Блог сисадмина
Добро пожаловать в блог сисадмина-паяльщика
Обзор и тестирование инверторного стабилизатора напряжения ШТИЛЬ «ИнСтаб» IS550 (550 ВА)
Дополнительное фото со всех сторон. Любители “Штилей”, наслаждайтесь!
Пачка конденсаторов. Их ниже увидим в куске схемы.
Для любителей поковырять схемотехнику, некоторое количество фотографий платы на просвет.
Более не вижу смысла останавливаться на начинке стабилизатора, и пора уже переходить к тестированию. Для этого нам понадобится:
1. Собственно сам стабилизатор «ИнСтаб IS550» (550 ВА)
2. Мультиметр UNI-T UT181A
3. Мультиметр UNI-T UT71E с адаптером измерения мощности
4. ЛАТР SUNTEK TDGC2-3 (3000BA)
5. Осциллограф Hantek MSO5202D
6. Лампа накаливания 100 Вт
7. Лампа накаливания 300 Вт
8. Электрический чайник мощностью 1,8 кВт (1800 Вт)
Таблица 1. – Измерение показаний потребления мощности на холостом ходу
А теперь самое главное. Исходя из заявленных характеристик, напоминаю, что максимальное потребление активной мощности составляет 25 Вт. Я провел измерения, и максимальное потребление которое у меня получилось – 13,4 Вт. Это практически в два раза лучше (меньше), чем заявлено производителем. Если кто-то переживал насчет потребления – да, он потребляет не 25 Вт. Это ещё не всё. Ещё я заметил такую небольшую аномалию. В диапазоне входного напряжения от 300 до 304 В достаточно резко подскакивает потребление. Связать это я ни с чем не могу. Может кто-то сможет пояснить. Отдельным цветом в таблице выделен диапазон 90-160В. Этот диапазон встретится и в других таблицах, и отмечен чтобы наглядно был виден диапазон входных напряжений, в котором у стабилизатора происходит уменьшение выходной мощности, согласно графику представленного в мануале.
Продолжаем с Вами тестирование. Следующим тестом произведем замеры напряжений, и посчитаем отклонение.
Таблица 2. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала (220 В) на холостом ходу
Холостой ход – это не показатель. Давайте усложним тест, и проделаем тоже самое только с нагрузкой.
Таблица 3. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала (220 В) при нагрузке в 100 Вт (лампа накаливания)
А теперь давайте возьмем нагрузку побольше, например лампу в 300 Вт и поиграемся с входным напряжением. Результаты представлены в таблице ниже.
Таблица 4. – Выходное напряжение и % отклонения от номинала (220 В) при нагрузке в 300 Вт (лампа накаливания)
Вы на меня наверно будите ругаться и говорить, что не объективно. Просто не подумал насчет фотографии вместе с мультиметром. Переделывать эксперимент по 10 раз не было никакого желания. Я и так очень много пыхтел, чтобы собрать материал.
Хочу сразу обратить Ваше внимание на нулевую отметку времени, при котором показания Т1 и Т2 разнятся на одну десятую долю градуса. Если у Вас возникают сомнения по поводу разницы температур – то условия теста у меня неидеальные, а данный тест вообще наглядный и абсолютной точности не представляет. Любое движение воздуха в помещении достаточно сильно влияет на показания температуры. Я думал обернуть по кругу верхнюю часть стабилизатора, чтобы минимизировать боковое движение воздуха, но решил, что не стоит заморачиваться, поэтому в этой таблице и других Вы будите наблюдать разность показаний термопар. Плюс ко всему внутренние компоненты стабилизатора нагреваются неравномерно, поэтому и температура воздуха выходящая из стабилизатора в разных местах также будет разниться.
Таблица 5. – Измерение температуры выходящего воздуха из стабилизатора на холостом ходу
График 1. – Измерение температуры выходящего воздуха из стабилизатора на холостом ходу по средним показаниям
Идем дальше. Возиться с лампой накаливания в 100 Вт я не стал, так как это очень накладно по времени, и для получения более четкого результата была взята лампа в 300 Вт. Перед проведением второго эксперимента, стабилизатор пришлось охладить. Причем по началу делалось это естественным способом, но так как температура не слишком быстро хотела падать, пришлось применить вентилятор. Начальная температура, при которой был начат второй эксперимент составляла 29,2 градуса.
Таблица 6. – Измерение температуры выходящего воздуха из стабилизатора при нагрузке 300 Вт, 220 В входного напряжения
График 2. – Измерение температуры выходящего воздуха из стабилизатора при нагрузке 300 Вт, 220 В входного напряжения
График 3. – Измерение температуры выходящего воздуха из стабилизатора при нагрузке 300 Вт, 140 В входного напряжения (по средним значениям температуры)
Но это ещё не все тесты, которые были проделаны. Я на ютубе встречал ролики, в которых народ показывает, как стабилизаторы “Штиль” исправляют форму сигнала сетевого напряжения. С таким же экспериментом решил заморочиться и я. Достал старый ИБП каких-то бородатых времен и подключил стабилизатор от ИБП. Стенд представлен на фото ниже. Тут немного поясню. У Вас возникнет несвязуха, когда начнете смотреть видео. Просто когда я снимал видео, забыл сделать скриншоты осциллограмм. Уже когда делал тесты запусков и выключений – подключил ИБП и сделал несколько замеров. Так сказать, восполнил пробел.
