Je to tady.
Prokousali jsme se hromadou nudné teorie a můžeme přikročit k měření. V rámci amatrérské využitelnosti měření se budeme zaobývat více věcmi. Nezůstaneme jenom u EMC.
Měřit budeme hned několik zástupců "běžných zdrojů", které se v amatérské komunitě dle mého názoru vyskytují nejčastějí. Pakliže by měl někdo dalšího nástupce, nechám týden celou aparaturu "na stole" a budu schopný na požádání dodaný zdroj doměřit. Poďme na to. Většina už okusuje šňůru od mikrofonu, jiní ši sli raději otevřít pivo :-)
1. Měření conducted emissions, tedy rušení vyzařovaného vodiči. To zaujímá největší část amatérské populace. Měření bude probíhat při konstantním výkonu 40W na laboratorní zátěži.
Takový výkon beru jako rozumný pro příjem, kdy má šanci rušit příjem transcieveru. Zároveď bere v potaz větší transcievery typu IC7610 a FTDX10.
Měření probíhá na kalibrovaných přístrojích tak, jak by probíhalo v akreditovaní laboratoři. Samozřejmě jsou jisté odlišnosti jako absence bezodrazové komry a další, ale to v těchto typech měření nemá zásadní efekt.
V rámci měření je pak třeba nutné sdělit, že i přes kalibrované vybavení nemám takové prostorové možnosti, jako má klasická 3m či 10m komora. Vazební roviny jsou tedy podstatně menší. Pakliže by to tedy mělo vliv na výsledky měření, tak takový, že v legální komoře BY MOHLY BÝT měřené hodnoty ještě o něco málo VĚTŠÍ, než mnou naměřené. V rámci těchto testů měříme rušení do vodičů. Bezodrazová komora by neměla zásadní vliv na výsledky. Pokud bychom měřili vyzařované emise v pásmu 30MHz až 6GHz tak máme více možností. V takovém případě by měla bezodrazová komora velký vliv. Existuje více legálních postupů.
Z měření nakonec byl vypuštěn QP detektor. Měření určených špiček, které by pod něj spadaly dopadalo tak, že zdroj nebyl schopný vydržet trvalejší zátěž a vhledem k jejich počtu a délce měření padaly do "overtemp"
režimu. Navíc byl graf z měření posetý tolika dvoubarevnými křížky a kroužky pro doměřené hodnoty, že byl pro většinu nepolíbených hrubě nepřehledný.
Meření bude provedeno s jednou AC vazební sítí 50uH pro AC napájecí linku daného zdroje a dvojicí 5uH vazebních sítí pro měření na výstupu zdroje.
Okolo měření na AC sítích a vazebních síti existuje spousta dohadů. Já jsem záměrně použil 5uH sítě, jelikož máme naše DC vedení mezi transcieverem a zdrojem velmi krátké. 5uH sítě se taktéž ve velkém používají v rámci měření automotive rušení na DC sítích.
Je třeba taktéž upozornit, že změřené hodnoty mají co dočinění s legálním měřením a potažmo uvedením výrobku na trh. Neznamenají však, že konkrétní horší zdroje budou nepoužitelné.
Potenciální dominantně common mode rušení vyzařované napájecími kabely, ať už vstupními či výstupními je sice vyzařované do prostoru, ale to, jaká část energie se opravdu dostane do obvodů přijímače bude pokaždé jiná. U rušení vyzařovaného AC napájecím přívodem a technicky celou nejen domácí elektrickou rozvodnou sítí může lézt do přijímače prostě a jednoduše anténou transcieveru a jak mám z praxe při hledání cizích rušení vyzkoušeno může rušit jiné amatéry / a samozřejmě nejen je / o několik kilometrů daleko.
U DC sítě pak spíše přímou cestou "dovnitř" ale vyloučeny nejsou ani jiné kombinace.
