|
Een bouwpakketje van een netvoeding die een gestabiliseerde spanning genereert van 1,5 V tot 12 V voor nog geen negen euro? Wij bestelden bij de goedkoopste aanbieder Banggood en testten dit bouwpakketje. Verdict: niet kopen!
|
Kennismaking met deze goedkope voeding
Wat krijgt u voor uw geld?
Van deze netvoeding moet u niet al te veel verwachten. Dat kan natuurlijk ook niet voor deze prijs en met een nettrafootje van, ocharme, slechts 3,5 cm x 3,0 cm x 1,5 cm. De enige specificatie die de Chinezen geven is dat het uitgangsvermogen 2 W bedraagt en de uitgangsspanning instelbaar is tussen 1,25 V en 12,0 V. Volgens de wet van Ohm komt 2 W bij 12 V overeen met een maximale stroom van 160 mA. Gelet de afmetingen van het meegeleverde koelplaatje en de trafo kan dat best kloppen.
Kortom, dit bouwpakketje lijkt een ideaal instappertje voor de soldeerlustige jeugd in hobby-groepen en voor het voeden van kleine elektronische projecten met LED'jes en kleine 12 V motortjes.
In onderstaande foto ziet u hoe het geheel er na de montage uit komt te zien, althans volgens de fabrikant.
 |
| Zo zou het eindresultaat van uw nabouw er uit moeten zien. (© Banggood) |
Het bouwpakketje wordt slordig geleverd, met alle onderdelen opgepropt in een klein plastic zakje. Het gevolg was dat van diverse onderdelen de soldeerpennetjes verbogen waren en zij niet zonder meer op de print pastten. Over de kwaliteit van de elektronica onderdelen geen kwaad woord, alles is van uitstekende kwaliteit. De behuizing bestaat uit zes plaatjes transparant perspex, die op een kunstige manier in elkaar worden gezet en dan, wonder boven wonder, een vrij stabiel kastje vormen.
De bouwbeschrijving
Er wordt geen bouwbeschrijving meegeleverd, die kunt u echter hier downloaden.
 |
| De onderdelen van dit bouwpakketje. (© 2018 Jos Verstraten) |
Het schema van de voeding
Vier schakelingen in één
In onderstaande figuur hebben wij het schema van de voeding overzichtelijk getekend en wel zo dat u duidelijk de diverse blokken herkent. En dan ziet u dat dit bouwpakketje nog wat extra's bevat: een zeer laagfrequent pulsgenerator, een zoemer en een logische tester. Over dit schema zijn toch wat opmerkingen te maken. Een aantal beslissingen van de ontwerper(s) zijn uitermate vreemd of zelfs onverstandig te noemen.
 |
| Het volledig schema van deze voeding met extra's. (© 2018 Jos Verstraten) |
Kijkt u even mee naar het schema van de gestabiliseerde voeding? Volledig conform het aanbevolen schema dat in de datasheets van de LM317 staat. Echter, de minimale spanning tussen de in- en de uitgang van de LM317 moet 3,0 V zijn. De trafo levert, zo blijkt uit een zoektocht op internet, secundair slechts 12 Vac. Uit 12 V wisselspanning kunt u maximaal 12 V ● 1,41 = 16,92 V gelijkspanning halen. Er wordt gebruik gemaakt van een bruggelijkrichter, zodat er minstens 1,4 V over de twee geleidende dioden valt. Blijft over een onbelaste gelijkspanning van 15,52 V. Als u de voeding gaat belasten, al is het maar met slechts 160 mA, dan zal de secundaire spanning van deze kleine trafo gegarandeerd lager worden dan 12 V. Kortom, de kans dat er minder dan 3,0 V over de LM317 staat als u de uitgang instelt op 12,0 V en belast met 150 mA is levensgroot en dan zal de LM317 de uitgangsspanning niet stabiel kunnen houden. Een trafo van 15 Vac was hier beter op zijn plaats geweest.
Een tweede erg domme beslissing is de indicatie-LED D7 uit de uitgangsspanning te voeden. Als u deze spanning naar de minimale waarde draait zal deze LED dus niet branden! Wat had er meer voor de hand gelegen dan deze LED te voeden uit de ongestabiliseerde spanning?
De schakelingen rond de CD4069
Voor de pulsgenerator en de logische tester wordt gebruik gemaakt van een CMOS-IC van het type CD4069, een hex-inverter. Daar bestaan diverse versies van, maar bij de twee bouwpakketjes die wij in elkaar hebben gesoldeerd werden BE-typen geleverd. Dit IC kunt u voeden uit een maximale spanning van 18 V, maar wordt hier gevoed uit .... de uitgangsspanning van de voeding! Als u deze op een lage waarde instelt zullen de twee schakelingen die u extra krijgt niet werken. Ook dit IC had dus uit de ongestabiliseerde spanning gevoed moeten worden, uit een secundaire spanning van 12 Vac kan nooit meer dan 18 Vdc komen.
