|
De meeste adapters leveren één vaste uitgangsspanning voor het voeden van één apparaat. De HGJI-1509T levert echter een instelbare gelijkspanning en is een goedkoop alternatief voor een dure laboratoriumvoeding. |
Kennismaking met de HGJI-1509T
Een naam- en specificatie-verwarring
Op internet treft u dit apparaat onder drie verschillende namen aan:
- HGJI-1509T
- HGJ1-1509T
- HGJL-1509T
Bovendien wordt dit apparaat, onder dezelfde naam, geleverd met diverse spanning- en stroombereiken:
- 3 V tot 12 V bij 5 A
- 3 V tot 36 V bij 1,7 A
- 9 V tot 24 V bij 3 A
- 4 V tot 24 V bij 2,5 A
Wie de fabrikant is, is eveneens aan verwarring onderhevig.
Omdat een voedingsspanning van meer dan 20 V en minder dan 4 V in de praktijk zelden voorkomt hebben wij gekozen voor het laatste model. Deze versie wordt geleverd voor een prijs van tien tot twintig euro. Het apparaat is door de fabrikant voorzien van een netkabel met een Amerikaanse stekker, dus let er bij het bestellen op dat de leverancier een adapter naar Europese stopcontacten meelevert.
Het uiterlijk van de voeding
De voeding zit in behuizing van slechts 12 cm x 5 cm x 3,4 cm en heeft links en rechts twee bevestigingsflenzen met twee gaatjes. Het apparaatje weegt slechts 175 gram mét kabels. De netkabel is 50 cm lang, de uitgangskabel 120 cm. Deze kabel is echter nogal dun als u bedenkt dat de voeding 2,5 A kan leveren. De kabel wordt afgesloten met een standaard voedingsplug van 5,5 mm x 2,1 mm, met de positieve uitgang in het middencontact. De behuizing is volledig gesloten en niet te openen.
 |
| De HGJI-1509T kan een goedkoop alternatief zijn voor veel duurdere laboratorium voedingen. (© Banggood) |
Het apparaat werkt volgens het Puls Width Modulation principe. De netspanning wordt eerst gelijkgericht. Deze gelijkgerichte spanning wordt door middel van een elektronische schakelaar omgezet in een blokspanning met een vaste frequentie. De spanning is dus volledig ingeschakeld of volledig uitgeschakeld. Deze spanning stuurt de primaire wikkeling van een trafo. Secundair ontstaat dus ook een PWM-signaal, maar met een veel lagere waarde. Dit signaal wordt afgevlakt met een condensator. Over de condensator ontstaat een gelijkspanning waarvan de grootte gelijk is aan de gemiddelde waarde van het PWM-signaal. Vervolgens wordt de duty-cycle (de aan/uit-verhouding) van het primaire signaal zo aangepast dat op de uitgang van de voeding de gewenste gelijkspanning ontstaat.
Het logisch gevolg van deze werking is dat op de uitgangsspanning overblijfselen aanwezig zijn van de schakelfrequentie waarmee de voeding werkt.
 |
| De werking van een PWM-voeding grafisch verklaard. (© 2018 Jos Verstraten) |
Volgens de fabrikant heeft deze adapter de volgende specificaties:
- Ingangsspanning: 100 Vac tot 240 Vac
- Ingangsfrequentie: 50 Hz tot 60 Hz
- Uitgangsspanning: 4,0 Vdc tot 24,0 Vdc
- Uitgangsstroom: 2,5 A max.
- Uitgangsvermogen: 60 W max.
- Rendement: 85 % typisch
- Werkingsprincipe: step-down omzetter volgens pulsbreedte modulatie principe
- Ruis en brom: 20 mVtop-top-top max.
- Belastingsstabiliteit: beter dan 5 %
- Ingangsstabiliteit: beter dan 5 %
- Nauwkeurigheid meter: ±5 %
- Uitgangsconnector: 5,5 mm x 2,1 mm
De HGJI-1509T in de praktijk
Uitgangsspanningsbereik van de voeding
Bij deze en alle volgende tests hebben wij de adapter afgesloten met een weerstand van 1 kΩ en een elco van 470 μF. De uitgangsspanning van de geteste voeding was, op de eigen meter, instelbaar van 3,40 V tot 24,6 V. Een fraai bereik, dus. Minder fraai is dat de potentiometer alles behalve lineair werkt. In de onderstaande figuur hebben wij de uitgangsspanning voor verschillende standen van de potentiometer ingetekend. Het gevolg is dat het heel moeilijk is om bijvoorbeeld een uitgangsspanning van exact 5,0 V nauwkeurig in te stellen. Zelf bij een minimale draai aan de knop varieert de uitgangsspanning al met een halve volt. Een gemiste kans van de ontwerpers!