Fialová křivka je AVG detektor a musí se vlézt pod modrou limitu. Zelená křivka je PK detektor a slouží pro určení míst, kde pak měříme QP detektorem. Pokud by byla menší, než červená jakožto limit QP. Zavádí se margin 10dB, tedy jakákoli zelená špička, která se přiblíži na blíže jak 10dB z červené limitě bude následně měřená QP detektorem.
2. Měření oteplení zdrojů. Zde naopak budeme měřit ve dvou hodnotách - v klidu "při příjmu" tedy při konstantním výkonu 40W a "při vysílání" což budeme definovat jako 300W. Teplota měřena po stabilizaci cca 10 minut.
3. Ripple. Známé především jako zvlnění. Schopné produkovat brum. Jak při 40W tak při 300W.
4. Jalový příkon zdroje / Účinník / Účinnost . Tedy kolik reálně odebíráme ze sítě.
ALINCO DM330
Etalon všech zdrojů, kteří ostatní kopírují.
Z výsledků měření je patrné, že by legálně neprošel EMC laboratoří, protože překračuje hodnoty pro AVG i QP. Deklarováno má 25A continous, po 8 minutách na 300W výstupních padal do přehřátí a vypínal se. Smutné.
Elektrické parametry zdroje
Změřený ripple při 40 W 110 mV, při 300 W 520 mV
Reálný příkon zdroje se ukázal jako tragédie. Pro 100W výstupního výkonu zdroje, tedy cca 30W výstupního výkonu transcieveru jsme na 277VA vstupního příkonu.
Účinník je tedy na cca 0,5 a ze sítě odebíráme 4A Vzhledem ke vstupnímu čistému příkonu 133W 75%.
Technicky vzato pak při extrapolaci dostaneme pro 100W zaklíčovaný transciever hodnotu vstupního jalového proudu cca 12A!!!
Při vysílání na 100W tak platíte za 375W příkonu, ale rozvodnou soustavu a vaše jističe zatěžujete 750W. Při provozu z centrály se pak leckterý amatér může orosit více, než centrála sama.
EMC - GENEROVANÉ RUŠENÍ
Alinco DM 330 40W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě 
Alinco DM 330 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
Alinco DM 330 40W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
Alinco DM 330 300W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
Ot
TEPLOTNÍ PODMÍNKY
Alinco DM 330 40W zátěž. Oteplení
Alinco DM 330 300W zátěž. Oteplení
NISSEI - ELIX PS30SW II
Kopie? Alinco DM330 s pár vzhledovými změnami.
Zdroj obsahuje větší ventilátor s vyšším průtokem a narozdíl od "originálního" Alinca taky chladí. Po dobu zkoušek nebyl problém s přehřátím.
Z hlediska EMC paramatrů, které byly měřeny je možné, že by se zdroj přece jenom možná vlezl do limitů. Mimo "záběr" jsem jej protáhnul měřením QP a velmi těsně, ale přece měl šanci se v rámci nejistot měření a drobného rozdílu mezi mým a "ostrým měřením" uspět.
Elektrické parametry zdroje
Ripple při 40 W 12 mV při 300 W 22 mV. To je velmi dobrý výsledek.
Co do elektrických parametrů je situace nachlup stejná, jako při "Originálním" Alinco DM330. Tedy účinnost okolo 75% a účinník do 0,5. Tedy zaklíčovaný 100W transciever bude odebírat cca 350 W, za které "platíme" a 700W, kterými zatěžujeme rozvodnou síť případně elektrocentrálu.
EMC - GENEROVANÉ RUŠENÍ
Elix / NISSEN PS30SW II 40W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
Elix / NISSEN PS30SW II 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
Elix / NISSEN PS30SW II 40W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
Elix / NISSEN PS30SW II 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
TEPLOTNÍ PODMÍNKY
Elix / NISSEN PS30SW II 40W zátěž.
Elix / NISSEN PS30SW II 40W zátěž.
ALINCO DM30E
Menší alternativa k DM330. Taktéž velmi oblíbená.
Z hlediska EMC je to první měření, které se do stanovených limitů bezpečně vešlo na první dobrou.
