöksyvirtaa 8.3ms puolisiniaallolla.
Testi 1
IN4001 1A/50V, 30A syöksyvirta, 6.3A sulake, diodi oikosulussa
Testi 2
IN5402 3A/200V, 200A syöksyvirta, 6.3A sulake, OK
IN5402 3A/200V, 200A syöksyvirta, 8A sulake, OK
IN5402 3A/200V, 200A syöksyvirta, 10A sulake, OK (2 testiä)
IN5402 3A/200V, 200A syöksyvirta, 15A sulake, diodi oikosulussa (2 testiä)
Testi 3
1N3880 6A/200V, 90A syöksyvirta, 10A sulake, OK 1N3880 6A/200V, 90A syöksyvirta, 15A sulake, OK
TODO
Oikosulkutestit MBRS340:lla.
Oikosulkutestit P-Channel MOSFET:llä (ideaalidiodi)
Kaikissa tilanteissa toimiva väärin kytketyn akun suojaus (oma projektinsa)
Lisätuulettimen sähkönsyöttö ja ohjaus (oma projektinsa)
Kotelon laserointitiedot
Kotelon kokoamisohjeet