 |
| De potentiometer werkt niet lineair. (© 2018 Jos Verstraten) |
De volgende voor de hand liggende test is uiteraard het controleren van de nauwkeurigheid van de ingebouwde meter. Dat doen wij zonder de voeding te belasten, want wij willen de spanningsval over de uitgangskabel niet in deze meting betrekken. De resultaten voor een aantal vaak gebruikte voedingsspanningen ziet u in de onderstaande tabel.
 |
| De nauwkeurigheid van de ingebouwde digitale meter. (© 2018 Jos Verstraten) |
Bij deze test hebben wij de onbelaste voeding ingesteld op 20,0 V en de belastingsstroom stapsgewijs laten toenemen tot 3,00 A. De meetresultaten staan in onderstaande grafiek. Wat onmiddellijk opvalt is dat de uitlezing van de ingebouwde meter onder alle belastingsstromen stabiel bleef op 20,0 V (blauwe lijn) en dat de spanning op de uitgang van de connector (rode lijn) 0,52 V daalde tussen 0 A en 3,00 A. De conclusie is duidelijk. De voeding op zich werkt perfect, het is de te dunne uitgangskabel die verantwoordelijk is voor de spanningsval tussen nul- en vollast. Overigens komt 0,52 V spanningsverlies over 3 A overeen met een inwendige weerstand van slechts 173 mΩ.
 |
| Uitgangsspanning versus belastingstroom bij een onbelaste instelling op 20,0 V. (© 2018 Jos Verstraten) |
Vervolgens een test bij het andere uiterste van het spanningsbereik, namelijk bij 5,00 V ingesteld op de ingebouwde meter. De resultaten zijn vergelijkbaar met deze bij een uitgangsspanning van 20,0 V, zie de onderstaande grafiek. Ook nu blijft de interne meter stabiel staan op 5,00 V over het volledige belastingbereik. De spanning op de uitgang van de connector zakt 0,49 V over het volledige bereik, wat neerkomt op een inwendige weerstand van 163 mΩ. Dat deze waarde vrijwel identiek is aan deze bij 20,0 V sterkt ons in het vermoeden dat de boosdoener de dunne adertjes van de uitgangskabel zijn.
 |
| Uitgangsspanning versus belastingstroom bij een onbelaste instelling op 5,00 V. (© 2018 Jos Verstraten) |
Volgens de specificaties zou de brom en de ruis maximaal 20 mVtop-top-top mogen bedragen. Nu, dat klopt van geen kant, zie het onderstaande oscillogram waar wij de maximale brom en ruis vereeuwigd hebben. U herkent in dit plaatje de op- en ontlaadperioden van de condensator en de HF-pieken als de elektronische schakelaar van geleiden naar sperren omschakelt en omgekeerd. Daarnaast ontstaat er op de uitgang een heleboel hoogfrequente ruis. De frequentie van het pulsbreedte modulatie bedraagt ongeveer 60 kHz. Als u er van uit gaat dat u de HF-ruis kunt onderdrukken door een paar 100 nF condensatoren op de voeding van de aangesloten schakeling te plaatsen, blijft een fundamentele rimpel van ongeveer 50 mV over met een frequentie van 60 kHz.
 |
| Uitgangsbrom en -ruis bij een belasting met 2,5 A bij 24,4 V uitgangsspanning. (© 2018 Jos Verstraten) |
Als u de HGJI-1509T maximaal belast trekt u 60 W uit het apparaatje. Gelet de kleine afmetingen is het een goede vraag hoe warm de voeding wordt als u dit vermogen lange tijd onttrekt. Dat valt mee, zie onderstaande grafiek, waar wij de temperatuur op de bovenkant van de behuizing, naast de meter, hebben genoteerd in functie van de tijd dat er 60 W uit de voeding werd getrokken. Na ongeveer een uur stabiliseert de temperatuur zich op 70 °C.
 |
| Temperatuur van de behuizing bij maximale belasting met 60 W. (© 2018 Jos Verstraten) |
Conclusie
Wij zijn zeer te spreken over dit product. Als u het aanschaft is ons advies de uitgangskabel zo kort mogelijk bij de behuizing af te knippen en te verlengen met twee dikkere aders. Als u genoegen neemt met de priegelige manier waarop u een uitgangsspanning van bijvoorbeeld 5 V moet instellen, is de HGJI-1509T een goede en goedkope vervanger van een veel duurdere laboratoriumvoeding. Voor de prijs van één zo'n voeding koopt u twee HGJI-1509T apparaatjes, zodat u schakelingen symmetrisch kunt voeden. Uiteraard ontbreekt dan de mogelijkheid om de maximaal te leveren stroom in te stellen, maar hoe vaak maakt u hiervan in de praktijk gebruik?
Adjustable Power Adapter Supply 4-24V 2.5A 60W