Z hlediska oteplení je to taktéž monentálně nejlepší kus. I při plném výkonu je sotva vlažný.
Elektrické parametry zdroje
Ripple při 40W je 50mV, tedy jeden z těch vyšších. Při 300W vyskočí na 73mV, což není až tak tragické a ně některé adepty s 500mV nemá :-)
Doměřena byla účinnost 71% a účinník 0,48. Zdroj tedy nijak nevybočuje z těch, které nemají prakticky nijak řešenu korekci PFC. Zdroj tedy "žere" na vstupu o cca 30% více, než dá na výstupu a z pohledu na jalový příkon pak zatěžuje rozvodnou soustavu dvojnásobkem všeho. I tak je to zatím jeden z nejlepších adeptů.
EMC - GENEROVANÉ RUŠENÍ
Alinco DM30E 40W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě.
Alinco DM30E 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě.
Alinco DM30E 40W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě.
Alinco DM30E 300W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě.
TEPLOTNÍ PODMÍNKY
Alinco DM30E Teplotní podmínky. Výsledek je zatím bezkonkurenčně nejlepší. Zdroj je při 300W výstupního výkonu vlažný a v jednom místě sotva teplý.
Alinco DM30E 40W
Alinco DM30E 300W Rozdíl mezi zeleným studeným bodem a červeným rohem je pouze 3 °C
RM Italy SPS-1050S
Dalším adeptem je italský zdroj od RM Italy. Tento zdroj osobně vlastním a pohání prakticky většinu hamshacku.
Vnitřní deska zdroje je konstruktérsky rozdělena na tři části. První levá třetina obsahuje pouze a jenom síťový filtr. Středí třetina pak samotný zdroj a pravá třetina výstupní filtr.
Klasické velké diskrétní součástky ve filtrech, za které by se nemusel stydět lecjaký 100A zdroj. Veškeré součástky jsou THT a celkově je zdroj koncepce roku 1986. Tedy bez problémů opravitelný.
Zdroj se prodává za cenu okolo 6500,- ale jako těžký pracant do hamshacku rozhodně stojí za to. Výhodou i nevýhodou zároveň je standardní "počítačový" ventilátor. Ten není nijak extrémně tichý, ale dá se prohodit za cokoli značkového libovolně tichého. Fuknkční je taktéž regulace otáček dle teploty. Snad jenom škoda, že při relativně malém odběru nestojí uplně. V rámci příjmu rozhodně není co chladit.
Výsledky z hlediska EMC na primární straně AC napájecí sítě celkem solidní. Na DC straně už tak tak. Technicky vzato byl zdroj velice na hraně a výrobce se mohl trochu více snažit. Prakticky stejné hodnoty některých peaků pro PK i AVG detektor naznačují, že bude rušení tvrdě sinusového průběhu.
Elektrické parametry zdroje
Ripple při 40W je 40mV. Při 300W pak 180mV.
Učinost zdroje byla doměřena cca 68% a jeho účinník prakticky stejně jako u ostatních. Tedy 0,46. Vzhledem k jednoduchosti vnitřního zapojení předpokládané hodnoty.
Sluší se poznamenat, že vzhledem k podstatně větší primární filtraci a absenci trošku inteligentnějšího softstartu generuje zdroj poněkud větší náběhový proud, než ostatní "malé" 20A zdroje.
Zejména na super slabém jističi by to mohl, ale také nemusel být problém.. Jinak tento zdroj stále považuju za těžkého pracovního koně adekvátního svojí ceně. Zdroj má přímou zpětnou vazbu a je předpoklad, že by při těžkém provozu s běhající VFkou nedošlo ani k jeho poškození, ale pouze reakci a snížení / výpadkům jeho napětí. Současně má transformátorové vícestupňové buzení a vše je tak DC izolované. Je tedy ještě menší šance, že by mohlo dojít k "explozi" výkonových prvků vlivem DC provozu.
