Elektronika DOVEDA

Laboratorní zdroj Matrix DPS-3205TK-3 byl zakoupen v prodejně GMe v roce 2011 za 4200,-Kč. Později se také prodával u firmy TME. Model DPS-3203TK-3 a DPS-3205TK-3 se od sebe liší pouze výstupním proudem 3A nebo 5A. V současné době již není v prodeji. Prodává se podobný zdroj MPS-3003L-3 za 5970,- nebo MPS-3005L-3 za 6120,- popis, oprava, fotky a video.

Návod k použití: návod GME a návod TME.

Stránka výrobce: Matrix

Hodnocení:
+ Výstupní napájecí svorky jsou šroubovací pod které jde připevnit drát.
+ Napětí se nastavuje víceotáčkovým potenciometrem, výstupní proud potenciometrem.
+ Tlačítko mA přepne zobrazení proudu CH1 na mA, při dosažení proudu 900mA se přepne zpět na A.
- Výstupní napětí není zobrazeno na displeji pokud není zapnutý výstup tlačítkem OUTPUT.
- Do výstupních svorek se špatně zasouvají banánky, doporučuji při zasouvání banánkem pootáčet.

Funkce:
Dvoukanálový zdroj nastavitelný 0-30V, výstupní proud 0-3A (5A*)
Pevné napětí 2.5V/3.3V/5V/3A (volitelné přepínačem)
Nízké zvlnění a nízký teplotní drift
Napětový a proudový režim
CH1 má volbu zobrazení mA tlačítkem
Nastavitelné proudové omezení
Výstupní napětí zapínat tlačítkem
Sériové nebo paralelní vnitřní spojení zdrojů
V sériovém režimu, může být přístroj zapojen jako kladný a záporný zdroj
Dvojitý barevný LED displej pro zobrazení napětí a aktuálního proudu
Inteligentní řízení ventilátoru

Specifikace
Vstupní napětí: 220VAC +/- 10% 50/60 Hz
Výstupní napětí: 0-30V
Výstupní proud: 3A (5A*)
Provozní teplota: 0-40oC
Provozní vlhkost: =< 80%

Pracovní režim
Nezávislé: dva nezávislé výstupy, a fixní výstup 2.5V/3.3V/5V
Sériový: 0-60V / 3A (5A*)
Paralelní: 0-30V / 5A (10A*)

Konstantní napětí
Zvlnění: CV =< 0,01% 5mV
Regulace zátěže: CV =< 0,01% 5mV
Zvlnění a šum: =< 5mV R.m.s

Konstantní proud
Zvlnění: CC =< 0,2% 5mA
Regulace zátěže: CV =< 0,2% 5mV
Zvlnění a šum: CC =< 3mA R.m.s

Sériový a paralelní režim
Sériový:
Zvlnění: CC =< 0,01%, 5mA
Regulace zátěže: CV =< 0,01% 5mV
Paralelní:
Zvlnění: CC =< 0,01%, 5 mA
Regulace zátěže: CV =< 0,01% 5mV

Meter
Displej napětí: 3 a 1/2 místný panel metr, přesnost: +/- 0,5% +2 číslice
Displej proudu: 3 a 1/2 místný panel metr, proud (A) =< +/- 1% +2 číslice
(mA) 0-100mA +/- 1mA, 100-900mA +/- 2mA

Fixní výstup
Výstupní napětí: 2.5V/3.3V/5V +/- 0.1V
Výstupní proud: 3A
Zvlnění: =< 5mV
Regulace zátěže: =< 15mV
Zvlnění a šum: =< 2mV R.m.s
Ochrana: proudové omezení a ochrana proti zkratu

Váha: 7kg
Rozměry: 300 mm × 220 mm × 150 mm

Úprava zdroje:

Na zdroji se vyskytuje vážná závada, která se projevila již u 5 a více kusů. Jedná se o proražený termistor TH101 a TH102 o hodnotě 150K a zničený vývod 23 (A/D vstup) procesoru ATMEGA8-16AU. Termistory snímají teplotu dvou chladičů, dále teplotu vyhodnotí procesor a podle potřeby sepne ventilátor. Výsledek závady je nefunkční chlazení, dochází k přehřátí chladičů a zničení zdroje. Takto zničený procesor někdy dále funguje ale odebírá větší proud a více hřeje. Někdy může dojít ke zničení celého procesoru a zdroj nejde ovládat tlačítky a je potom nefunkční.

