|
De GLPS1502C is de goedkoopste lineaire labvoeding die u in Nederland kunt kopen. Met zijn spanning tot 15 V en stroom tot 2 A is deze voeding een uitstekend instapmodel voor de hobbyist. Wie beweert dat Chinezen geen uitstekende goedkope producten kunnen maken moet deze test lezen! 
|
Kennismaking met de GLPS1502C van Geti
Verwarring over fabrikant en type
Als u via Google zoekt op het begrip 'labvoeding' valt deze voeding niet alleen op door zijn lage prijs van ongeveer € 45,00, maar ook door het feit dat er maar twee Nederlandse leveranciers worden gevonden: Eleshop en Soldeerbout-Shop. Bovendien bestaat er nogal wat verwarring over fabrikant en typenummer. Eleshop, waar wij ons testexemplaar kochten, noemt geen merk en typenummer. Maar op de foto op de productpagina staat duidelijk als merk 'MCI Power' en als typenummer 'NG-1620BL'. Op het geleverde exemplaar staat echter 'Geti' als fabrikant en 'GLPS1502C' als typenummer. Bovendien blijkt een identieke voeding ook nog als 'HY1502D' van het merk 'Mastech' en als 'QJ1502C' van het merk 'QJE' leverbaar te zijn.
Gelukkig brengt het typeplaatje op de achterkant van onze voeding wat duidelijkheid. De labvoedig komt uit China en is gefabriceerd door het bedrijf 'Ningbo JiuYuan Electonic Co' (http://www.nbjiuyuan.cn/). Via diverse wegen en firma's komen de apparaten uiteindelijk bij de Nederlandse leveranciers terecht. 'Geti' blijkt een merknaam te zijn van de Tsjechische importeur Tipa.
Omdat wij een GLPS1502C hebben ontvangen hebben wij dit artikel ook zo genoemd. U kunt er echter vrijwel zeker van zijn dat deze test ook van toepassing is op de HY1502D, de QJ1502C en de NG-1620BL.
Waarom nu nog een lineaire voeding kopen?
De GLPS1502C van Geti is een instelbare laboratoriumvoeding met een spanningsbereik van 0,0 V tot 15,0 V die een maximale stroom van 2,0 A kan leveren. De voeding werkt volgens het 'ouderwetse' principe van de lineaire regeling.
De meeste moderne laboratorium voedingen werken geschakeld volgens het buck-principe of volgens het pwm-principe. Beide systemen werken in switched-mode, waarbij de hoge ongestabiliseerde gelijkspanning aan de ingang van het regelsysteem door een snelle halfgeleider-schakelaar in smalle mootjes wordt gehakt. Hoe smaller de mootjes, hoe lager de uitgangsspanning. Het resultaat wordt afgevlakt. Beide systemen werken zeer efficiënt en er gaat dus weinig vermogen in de voeding verloren. Nadeel van beide systemen is echter dat er nogal wat restanten van de schakelfrequentie op de uitgang verschijnen.
Dat probleem hebt u niet met een lineair werkende voeding. Daarin wordt niet geschakeld, maar wordt een transistor ingezet als variabele weerstand tussen de ongestabiliseerde ingangsspanning en de uitgang van de voeding. De lineaire regeling heeft als voordeel dat er een (in theorie) absoluut zuivere gelijkspanning op de uitgang staat. Het nadeel is dat er heel wat vermogen in de schakeling wordt gedissipeerd en dat er dus flink wat warmte wordt afgevoerd via een grote koelplaat.
In de onderstaande figuur worden de drie basisprincipes van een labvoeding vergeleken.
 |
| De drie principes, waarmee labvoedingen kunnen werken, vergeleken. (© 2020 Jos Verstraten) |
De labvoeding zit in een stevige metalen behuizing met als afmetingen 22,5 cm diep, 15,0 cm hoog en 9,5 cm breed. De voorkant van de behuizing is van kunststof en bevat twee enkel-toeren potentiometers voor het instellen van de uitgangsspanning en de uitgangsstroom, twee LED'jes, twee drie digit digitale LCD-meters, een aan/uit-schakelaar en twee 4 mm stekkerbussen. Zoals uit de onderstaande foto blijkt, krijgen de twee digitale metertjes een mooie groene achtergrondbelichting als de voeding is ingeschakeld. Jammer is dat de kijkhoek van de LCD's niet erg groot is. Als u onder een niet eens zo scherpe hoek naar de voeding kijkt, vervagen de segmenten van de display's. De groene LED gaat branden als de voeding een constante spanning levert, de rode als er een constante stroom ter beschikking staat.