EMC - GENEROVANÉ RUŠENÍ
RM ITALY SPS1050S 40W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
RM ITALY SPS1050S 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
RM ITALY SPS1050S 40W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
RM ITALY SPS1050S 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
TEPLOTNÍ PODMÍNKY
RM Italy PS1050S Teplotní podmínky. Výsledek je zatím bezkonkurenčně nejlepší. Zdroj je při 300W výstupního výkonu vlažný až chladný.
Vnitřní součástková základna je natolik robustní, že ani při trvalém zatížení 300W / 100W transciever cihla klíč / se jeho teplota nezvyšuje oproti provozu naprázdno či při příjmu.
Rigexpert ShackMaster Power 600
Dalo by se říct, že aktuálně nejdražší zdroj pro běžné smrtelníky.
40A v rozsahu 80- 265V. Celkem široký rozsah frekvence Tedy prakticky jediný fullrange zdroj v této kategorii vhodný pro expediční provoz.
Ukrajinský výrobce rozhodně nemá lehké podmínky a toto je právě zdroj do těch nejtěžších podmínek. Přitom je až extrémně lehký a malý.
Vychytávky jako grafický dotykový displej, hodiny, měření všeho možnéh. USB-S s Power Delivery. To všechno s USB interface do počítače a možností kreslení grafů všech hodnot včetně USB a podobně.
Dalo by se říct, že inteligentnější zdroj neexistuje. Dražší patrně také ne. Zdroj vychází aktuálně na 12 tisíc což rozhodně není málo.
Nabízí však něco, co nikdo jiný. Není to vždy jenom o kupeckých počtech kolik korun za watt.
Elektrické parametry zdroje
Ripple je 14mV pro 40W a 26mV pro 300W což je excelentní hodnota.
Co se týká účinnosti, tak tak je ze všech testovaných zdrojů suverénně nejlepší - 91%!
JEDINÝ z testovaných zdrojů má aktivní PFC, tedy přesně ten případ, který jsem popisoval v minulých článcích seriálu. Může si dovolit velmi široký rozsah napájecího napětí bez nebezpečných stavů a kompromisních převodních poměrů transformátoru. Klasický zdroj 110/230V má toto přepáníní rozsahu řešeno napočítáním převodního poměru na 120V a násobičem s kondenzátory, nebo naopak úpravou převodního poměru na 120V a změnou PWM dolů a ještě víc dolů.
V tomto případě "předřadný" zdroj na principu DC měniče vyrábí stabilních DC320V a hlavní zdroj může být napočítán na stabilní parametry bez kompromisů. Očividně se to zde povedlo.
Tento zdroj měl natolik "agresivní" PFC, že jsem nemohl použít interní měření PFC v laboratorním AC zdroji, ale musel jsem se přesunout o několik kilometrů dále k dospělému Harmonic Power Analyzéru.
Na fotce displeje pak vidíte, že bse pohybovalo kolem 0,97. Horní dvě hodnoty pak ukazují nimálím rozdíl mezi oběma příkony.
Pohled do útrob sínusovky a společného chodu napětí i proudu. Ta je zježená agresivním PFC, ale i tak je to OK. Harmonické vyšly.
A projistotu také harmonické. Červené zarážky jsou limity, první zleva je fundamentální proud - logicky limitu nemá.
EMC - GENEROVANÉ RUŠENÍ
RigExpert Shackmaster Power 600 40W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
Skoro to vyšlo.. bohužel jenom skoro. Peak na začátku sice překračuje limitu, ale pokud by byl deklarován jako "průmyslový" tak se do vyšší limity stále vleze. Poněkud znepokojivý je fakt, že dva harmonické peaky, které vidíme okolo 350kHz a 700kHz mají svého mladšího brášku někde vlevo před grafem, který bude hooodně vyšší. Sic se v rámci limit domácnost měří od 150kHz, tak u jiných může být začátek na 9kHz / např vojenské a další normy /.