Bovendien is de schakeling van de pulsgenerator wel erg vreemd te noemen. Als u de potentiometer R5 helemaal opendraait staat de condensator C6 volledig over poort IC2b en zal de schakeling gegarandeerd niet werken. Er had een vaste weerstand is serie met de potentiometer moeten staan.
De ingang van de logische tester gaat rechtstreeks naar de ingangen van twee inverters. Deze schakelingen hebben een hoge ingangsimpedantie en dus zal de spanning op de open ingang zweven tussen 'L' en 'H'. Hier had een weerstand naar de massa aanwezig moeten zijn.
De zoemer
Er wordt een zoemertje van 12 Vdc geleverd en ook dat onderdeel wordt gevoed uit de uitgangsspanning van de voeding. Het zal wel duidelijk zijn dat deze schakeling niet werkt als u de spanning op een lage waarde instelt, de zoemer laat dan niet meer dan een zielige klik horen. Ook deze zoemer had gevoed moeten worden uit de ongestabiliseerde spanning, dan was er niets aan de hand geweest.
Conclusie
Zelden hebben wij een schema van een commercieel product onder ogen gekregen waarin zelfs een eerstejaars student elektronica een heleboel fouten kan ontdekken. De meeste ontwerpfouten hadden zonder dat het één cent extra kost vermeden kunnen worden.
De nabouw van het apparaat
Het bestukken van de print
Als u de bouwbeschrijving download en de componentenopstelling die daarin staat vergelijkt met het printje dat in het bouwpakket zit, zult u vaststellen dat er een paar verschillen zijn te ontdekken. Gebruik de tekening en de foto's in de beschrijving niet als voorbeeld voor het bestukken van de print. De aansluitvolgorde van de drie draadjes van de digitale meter is bijvoorbeeld heel anders. Richt u op de componentenopdruk op de geleverde print. Heel vreemd is dat de weerstand R0 uit het schema, de serieweerstand van de twee LED's van de logische tester, niet aanwezig is op de print. De twee anti-parallel geschakelde LED's zijn rechtstreeks verbonden met de twee uitgangen van de poorten IC2d en IC2c. De positie van de transistor T1 is ook heel anders. Ook de twee aansluitingen voor de secundaire wikkeling van de trafo (de blauwe draadjes) zitten op geheel andere plaatsen. Wat wel heel erg onverstandig is, is dat voor de elco C4 een type wordt geleverd met een maximale bedrijfsspanning van slechts 16 V, dat had toch wel 25 V moeten zijn. Bovendien worden voor deze elco en zijn soortgenoot C1 exemplaren van slechts 680 μF geleverd in plaats van de 1.000 μF die in het schema staat vermeld.
De montage van de print in de behuizing
U moet beginnen met de print en de trafo op de bodemplaat te monteren. In de kopfoto van dit artikel, die u overal op internet aantreft en ongetwijfeld door de fabrikant van het pakketje wordt geleverd, lijkt het alsof er een zee van ruimte is tussen de print en de voedingstrafo. Dat is niet zo, beide zitten elkaar behoorlijk in de weg. De bodemplaat is kleiner dan de foto suggereert. De enige methode om een en ander zonder problemen te monteren is onder de boutjes van de trafo afstandsbusjes van 5 mm op te nemen, zodat er onder de wikkelkoker van de trafo plaats komt voor het monteren van de print.
U kunt vervolgens de vier zijplaatjes in de bodemplaat klikken en op elkaar schroeven. Dat gaat heel slim met kleine boutjes en moertjes, zie onderstaande foto.
 |
| Het op elkaar schroeven van de zijpanelen van de behuizing. (© 2018 Jos Verstraten) |
In het bouwpakketje wordt een kleine tuimelschakelaar meegeleverd en een kort netsnoertje met een aangegoten rubberen rechthoekige kabeldoorvoer. Volgens de handleiding moet u beide onderdelen in het linker zijpaneel monteren. Dat gaat met geen mogelijkheid. Het rechthoekige gat voor de schakelaar is te groot en het kleine ronde gat voor de kabeldoorvoer is helemaal niet aangepast aan de rechthoekige kabeldoorvoer van de netkabel, zie onderstaande figuur. U zou de schakelaar op een zeer slordige manier met kit in het te grote gat kunnen monteren. Als u vervolgens het zijpaneeltje op de overige paneeltjes van de behuizing bevestigt wordt u geconfronteerd met de zoveelste fout in dit ontwerp. De twee soldeerlipjes van de netschakelaar zitten op maar twee millimeter van de metalen montagebeugel van de trafo. Het zal duidelijk zijn dat een dergelijke gevaarlijke constructie absoluut niet te tolereren valt.