Het apparaat is met zijn 2,015 kg zeker geen lichtgewicht. Dat is een logisch gevolg van het lineaire werkingsprincipe dat een zware 50 Hz trafo verlangt én een zware koelplaat. Deze koelplaat neemt vrijwel de volledige achterzijde van de behuizing is beslag. Onder de plaat zit nog een zekeringhouder en de entree voor de dikke netkabel met een lengte van iets meer dan een meter. Deze kabel eindigt in een stevige geaarde netstekker.
Naast de voeding worden twee kleine kabeltjes geleverd met banaanstekkers aan de ene en krokodilklemmen aan de andere kant. Een korte handleiding in het Engels, het Tsjechisch en het Pools wordt ook meegeleverd.
 |
| Het uiterlijk van de GLPS1502C. (© 2020 Jos Verstraten) |
Opgemerkt moet worden dat de aarding van de netstekker wél is verbonden met de metalen behuizing, maar niet met de zwarte 4 mm stekkerbus. Een heleboel voedingen hebben een derde uitgangsbus die met de aarde is verbonden en waarmee u door middel van een metalen beugeltje of de positieve of de negatieve uitgang aan aarde kunt leggen. Bij deze voeding moet u dat dus met een kabeltje doen.
De specificaties volgens de fabrikant
Volgens de fabrikant heeft de GLPS1502C de onderstaande technische specificaties:
- Ingangsspanning: 220 Vac ±10 %
- Uitgangsspanning: 0 Vdc ~ 15,0 Vdc
- Uitgangsstroom: 0 A ~ 2,0 A
- Uitgangsbrom en -ruis: kleiner dan 5 mV
- Spanningsregulatie: beter dan 10-4 ±3 mV
- Stroomregulatie: beter dan 10-3 ±6 mA
- Nauwkeurigheid voltmeter: 1 % ±1 digit
- Nauwkeurigheid ampèremeter: 1 % ±1 digit
De elektronica in de GLPS1502C
Openen van de behuizing
De behuizing van deze voeding bestaat uit een U-vormig onderstel waarop de elektronica is gemonteerd en een U-vormig deksel dat met acht kleine schroefjes op het onderstel is bevestigd. Het kost dus weinig moeite om een blik te werpen op de elektronische ingewanden van dit apparaat. Op de bodemplaat is de verbazingwekkend kleine trafo gemonteerd. Nog verbazingwekkender is dat deze trafo niet minder dan vier secundaire wikkelingen heeft. De schakelingen rond de digitale meters worden gevoed uit volledig gescheiden voedingsspanningen.
Op de achterzijde zit een print waarop de gelijkricht-, afvlak- en stabilisatie-elektronica zit. Deze print zit rechtstreeks op de koelplaat geschroefd. Op deze print zit een relais, die twee verschillende trafospanningen aan de gelijkrichter aanbiedt (lees verder).
Achter de voorzijde zit een grote print die de elektronica van de twee digitale meters bevat en de regelelektronica voor het instellen van de constante spanning of constante stroom. De twee uitgangsconnectoren zijn gemonteerd op een klein derde printje, waar ook de stroomsensor weerstand op zit.
 |
| Het interne van de GLPS1502C vanaf de voorzijde gezien. (© 2020 Jos Verstraten) |
 |
| Het interne van de GLPS1502C vanaf de achterzijde gezien. (© 2020 Jos Verstraten) |
De twee LCD's worden aangestuurd door Chinese klonen van het bekende Intersil digitale voltmeter IC ICL7106. De twee metertjes meten dus de échte uitgangsspanning en de échte uitgangsstroom die de voeding levert.
Onder de achterste print zit een TIP3055 transistor tegen de koelplaat aangeschroefd. Deze transistor is geïsoleerd gemonteerd, zodat de koelplaat niet op spanning staat.
Het uitgangsprintje
De twee uitgangsconnectoren zijn niet op de frontplaat gemonteerd, maar op een klein derde printje, zie de onderstaande foto. Op dit printje zit ook nog een paar onderdelen, zoals het uitgangsfilter, de reverse-diode tussen de uitgangsklemmen en een draadgewonden weerstandje dat waarschijnlijk de stroomsensor is. De twee connectoren zijn niet op dit printje geschroefd, maar gesoldeerd. Dat lijkt ons niet de beste oplossing. Immers, er wordt bij het inpluggen van banaanstekkers veel kracht uitgeoefend op de connectoren en dat lijkt ons niet bevorderlijk voor de soldeerverbindingen.
 |
| Het uitgangsprintje met de twee 4 mm connectoren. (© 2020 Jos Verstraten) |
De GLPS1502C van Geti op de testbank
Maximale spanning en stroom
Ons exemplaar levert een maximale spanning van 16,3 V en een maximale stroom van 2,28 A.