Měřák řval jak pominutý, že se mu to nelíbí a bylo nutné zapnout interní attenátor. To je v datech z měřícího přístroje automaticky zohledněno. To je přesně ten případ, který jsem popisoval v minulém článku. Naštěstí má samostatnou ochranu vazební síť a druhou ochranu používám externě přes vstupem do měřáku. Většinou se podaří ji odpráskout jednou za dva roky. Sisce obětuje svých 20 tisíc, ale zachrání vyšší stovky tisíc.
Není to špatnou obsluhou, ale tím, že se zaobývám právě měřením a řešením "průserových zařízení"...
RigExpert Shackmaster Power 600 300W zátěž. Rušení do AC napájecí sítě
To bylo opravdu těsné, bohužel to zase nevyšlo. Limita pro AVG je opravdu neúprosná.
RigExpert Shackmaster Power 600 40W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
RigExpert Shackmaster Power 600 300W zátěž. Rušení do DC napájecí sítě
TEPLOTNÍ PODMÍNKY
Zde rozpoutám peklo. Ono není skoro co měřit. Na to, že je zdroj krabička 17x17x6cm prostě negeneruje teplo. První měření při 40W i při 23A PO 10 MINUTÁCH "CIHLA KLÍČ" tedy na simulované 300W zátěži v podstatě nic zajmavého neukázala. Zdroje je v podstatě chladný a ze zadního ventilátoru jde chladný vzduch o teplotě okolí. Ventilátory se točí tak, že prakticky nejdou slyšet. Zcela nestandardně jsem tedy prodloužil původní 10min stabilizační test na HODINU. Stále při 300W výkonu. Co se stalo ? Nic. Vůbec nic.
RigExpert Shackmaster Power 600 300W zátěž. Teplotní podmínky po 12 minutách a 300W zátěži.
RigExpert Shackmaster Power 600 300W zátěž. Teplotní podmínky po 60 minutách a 300W zátěži. Teplota vylezla z 26,2 na konci desetiminutého testu na 29,7.
Ventilátory stále prakticky není slyšet a teplota na výstupu je 29 stupňů.
ZÁVĚREČNÉ HODNOCENÍ
A jsme ve finále. Obrázek o každím jednotlivém zdroji si udělá každý sám. Některé kusy tvářící se jako etalon překvapily svými problémy. Jiné zase přesně naopak.
Záměrně nebudu dávat exaktní hodnocení toho, který byl "nejlepší". Každý amatér mí jinak hlubokou kapsu a tím pádem jiný rozsah možností. Přesto musím poukázat na poslední testovaný od RigExpertu.
Zatím pravděpodobně žádný výrobce neukázal tolik úsilí pro vyšperkování tak "obyčejného" zařízení, jako je napájecí zdroj. Většina výrobců se soustředí na to, jak na svůj zdroj přidat co nejvíce barevných LED diod, autozásuvek a různých dalších levných cingrlátek, které uchvátí zákazníka. V tomto případě šel výrobce očividně opačnou cestou ve snaze co nejvíce vylepšit jeho základní funkci - napájecí zdroj.
Všechny funkce pak byly podřízeny tomu, jak takový zdroj učinit co nejuniverzálnějším právě v "bojových" venkovních podmínkách. Je smutné, že k tomu byli pravděpodobně donuceni aktuální válkou, ve které v těchto bojových podmínkách denodenně žijíí.
UPOZORNĚNÍ
Všchno co jsem zde v těchto článcích napsal vyjadřuje čistě moje osobní názory a je psáno ve snaze o co "nejpopulárnější" vysvětlení běžné amatérské veřejnosti.
Některé informace proto mohou být pro odbornou obec poněkud něpřesné a zjednodušující. EMC témata nejsou jednoduché a většinou plné velmi suché teorie svázané oddkazy na stovky norem, které odkazují na další stovky.
Pokud budete mít jakékoli dotazy, upřesnění, námitky, piště volejte, posílejte holuba. Čánky rád doplním či vysvětlím. V rámci své praxe pak mohu doměřit relativně jakékoli rozumně přemístitelné zařízení.