Но прежде чем, мы перейдем к нашему тесту, хочу обратить Ваше внимание, на то, что форма синусоиды у меня в обычной сети корявенькая немного. Желтая линия – форма сетевого напряжения, синяя линия – форма напряжения выходящего со стабилизатора:
Ещё одно тестирование. Как и обещал – это тест на перегрузку и короткое замыкание. Сразу хочу сказать, что стабилизатор отработал отлично и никаких вопросов и нареканий не возникло.
Ещё хочу добавить одну интересную вещь. Стабилизатор способен сохранять работоспособность при кратковременном пропадании напряжения на входе от 50мс (порядка 2-3 периодов сети) до 1с., в зависимости от подключенной нагрузки и её мощности. Объясняется это тем, что в данном стабилизаторе, как и в хороших компьютерных ПБ, установлены конденсаторы большой емкости. И многие могли замечать, что когда на короткое время пропадал “свет”, компьютер не выключался. Точно также происходит и со стабилизатором. На время пропадания электроэнергии, конденсатор продолжает отдавать запасенную в нем энергию.
Рассказывать про инверторные стабилизаторы можно долго, и также долго изучать их работу и схемотехнику. Не знаю для кого как, а мне очень интересна импульсная техника и в особенности инверторные стабилизаторы напряжения. Предоставленная на тестирование “железка” мне очень понравилась.
Стабилизатор Штиль «ИнСтаб IS550» имеет небольшой корпус и помимо этого небольшой вес, так как в стабилизаторе отсутствует классический трансформатор, который собственно и придает стабилизаторам вес.
Не могу не отметить мгновенную реакцию на входное напряжение. Я от быстродействия просто в восторге. У стабилизатора на выходе практически постоянно 220 В, и по факту полученных мной данных о работе стабилизатора – могу сказать, что они во много раз лучше паспортных данных. Это приятно удивляет.
Меня очень порадовало качество сборки, которое с каждым годом улучшается у производителя. Не каждый стабилизатор может похвастаться таким качеством.
Стабилизатор бесшумный, так как лишен вентилятора, и имеет пассивное охлаждение.
Ещё хотелось бы добавить, что стабилизатор исправляет форму сигнала напряжения. Это тоже приятный такой плюс. Данный факт очень актуален при работе с генераторами переменного тока, которые по большей части не могут обеспечить качество выходного напряжения. Более того, обращаю Ваше внимание, что не каждый стабилизатор способен работать с генераторами. Многие производители не стесняются и напрямую пишут в документации, что работа возможно только от сети. Учитывайте этот момент.
Но помимо плюсов, у стабилизатора есть и минусы. В первую очередь это, конечно же, цена. Хотелось всё таки немного подешевле.
Из-за отсутствия активного охлаждения к плюсу “бесшумность” появляется минус “нагрев”. Внутренние части стабилизатора находятся в постоянном нагреве. Особенно беспокоюсь за основной электролитический конденсатор, который и будет определять время жизни стабилизатора. Несмотря на мои беспокойства, хочу сказать, что конденсатор выбран с большим запасом по температурному режиму. Максимальная температура – 105°C. Может быть мои опасения безосновательны, да и я ничего не имею против установленной марки и серии конденсатора.
“Не отходя от кассы” покажу сразу, что происходит при выключении.
Комментариев: 21 на “ Обзор и тестирование инверторного стабилизатора напряжения ШТИЛЬ «ИнСтаб» IS550 (550 ВА) ”
Отличный стаб! Хотя говорю это как владелец предыдущей версии данного стаба (R500i)- за 1.5 года эксплуатации- ничего плохого сказать не могу. Очень достойная и полезная “вещь” там, где она нужна. 
Сверловка платы управления – на грани фола…. еще чуть и гарантийный поясок нарушится. Мне как-то не очень такие платы нравятся, но у многих считается допустимо, поскольку проходят тесты (порой со скрипом). 
Качество маски – очень напоминает качество Резонита, а оно не фонтан. Это можно видеть по почти вскрытым от маски переходным. Я-бы даже заявил-бы что платы сделаны именно там, если-бы не желание производителя сэкономить на детальках. Всетаки Резонит подороже дядюшки Ляо что не вписывается в концепт Штиля.
Справедливости ради, отмечу что я купил стаб от штиля, этой-же серии, но на 2 кВт. Посмотрю как он в повседневной жизни. Остальные производители делают еще хуже… на них даже не встает…
Драйвер полевиков от Diodes, ну ладно черт с ним… но ребят! ну вы чего. ктож нонейм полевики ставит? Есть же Infineon!
BON, твой ослик умеет строить FFT, пользуйся этим чтобы оценить количественно кривость синусоиды. Оно разложит сигнал по основным частотам и гармоникам, чем их меньше, тем синусоида идиальнее.