Omschakelen van lage naar hoge primaire spanning
Zoals reeds beschreven werkt de GLPS1502C met twee trafospanningen. Bij een lage uitgangsspanning wordt een lage trafospanning aan de gelijkrichter aangeboden, bij een hoge uitgangsspanning een hoge. Op deze manier wordt het maximale vermogen, dat de TIP3055 verspilt, beperkt.
Bij ons exemplaar schakelt het relais om bij een uitgangsspanning van 4,2 V. De lage ongestabiliseerde spanning bedraagt onbelast 13,2 V en met 2 A belast 10,35 V. De hoge ongestabiliseerde spanning bedraagt onbelast 24,5 V en met 2 A belast 18,9 V. Dit is gemeten bij een netspanning van exact 230 Vac.
Nauwkeurigheid van de voltmeter
In de onderstaande tabel hebben wij de nauwkeurigheid van de ingebouwde voltmeter samengevat. Omdat de resolutie van deze meter maar ±100 mV bedraagt ontstaat er een fout bij het instellen van de uitgangsspanning. Wij hebben de potentiometer steeds heel langzaam verdraaid van een lage naar een hogere spanning en gemeten op het moment dat de ingebouwde meter de gewenste waarde ging aanduiden.
Zoals uit de tabel blijkt is de nauwkeurigheid van de voltmeter uitstekend.
 |
| De nauwkeurigheid van de ingebouwde spanningsmeter. (© 2020 Jos Verstraten) |
Op dezelfde manier hebben wij de nauwkeurigheid van de ingebouwde stroommeter gemeten en ook hier is niets op aan te merken.
 |
| De nauwkeurigheid van de ingebouwde stroommeter. (© 2020 Jos Verstraten) |
Wij hebben de uitgangsspanning ingesteld op 5,00 V en 15,0 V en de voeding belast met een digitaal instelbare stroombron. In de onderstaande tabel is de relatieve daling van de uitgangsspanning weergegeven, gemeten ten opzichte van een onbelaste uitgang. Over de inwendige weerstand van de voeding valt dus, bij een belasting met 2,0 A, een maximale spanning van 10 mV. Met de wet van Ohm kunt u dan deze inwendige weerstand berekenen als 5,0 mΩ. Een uitstekende waarde!
 |
| De uitgangsstabilisatie bij 5,00 V en 15,0 V. (© 2020 Jos Verstraten) |
In de inleiding schreven wij 'De lineaire regeling heeft als voordeel dat er een (in theorie) absoluut zuivere gelijkspanning op de uitgang staat', met de nadruk op 'in theorie'. In de praktijk zult u ook op de uitgangsspanning van een lineaire voeding wat ongewenste signalen meten. Op de eerste plaats brom, een overblijfsel van de 50 Hz wisselspanning waarmee u het apparaat voedt. Op de tweede plaats ruis, want iedere elektronische schakeling wekt ruis op.
Ook op dit punt levert de GLPS1502C zeer goede prestaties. In het onderstaand oscillogram ziet u de brom en ruis op de uitgangsspanning van 5,00 V bij een belasting met 2,0 A. Let op de gevoeligheidsinstelling van de oscilloscoop: 1 mV/div! Er is helemaal geen brom te ontdekken op de uitgangsspanning, alleen een hele kleine ruisspanning. Gemeten met onze Philips PM2454 AC millivoltmeter met een bandbreedte van 2 MHz levert ons testexemplaar bij 5,00 V uitgangsspanning 0,42 mVeffectief ruis en bij 15,0 V uitgangsspanning 0,95 mVeffectief ruis. Let wel, beide spanningen werden gemeten bij de maximale belasting met 2,00 A.
 |
| De brom en de ruis op de uitgang bij 2,00 A belasting. (© 2020 Jos Verstraten) |
De netspanning kan over de periode van een halve dag nogal schommelen. Als u de GLPS1502C gebruikt in een meetopstelling is het niet de bedoeling dat fluctuaties op de netspanning invloed hebben op de grootte van de uitgangsspanning van de voeding. Deze specificatie wordt uitgedrukt door het begrip 'ingangsstabilisatie'. Wij hebben ons testexemplaar aangesloten op een exact op 230 Vac ingestelde variac, de uitgang ingesteld op 15,0 V en de voeding belast met 2,00 A. Nadien hebben wij de gesimuleerde netspanning gevarieerd tussen 210 Vac en 240 Vac. In de onderstaande tabel ziet u weer de relatieve afwijking van de uitgangsspanning ten opzichte van de waarde bij 230 Vac.