Hoe u tot slot de netkabel met de twee primaire draden van de trafo moet verbinden is een raadsel. In de handleiding wordt geschreven dat u de draden aan elkaar moet solderen en de soldeerlassen met krimpkous moet isoleren, maar die wordt niet meegeleverd. Plaats voor een kroonsteentje is er niet in de veel te krappe behuizing.
 |
| Een netschakelaar en een kabeldoorvoer die absoluut niet passen in de behuizing. (© 2018 Jos Verstraten) |
De inbouw van de print in de behuizing ziet er op de foto van de fabrikant prachtig uit, maar is in de praktijk vrijwel onuitvoerbaar. Wij hebben de behuizing dan ook gelaten voor wat ze was en de trafo en print op een ruimere bodemplaat bevestigd. Mét voldoende ruimte zodat wij de primaire wikkeling van de trafo op een veilige manier door middel van een kroonsteentje met de netspanningskabel konden verbinden.
De voeding in de praktijk
De onderdelen van de voeding
In onderstaande foto hebben wij alle onderdelen die van belang zijn voor het werken met het apparaatje nog eens overzichtelijk samengevat. Voor het instellen van de frequentie van de pulsgenerator moet u met een kleine schroevendraaier de loper van de zeer kleine instelpotentiometer op de print verdraaien.
 |
| De bedieningselementen van de voeding. (© 2018 Jos Verstraten) |
As eerste test hebben wij het bereik van de uitgangsspanning gecontroleerd zonder belasting. De uitgangsspanning was instelbaar tussen een stabiele 1,16 V en een zeer onstabiele spanning tussen 12,6 V en 11,7 V. Die onstabiliteit bleek veroorzaakt te worden door de pulsgenerator. Als de gele LED brandde, was de maximale uitgangsspanning 11,7 V, als de LED doofde steeg de maximale spanning tot 12,6 V. Dat doet natuurlijk het ergste vrezen voor de stabiliteit van de uitgangsspanning bij belasting.
De nauwkeurigheid van de digitale meter
Wij hebben het toegepaste digitale voltmetertje al eens getest in dit blog, zie 'DSN-DVM-368, digitale voltmeter module' en ook nu bleek de nauwkeurigheid uitstekend. De grootste afwijking die werd gemeten bedroeg slechts 70 mV. Bij een ingestelde uitgangsspanning van exact 5,00 V op het display gaf een goede referentiemeter bijvoorbeeld een spanning van 5,05 V aan.
Prestaties bij 5,0 V uitgangsspanning
Een gelijkspanning van 5,0 V is een veel gebruikte voedingsspanning en vandaar dat wij deze voeding in eerste instantie bij deze uitgangsspanning hebben getest. De resultaten waren rampzalig, zie onderstaande grafiek. Tot een belastingsstroom van 60 mA bleef de uitgangsspanning stabiel met verwaarloosbare brom op de uitgang: slechts 12,4 mV. Bij een grotere belasting ging het vrij snel mis: bij 100 mA was de spanning gedaald tot 3,83 V en zat er meer dan één volt 100 Hz brom op de uitgangsspanning, zie onderstaand oscillogram.
 |
| De uitgangsspanning in functie van de belastingsstroom bij 5,00 V onbelaste uitgangsspanning. (© 2018 Jos Verstraten) |
 |
| De uitgangsspanning bij 100 mA belastingsstroom. De blauwe lijn is de 0 V referentie. (© 2018 Jos Verstraten) |
Prestaties bij 10,0 V uitgangsspanning
Omdat er geen stabiele 12,0 V spanning uit het apparaatje te halen valt, hebben wij de tweede test bij 10,0 V uitgevoerd. Dat was nog veel rampzaliger, zie onderstaande grafiek. De oorzaak volgt uit de grafiek: wij hebben ook de ingangsspanning van de LM317 gemeten en stelden vast dat die zó laag is dat de stabilisator per definitie niet goed kan werken. De kleine trafo heeft een veel te hoge inwendige weerstand en is niet in staat, zelfs niet bij de allerlaagste belasting, voldoende gelijkspanning te genereren voor de schakeling van de stabilisator.
 |
| De in- en uitgangsspanningen in functie van de belastingsstroom bij 10,0 V onbelaste uitgangsspanning. (© 2018 Jos Verstraten) |
Algemene conclusie
Wij zijn dit artikel begonnen met de kreten 'Verdict: niet kopen!' en 'Van deze netvoeding moet u niet al te veel verwachten'. De niet al te hoge verwachtingen zijn ruimschoots overtroffen door de test. Dit bouwpakketje is absoluut onbruikbaar en het is een schande dat een fabrikant zoiets op de markt durft te zetten, zelfs al kost het dan minder dan een tientje. Wij kunnen écht geen enkele toepassing verzinnen waarvoor u deze zogenaamde 'voeding' nuttig zou kunnen toepassen.
LM317 Adjustable Voltage Power Supply (230 V input)