Пример fft ниже – синусоида кажется нормальной если сильно не всматриваться, но по факту искажена, что отображается наличием гармоник 2, 3, 4 и несущей на частоте чуть ниже опорной и ее 3-й гармоники. 
Посчитав по клеткам затухание гармоник и основных частот в дицебелах, ты сможешь количественно сравнить качество выходного синуса, а не только графически.
Добрый день,
спасибо за подробные обзоры по Штилю.
Было бы ещё довольно неплохо и показательно дополнить ваши обзоры проверкой на наличие и интенсивность ВЧ-компоненты на выходе Штилей, по крайней мере тех, которые вы уже тестировали. Кроме основных привычных сфер применения инверторных стабов, люди начинают применять их в аудио- и видеопроизводстве для питания студий и оборудования как недорогую альтернативу он-лайн бесперебойникам с целью получить не только чистый синус, но и очистить сеть от ВЧ-составляющих и помех. Штиль потихоньку начинают юзать и в этом сегменте, но по крайней мере полноценных замеров и анализа спектра никто из коллег по цеху пока не делал (и такая инфа не встречалась), и обычно как происходит: а, мол, включил, если работает, и не слышится никаких призвуков в мониторах или наушниках – значит всё чисто. Но это не значит, что всё хорошо )) Некоторые отмечают слышимый негромкий писк с характерными искажениями даже при работе он-лайн ибп уважаемых брендов. Сам как-то давно с помощью анализатора спектра делал сравнительный тест трёх он-лайнов от Liebert, MGE и APC, так самым спокойным и чистым в ВЧ-области оказался француз, чуть погрязней- либерт, и самым шумным был APC. Сам по себе ШИМ-принцип регулирования является источником довольно интенсивных ВЧ-помех, и очистить их полностью либо ослабить до минимума – задача довольно непростая и недешёвая, да и во многих сферах это как бы некритично для нормальной работы оборудования. Вот как дела с этим у Штиля, было бы оч интересно, тем более у Вас под рукам их целый клондайк ))
По поводу ВЧ пока сложно. Чем его измерять и по каким методикам?
По остальному напишу позже свои мысли.
Методика – измерение частотного спектра на выходе прибора и соответственно, представление его в графическом виде, больше никак. Попутно также можно ввести единицу некого общего количества паразитных ВЧ-шумов, которая будет показывать их процентное соотношение к амплитуде основного полезного сигнала 50 Гц (возможно, это будет уметь и само средство измерения). Далее по мере накопления – сравнительный анализ графиков с графиками другими изделиями (в т.ч. и не только Штиля , с он-лайн ибп тоже при возможности).
Чем измерять. Если есть доступ к железному анализатору спектра (или осцу, который умеет это делать и сохранять данные) – ситуация облегчается. Если нет, то нужен софт. Более доступный метод, как мне видится – промониторить картину ВЧ в звуковом и ультразвуковом диапазоне – основные проблемы будут там. Что навскидку приходит на ум из аудиоизмерительного софта – это spectralab, spectraplus (но насколько помню, они умеют измерять не выше 20-22 кГц), ещё RMAA и TrueRTA audio spectrum analyzer (измеряют выше границы звукового диапазона), плюс к компьютеру понадобится хотя бы простенькая выносная звуковая карта, работающая с частотами до 96 кГц включительно. Выход стаба нужно подключать ко входу звуковой карты через малогабаритный 2-5 Вт разделительный транс (первичка 230 / вторичка 1-3 В), и до начала собственно замеров, при включенном стабе при подаче 230 в на трансик, настроить чувствительность карты, чтобы не было перегрузки по входу (оставить небольшой запас в 3-4 дБ относительно 0 dBFS).
Такие измерения может сделать Shodan. Я пока себе если честно с трудом представляю это
BON, чо, я? эхх, ну ладно сейчас займусь… но у меня с анализатором сложность, он менее 7 кГц не берет.
Наверное на ослик сейчас сниму FFT, правда надо отчетливо понимать что это далеко не самый точный метод.
Сорри, у меня на 2500-м инстабе, на нагрузке 500ВА чистой аудиофильской синусоиды нет и в помине.
На диапазоне 200 кГц все не плохо, спур 23.6 кГц -63дБ, и его гармошка 47.6 кГц -69дБ. 
Но вот на НЧ в 5 кГц диапазоне… там лес, там леший бродит… куча спуров, от -38 дБ и ниже 
(1 клетка = 500Гц)
Конечно каждый источник питания в аппаратуре имеет свой коэффициент гашения шумов сети PSRR, но не думаю что загасить -40 дБ помеху в НЧ диапазоне будет просто, хотя с ВЧ все намного сложнее и там более-менее чисто. Конечно каждому аудиофилу хочется нойз-флор ниже 120 дБ, и приделу совершенства нет, но тем не менее, не считаю 2500-й инстаб хоть сколько-бы то нибыло аудиофильским.
Замер произведен в домешней лабе с применением:
Ослика – Keysight InfiniiVision DSO-X 2022A, калибровка в СЦ Кейсайта от 2018г.
Пробника – Keysight 10076B, 4 кВ 250 МГц.
Для сравнения неплохо бы и «чистую» розетку замерить, так сказать, что было и что стало.
Источник