Dat had dus beter gekund! Als de netspanning zakt van 230 V naar 220 V, een daling van slechts 4,3 %, begint de uitgang van de voeding dat al te merken. Gelukkig doet zich dit verschijnsel alleen voor bij een belasting met 2,00 A. Bij een stroom van 1,80 A blijft de uitgangsspanning stabiel in het volledig gemeten bereik. Ook bij een uitgangsspanning van 5,00 V was niets te merken van een spanningsdaling, ook niet bij een belasting met 2,0 A.
 |
| De ingangsstabilisatie bij 15,0 V en 2,00 A. (© 2020 Jos Verstraten) |
 |
| De brom op 15 V bij een netspanning van 210 Vac. (© 2020 Jos Verstraten) |
Een van de typische kenmerken van een lineaire voeding is dat het apparaat vrij warm wordt als u het gedurende lange tijd belast met een flinke stroom. Er zijn twee hittebronnen: de voedingstrafo en de regeltransistor op de koelplaat. Beide onderdelen worden snel behoorlijk warm. Als u de voeding lange tijd belast verspreidt de warmte zich door het apparaat en warmt alles op. Maar het is wél de bedoeling dat ook dán de voeding perfect blijft werken en stabiele uitgangsspanningen genereert. Dat hebben wij getest door de voeding op 8,00 V in te stellen en te belasten met 2,00 A. Nadien hebben wij om het kwartier de uitgangsspanning en de temperaturen van de trafo en de koelplaat gemeten. Zoals uit de onderstaande tabel blijkt voldoet de GLPS1502C aan alle eisen die u op dit gebied kunt stellen. Ook de maximale temperatuur van 60 °C vormt geen bedreiging voor de lange termijn werking van het apparaat.
 |
| De lange termijn stabiliteit gemeten. (© 2020 Jos Verstraten) |
Alle uitgevoerde tests zijn statische tests, de voeding wordt immers steeds belast met een constante stroom. In de praktijk zal een voeding echter vaak snel variërende stromen moeten leveren, denk maar aan een toepassing waarbij u de voeding gebruikt om een zware schakeltrap van voeding te voorzien. Het is dus van belang het dynamisch gedrag van een voeding te testen. Wij hebben daarvoor het onderstaand experiment uitgevoerd. De GLPS1502C wordt ingesteld op 5,00 V en voedt een weerstand van 4 Ω. Echter, tussen deze weerstand en de massa is een 2N3055 transistor geschakeld, die in de basis wordt gestuurd met een blokvormige spanning met een frequentie van 1 kHz. De GLPS1502C moet nu dus duizend keer per seconde overschakelen van nullast naar een last van ongeveer 1 A (en vice versa). Uiteraard wordt met de oscilloscoop het signaal op de uitgang van de voeding gemeten.
Bij het omschakelen van de transistor van sper naar geleiden en van geleiden naar sper ontstaan smalle piekjes van 25 mV op de voedingsspanning die de GLPS1502C levert. Dat is een acceptabele waarde.
 |
| Een dynamische test van de GLPS1502C. (© 2020 Jos Verstraten) |
Ons oordeel over de GLPS1502C van Geti
Het zal uit dit verhaal wel duidelijk zijn geworden dat wij nogal enthousiast zijn over deze voeding. De GLPS1502C komt met vlag en wimpel door de meeste van onze tests. De enig test die iets tegenvalt is deze van de ingangsstabiliteit bij een extreem lage netspanning van 210 V. Deze situatie zult u in de praktijk niet vaak tegenkomen. Wij hebben slechts één wens, hoewel wij beseffen dat deze wens de prijs met minstens een tientje opvoert: de instelling van de uitgangsspanning uitvoeren met een dubbele potentiometer (concentric potmeter). Buitenste potmeter: grofinstelling, binnenste potmeter: fijninstelling.
Wij kunnen zonder enig voorbehoud deze voeding van harte aanbevelen aan iedere hobbyist die zijn of haar lab met een goede, betrouwbare voeding wilt uitbreiden.
Koop uw laboratoriumvoeding bij Amazon