Po zapnutí zdroje se na 2 sekundy roztočí ventilátor. Výstup z procesoru (vývod 15) je vpořádku. Pokud jsou oba termistory TH101, TH102 a zenerova dioda DZ102 v pořádku potom doporučuji zdroj upravit. Na výběr je ze dvou možností. První je jednoduchá která trochu naruší teplotní profil spínání ventilátoru, druhá možnost je OK.

1. úprava zdroje - Do série s termistory přiletovat ochranný odpor 2K2 a pod odporem přerušit spoj (odpor ochrání zenerovu diodu a vstup procesoru).



2. úprava zdroje - Na výkonové desce přerušit jeden spoj (+27V na termistory) a doplnit srážecí odpor 8K2 na zenerovu diodu 5V. Připojit +5V na termistory a odpor 3K3 na zem. Na řídící desce s procesorem vyletovat odpor R165 680R (je nahrazen odporem 3K3 na výkonové desce).

Závady zdroje:

Během používání zdroje nebo spíš zdrojů (8 let) se vyskytly další závady, které se projevily u více kusů. Majitelé těchto zdrojů píší (i ze zahraničí) o radu nebo pomoc. Nejčastěji jsou proraženy termistory na chladiči, vadné víceotáčkové potenciometry na regulaci napětí nebo zničený řídicí procesor ATMEL.

1. Zdroj nejde ovládat tlačítky
2. Ze zdroje se zakouřilo, nefunguje ovládání ventilátoru chlazení
3. Nestabilní nastavení výstupního napětí
4. Malá svítivost červeného LED displeje
5. Nafouklý elektrolytický kondenzátor 470u/35V
6. Přehřívání stabilizátoru 7805

1. Zdroj nejde ovládat tlačítky

Pokud nejde ovládat zdroj tlačítky je vadný procesor který odebírá větší proud a dost se hřeje. Má označení Atmega8-16AU v pouzdru TQFP32 který prodává firma www.gme.cz (958-102) nebo www.tme.cz. Do roku 2020 byla prodejní cena cca 50,- nyní je za 525,- Kč. Do procesoru je potřeba nahrát program.

2. Ze zdroje se zakouřilo, nefunguje ovládání ventilátoru chlazení.

Zdroj používám v dílně pro napájení a testování výrobků. Najednou ve zdroji zacvakala relátka a vyšel bílý kouř. Rychle jsem zdroj vypnul a rozebral. Na řídicí desce je vypálená zenerova dioda DZ102, na výkonové desce s chladiči vypálený termistor TH101. Termistor při velkém zahřátí chladiče zřejmě zmenšil odpor do zkratu a tím se dostalo napětí 27V na ochrannou zenerovu diodu která nevydržela a na vývod 23 procesoru (AD vstup). Při tomto přepětí se zničil vstup procesoru. Takto zničený procesor někdy dále funguje ale odebírá větší proud a více hřeje. Někdy může dojít ke zničení celého procesoru a zdroj nejde ovládat tlačítky je potom nefunkční.

1. vadný zdroj - Na řídicí desce je vypálená zenerova dioda DZ102, na výkonové desce s chladiči vypálený termistor TH101.
2. vadný zdroj - Na řídicí desce je vypálená zenerova dioda DZ102, na výkonové desce s chladiči vypálený termistor TH102.
3. vadný zdroj - Nelze zapnout výstupní napětí. Všechny ukazatele zdroje zobrazuji 00,0V resp. 0,00A. Po otevření a prozkoumání jsem zjistil vadné termistory TH101 a TH102 (byly uplně vyhořelé není možné prečíst označení) a zenerova dioda DZ102. Procesor je vadný.

Test procesoru - Po zapnutí zdroje se na 2 sekundy roztočí ventilátor. Výstup z procesoru (vývod 15) je vpořádku. Přivedeme napětí v rozsahu 0 - 2,5V na vstup procesoru (vývod 23) a zkusíme zda se roztočí ventilátor. Pokud se ventilátor neroztočí má procesor zničený vstup a nereaguje na změnu napětí od termistorů. Termistory NTC 150K prodává www.tme.cz.

Další možnost opravy zdroje:

Vyrobíme vlastní regulaci ventilátoru chladiče nezávislou na procesoru s využitím originálních termistorů na chladiči. Na desce zdroje vytáhneme konektor J1062 a na spodní straně propojíme zeleným vodičem konektory podle fotografie (propojení země). Osazenou desku propojíme do zdroje pomocí 4 vodičů - rudý (+27V), modrý (zem), žlutý (termistor) a bílý (tranzistor). Kondenzátor C1 je pro otestování obvodu a ventilátoru. Po zapnutí zdroje se na 1 sekundu roztočí ventilátor. D1 je ochranná dioda pro vybítí kondenzátoru C1 při vypnutí zdroje. Kontrolní LED dioda D3 svítí při sepnutém ventilátoru.

3. Nestabilní nastavení výstupního napětí

Nestabilní nastavení výstupního napětí cca o 1V způsobuje vadný víceotáčkový potenciometr WXD3-12 o hodnotě 10K. Stejný model prodává např. www.aliexpress.com. Výměna je náročná protože je potřeba rozpojit kabeláž a rozebrat celý přední panel. Dále upravit osu potenciometru podle obrázku nebo použít jiný ovládací knoflík na průměr 4mm. Po výměně je potřeba zkontrolovat nastavení maximálního napětí zdroje pro oba kanály. Nastavení se provede trimrem umístěným nahoře na PCB s označením MmaxV a SmaxV.

Při výměně potenciometrů jsem našel další chybu. Při přerušení středního vodiče potenciometru se objeví na výstupu zdroje maximální napájecí napětí. Aby k tomu nedošlo připojil jsem zespodu na konektor k potenciometrům odpor o hodnotě 1M0 mezi střed a zem potenciometru. Nyní se při přerušení středního vodiče výstupní napětí stáhne k nule.

4. Malá svítivost červeného LED displeje

Malá svítivost červeného LED displeje zobrazující proud se zvýší jednoduchým způsobem. Na červeném LED displeji je nalepena tmavá folie. Odlepením zvýšíme svítivost displeje. Pokud je svítivost moc velká displej přelepíme hnědou lepící páskou a svítivost trochu snížíme. Pokud tato úprava nepomohla nebo nesvítí segment je potřeba displej vyměnit. Rozměr displeje 13,2 mm (0,52") se společnou anodou. Hledejte např. Kingbright SA52-11.

5. Nafouklý elektrolytický kondenzátor 470u/35V

Nafouklý elektrolytický kondenzátor 470u/35V vyměníme za nový. Je umístěn za můstkovým usměrnovačem před stabilizátorem 7805 (s chladičem). Předpokládám že se nafoukl velkou provozní teplotou od chladiče. Doporučuji použít na 105°C.

6. Přehřívání stabilizátoru 7805

Ve zdroji jsou použity 4ks stabilizátorů 7805 s poměrně malým chladičem který se přehřívá. Na pravé straně připevníme na dva stabilizátory větší chladič např. AL hliníkový plech (60mm x 36mm o síle 1,5mm) nebo je vyměníme za DC/DC měnič na 5V. Měnič odpovídajících rozměrů prodává např. www.aliexpress.com nebo www.aliexpress.com. Měnič je zatím vyměněn místo jednoho stabilizátoru 7805 kde funguje bez problému.

Fotky zdroje: