|
Deze labvoeding van Nice-Power is een van de kleinste en goedkoopste laboratorium voedingen die wij kunnen vinden. Het apparaatje levert 30 V bij 5 A. Wij testen of dit apparaatje een bruikbaar alternatief is voor de veel duurdere soortgenoten.
|
Kennismaking met de SPS-E305 van Nice-Power
Fabrikant, prijs en leveranciers
Deze voeding wordt gefabriceerd door Shenzhen Kuaiqu Electronic Co. uit China en onder de merknaam 'Nice-Power' voornamelijk via AliExpress aanbieders verkocht. 'Nice-Power' heeft een eigen verkoopkanaal op AliExpress:
Aanklikbare link ➡ https://nl.aliexpress.com/store/1102858277
Op deze pagina wordt deze voeding aangeboden voor € 43,71 met gratis verzending.
De SPS-E305 laboratorium voeding
De voeding levert een uitgangsspanning van 0,00 V tot 31,0 V met een instelbare uitgangsstroom tussen 0,00 A en 5,20 A. Zoals uit de onderstaande foto blijkt is de SPS-E305 erg compact. De metalen behuizing heeft een frontplaat van 10,3 cm bij 8,1 cm en de diepte bedraagt 16,5 cm. De voeding weegt slechts 720 gram.
Met de twee draaiknoppen kunt u de constante uitgangsspanning of -stroom instellen. Dat gaat erg eenvoudig. Klik op de knop en een van de cijfers in het display gaat knipperen. Klik verder tot het cijfer dat u wilt instellen gaat knipperen. U kunt dan door aan de knop te draaien de gewenste waarde van dat cijfer selecteren. Na twee seconden houdt het knipperen op en noteert de SPS-E305 de ingestelde waarde in een geheugen. De voeding onthoudt ook welk cijfer u het laatst hebt ingesteld. U kunt nadien altijd door aan de knop te draaien de waarde van dat cijfer variëren. Het instellen beïnvloedt ook het volgende en vorige cijfer. Stelt u bijvoorbeeld de eenheden van de spanning in en draait u van negen naar nul, dan zal het tientallen-display met één eenheid verhogen. Draait u in de andere richting van nul naar negen, dan springt het tientallen-display één eenheid terug. Op deze manier kunt u dus, door het tienden van een volt cijfer te selecteren, de uitgangsspanning snel het volledige bereik laten doorlopen met een resolutie van 0,1 V alsof de encoder-knop een ouderwetse draaipotentiometer is. Heel erg handig!
Links in de hoek van het frontplaatje staat een drukknop waarmee u de netspanning in- en uitschakelt. Na het inschakelen van de voeding gaat de SPS-E305 onmiddellijk naar de laatst bewaarde instellingen van spanning en stroom. Er is geen standby-mogelijkheid, de ingestelde spanning verschijnt onmiddellijk op de 4 mm uitgangsbussen. Vreemd genoeg heeft de positieve uitgangsbus wél een rode basis, maar is die voor de rest even zwart als de negatieve uitgangsbus.
Links van het display staan twee rode LED's 'CV' en 'CC' die gaan branden als de voeding in de constante spanning (CV) of in de constante stroom (CC) modus werkt.
Op deze pagina wordt deze voeding aangeboden voor € 43,71 met gratis verzending.
De SPS-E305 laboratorium voeding
De voeding levert een uitgangsspanning van 0,00 V tot 31,0 V met een instelbare uitgangsstroom tussen 0,00 A en 5,20 A. Zoals uit de onderstaande foto blijkt is de SPS-E305 erg compact. De metalen behuizing heeft een frontplaat van 10,3 cm bij 8,1 cm en de diepte bedraagt 16,5 cm. De voeding weegt slechts 720 gram.
Met de twee draaiknoppen kunt u de constante uitgangsspanning of -stroom instellen. Dat gaat erg eenvoudig. Klik op de knop en een van de cijfers in het display gaat knipperen. Klik verder tot het cijfer dat u wilt instellen gaat knipperen. U kunt dan door aan de knop te draaien de gewenste waarde van dat cijfer selecteren. Na twee seconden houdt het knipperen op en noteert de SPS-E305 de ingestelde waarde in een geheugen. De voeding onthoudt ook welk cijfer u het laatst hebt ingesteld. U kunt nadien altijd door aan de knop te draaien de waarde van dat cijfer variëren. Het instellen beïnvloedt ook het volgende en vorige cijfer. Stelt u bijvoorbeeld de eenheden van de spanning in en draait u van negen naar nul, dan zal het tientallen-display met één eenheid verhogen. Draait u in de andere richting van nul naar negen, dan springt het tientallen-display één eenheid terug. Op deze manier kunt u dus, door het tienden van een volt cijfer te selecteren, de uitgangsspanning snel het volledige bereik laten doorlopen met een resolutie van 0,1 V alsof de encoder-knop een ouderwetse draaipotentiometer is. Heel erg handig!
Links in de hoek van het frontplaatje staat een drukknop waarmee u de netspanning in- en uitschakelt. Na het inschakelen van de voeding gaat de SPS-E305 onmiddellijk naar de laatst bewaarde instellingen van spanning en stroom. Er is geen standby-mogelijkheid, de ingestelde spanning verschijnt onmiddellijk op de 4 mm uitgangsbussen. Vreemd genoeg heeft de positieve uitgangsbus wél een rode basis, maar is die voor de rest even zwart als de negatieve uitgangsbus.
Links van het display staan twee rode LED's 'CV' en 'CC' die gaan branden als de voeding in de constante spanning (CV) of in de constante stroom (CC) modus werkt.
 |
| Het uiterlijk van de SPS-E305 laboratorium voeding. (© 2023 Jos Verstraten) |
De achterzijde van de behuizing
Op de achterzijde van de behuizing treft u een standaard C14 Euro chassisdeel met ingebouwde 3,15 A zekering (5 mm x 20 mm) aan. Een kwalitatief uitstekende netkabel met aarding wordt meegeleverd. Naast dit chassisdeel zit een ventilator die nogal veel lawaai maakt en niet gestuurd is. Hij draait dus altijd, ook als de voeding geen geforceerde koeling nodig heeft. Een consequentie van de lage prijs!
 |
| De achterzijde van de voeding met de netkabel. (© 2023 Jos Verstraten) |
De specificaties van de SPS-E305
Volgens de fabrikant voldoet deze voeding aan de onderstaande spec's:
- Voedingsspanning: 100 Vac ~ 240 Vac, 50/60 Hz
- Constante uitgangsspanning: 0,00 Vdc ~ 31,0 Vdc
- Constante uitgangsstroom: 0,00 A ~ 5,10 A
- Ingangsstabiliteit spanning: 1,0 % ±3 mV
- Uitgangsstabiliteit spanning: 1,0 % ±3 mV
- Rimpel- en ruisspanning: kleiner dan 50 mVeff
- Ingangsstabiliteit stroom: 1,0 % ±3 mA
- Uitgangsstabiliteit stroom: 1,0 % ± 3mA
- Nauwkeurigheid display's: 1% ±5 digits
- Resolutie spanningsinstelling: 100 mV
- Resolutie stroominstelling: 10 mA
- Hersteltijd: kleiner dan 500 μs
- Temperatuurscoëfficiënt: kleiner dan 100 ppm/°C
De elektronica in de SPS-E305
Volgepropt interieur
Het U-vormig bovendeel van de behuizing zit met acht kleine schroefjes vast aan de onderzijde. Na het verwijderen van dit deel blijkt de behuizing propvol te zitten, wat gelet de kleine afmetingen van deze voeding uiteraard niet zo verbazingwekkend is. In de onderstaande twee foto's ziet u het interieur van de achter- en van de voorzijde.
 |
| Een kijkje op de achterzijde van het apparaat. (© 2023 Jos Verstraten) |
Wat onmiddellijk op deze foto opvalt is dat de voeding weliswaar wordt geleverd met een geaard netsnoer en een dito C14 Euro chassisdeel, maar dat de aardingslip van dit chassisdeel niet is aangesloten! Het metalen chassis van deze voeding is dus niet geaard en vormt dus ook geen echte afscherming. De netschakelaar is enkelpolig, waarschijnlijk ook weer een compromis tussen degelijkheid en lage prijs. De montagedraadjes die de netspanning voeren zijn echter wél keurig afgewerkt met krimpkous.
De netspanning wordt gelijkgericht en afgevlakt met een elco van 150 μF met een werkspanning van 400 V. Als primaire regelaar wordt een AP8022A van AIT Semiconductors toegepast. Dat is een pulsbreedte regelaar die de gelijkgerichte netspanning in mootjes hakt en deze aan de primaire trafo aanbiedt. Wij herkennen twee optische koppelaars CY313 die voor de terugkoppeling zorgen en de regellus sluiten die zorgt voor gestabiliseerde spanningen en stromen.
De gelijkrichting van de secundaire spanning wordt verzorgd door een dubbele schottky-diode van het type MBR30200P, die op een van de twee koelprofielen is gemonteerd. Op het tweede koelprofiel zit een CS20N65A N-kanaals power MOSFET van Huajing Microelectronics.
 |
| Een kijkje op de voorzijde van het apparaat. (© 2023 Jos Verstraten) |
Op de frontplaat is een tweede print bevestigd die de encoders, de display's en de volledige besturing van de voeding bevat. De zes zeven-segment display's worden aangedreven door een TM1640 van Titan Micro Electronics. Dat is een 'LED Drive Control Circuit' dat via een I²C seriële bus de digitale waarden van spanning en stroom verwerkt tot signalen voor het aansturen van de LED's in de display's. Wij herkennen verder een LM358, een dubbele op-amp en een AWS1117, een 5,0 V stabilisator.
De intelligentie zit in een N76E003AT20 microcontroller van Nuvoton. Deze is gebaseerd op de 8051 architectuur en bevat een 18 kB flash-geheugen en een 12 bit brede ADC.
Het aarden van de behuizing
Lezers die deze voeding willen kopen adviseren wij de behuizing te aarden. Dat gaat natuurlijk erg eenvoudig. Onder een van de bevestigingsschroefjes van de print klemt u een soldeerlipje. Dat verbindt u met een klein draadje met de aardingslip op het C14 Euro chassisdeel. Klaar!
 |
| Het aarden van de behuizing van de voeding. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het testen van de SPS-E305 van Nice-Power
De minimale uitgangsspanning
Volgens de specificaties regelt de SPS-E305 vanaf 00,0 V. Wij waren benieuwd hoe nauwkeurig de uitgangsspanning is als deze wordt ingesteld op bijvoorbeeld 00,1 V. Dat gaat niet! De minimale spanning die op ons model kan worden ingesteld bedraagt 00,3 V. Tot onze verbazing levert de voeding bij deze instelling een alles behalve stabiele uitgangsspanning, de uitlezing op onze Fluke 8842A jittert alle kanten op. Aansluiten van een oscilloscoop op de voeding levert de verklaring van dit verschijnsel. Op de uitgangsspanning zitten, zie het onderstaande oscillogram, korte onregelmatig verschijnende positieve spanningspieken van wel 100 mV! Let op de horizontale schaal: een halve seconde per verdeling. Vandaar dat de 8842A zo erg jittert. Als een sample wordt genomen tijdens zo'n piek meet de meter een honderd millivolt hogere uitgangsspanning dan bij het vorig sample.
De voeding is dus absoluut onbruikbaar bij het instellen van dergelijke lage uitgangsspanningen. Het verschijnsel wordt echter wel steeds kleiner naarmate wij de uitgangsspanning verhogen. Bij 1,0 V is deze anomalie verdwenen en levert de voeding een stabiele uitgangsspanning.
 |
| De uitgangsrimpel bij een instelling op 0,3 V. (© 2023 Jos Verstraten) |
De nauwkeurigheid van de spanningsinstelling
Wij stellen de uitgangsspanning van de voeding op een aantal waarden in en meten met onze 8842A wat er, onbelast, uit de voeding komt. Met onze analoge wisselspanning millivoltmeter PM2454 meten wij meteen ook de gemiddelde rimpel die op de uitgang is te vinden. Zoals uit de onderstaande tabel blijkt neemt de rimpel af naarmate u de uitgangsspanning van de voeding op een hogere waarde instelt.
 |
| Nauwkeurigheid van de spanningsinstelling. (© 2023 Jos Verstraten) |
De nauwkeurigheid van de stroominstelling
Wij stellen de SPS-E305 in op een uitgangsspanning van 12,0 V en sluiten de voeding aan op onze op 12 A gelijkstroom ingestelde multimeter ET3255. Nadien zetten wij de uitgangsstroom van de voeding op een aantal waarden en meten de echte stroom die de voeding in deze kortsluitmodus levert. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel.
 |
| Nauwkeurigheid van de stroominstelling. (© 2023 Jos Verstraten) |
Uitgangsstabiliteit bij 5,00 V
De uitgangsstabiliteit definieert de constantheid van de uitgangsspanning in functie van de belastingsstroom. Deze grootheid is niet per definitie bij iedere uitgangsspanning hetzelfde, dus moet die bij diverse spanningen worden gemeten. Uiteraard wordt de stroom ingesteld op de maximale waarde van 5,1 A. Wij beginnen bij 5,00 V, de resultaten ziet u in de onderstaande tabel. Met de PM2454 meten wij meteen de gemiddelde waarde van de rimpel op de uitgangsspanning.
Het spanningsverschil tussen nul- en vollast bedraagt slechts 40,2 mV. Met de wet van ohm kunt u dan onmiddellijk de inwendige weerstand van de voeding berekenen. Een spanningsval van 40,2 mV bij een stroomvariatie van 5 A levert immers 8,04 mΩ op.
 |
| De uitgangsstabiliteit bij 5,00 V. (© 2023 Jos Verstraten) |
Rimpelspanning bij 5,00 V
Uit deze meetgegevens zou u kunnen afleiden dat deze goedkope voeding uitstekende prestaties levert voor hobby-gebruik. Als wij echter een oscilloscoop op de uitgang hangen en kijken wat er aan rimpelspanning op die 5 V gelijkspanning zit worden die uitstekende prestaties nogal de grond in geboord. Links ziet u de rimpel bij nullast, rechts bij vollast. Bij nullast ziet u een rimpel met een top-tot-top waarde van ongeveer 40 mV. Bij 5 V uitgangsspanning komt dat overeen met een rimpel van 0,8 %. Bij vollast, echter, daalt weliswaar de gemiddelde rimpel maar ontstaan er erg grote smalle pieken op de uitgangsspanning. Die zijn zowel positief als negatief en kunnen een waarde van 100 mV bereiken. Dat betekent dus dat de uitgangsspanning opeens kan variëren tussen 5,1 V en 4,9 V. Dat is, zelfs voor zo'n goedkope voeding, niet erg fraai te noemen!
 |
| De rimpelspanning bij 5,00 V en bij nul- en vollast. (© 2023 Jos Verstraten) |
Uitgangsstabiliteit en rimpelspanning bij 12,0 V
Wij hebben de metingen op dezelfde manier herhaald bij een uitgangsspanning van 12,0 V. Wij geven in het kort de belangrijkste resultaten:
- Uitgangsspanning bij nullast: 12,0694 V
- Gemiddelde rimpel bij nullast: 5,6 mV
- Uitgangsspanning bij vollast: 12,0099 V
- Gemiddelde rimpel bij vollast: 4,5 mV
- Spanningsval: 59,5 mV
- Inwendige weerstand: 11,9 mΩ
- Top-tot-top waarde rimpel bij nullast: 30 mV
- Top-tot-top waarde rimpel bij vollast: 200 mV
Ook nu komen er zeer grote smalle pieken voor op de uitgangsspanning bij vollast. Die kunnen wel 100 mV positief of negatief zijn, zodat wij de top-tot-top waarde inderdaad als 200 mV moeten registreren.
Uitgangsstabiliteit en rimpelspanning bij 30,0 V
Herhaling van de metingen bij 30,0 V uitgangsspanning levert op:
- Uitgangsspanning bij nullast: 29,911 V
- Gemiddelde rimpel bij nullast: 3,9 mV
- Uitgangsspanning bij vollast: 29,844 V
- Gemiddelde rimpel bij vollast: 6,3 mV
- Spanningsval: 67 mV
- Inwendige weerstand: 13,4 mΩ
- Top-tot-top waarde rimpel bij nullast: 22 mV
- Top-tot-top waarde rimpel bij vollast: 250 mV
Ook bij deze spanning ontstaan, naarmate de belastingsstroom toeneemt, steeds groter wordende smalle positieve en negatieve spikes op de uitgangsspanning.
De ingangsstabiliteit bij 15,0 V en 2,0 A
Deze parameter definieert de constantheid van de uitgangsspanning als de ingangsspanning van de voeding varieert. In dit geval wordt het apparaat gevoed uit de netspanning, dus wordt een variac van stal gehaald en de uitgangsspanning gemeten als de netspanning wordt gevarieerd tussen 200 V en 250 V. De resultaten zijn weer samengevat in een tabel.
Hieruit blijkt dat de ingangsstabiliteit uitstekend is. Bij een variatie in de netspanning van 50 V gaat de uitgangsspanning met slechts 3,9 mV stijgen!
 |
| De ingangsstabiliteit van de SPS-E305. (© 2023 Jos Verstraten) |
De lange termijn stabiliteit bij 5,0 V en 5,00 A
Bij deze test wordt de voeding maximaal belast met 5,00 A bij 5,00 V uitgangsspanning en wordt gemeten hoe stabiel de uitgangsspanning blijft in functie van de tijd. Door deze zware belasting gaat de voeding intern opwarmen en de vraag is hoe goed de elektronica is ontworpen om het verloop van de uitgangsspanning als gevolg van deze opwarming te compenseren. De resultaten zijn weer samengevat in de onderstaande tabel. Zoals uit deze gegevens blijkt bedraagt de maximale spanningsafwijking slechts 9,3 mV en blijft de uitgangsspanning na ongeveer twintig minuten al stabiel.
Over het thermische gedrag van deze voeding maken wij ons, na deze test, geen zorgen. Ook na een half uur leveren van 5 A kwam er uit de achterzijde slechts lauwe lucht en voelde de metalen behuizing niet echt warm aan.
 |
| De lange termijn stabiliteit bij 5,0 V en 5,00 A. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het in- en uitschakelgedrag van de voeding
De SPS-E305 heeft geen standby-knop of iets dergelijks. Dat betekent dat de uitgangsspanning onmiddellijk op de uitgangsklemmen staan na het inschakelen van het apparaat. Het is niet de bedoeling dat er bij dat inschakelen rare dingen op de uitgangsspanning verschijnen. Bij het uitschakelen moet de spanning zonder overgangsverschijnselen naar nul gaan. Om dat te testen hebben wij de voeding ingesteld op 15,0 V en met een paar 100 W draadgewonden weerstanden een stroom van 3,5 A getrokken. Nadien wordt de voeding uitgeschakeld en, met de oscilloscoop op de uitgang, weer in- en even later uitgeschakeld. Het resultaat ziet u op de onderstaande afbeelding, waar wij beide gebeurtenissen tot één oscillogram hebben verenigd. De uitgangsspanning gaat heel snel naar 12 V en nadien binnen ongeveer 800 ms naar de ingestelde waarde van 15,0 V. In ieder geval is er geen sprake van een overshoot bij het inschakelen van de voeding. Ook bij het uitschakelen gedraagt de voeding zich keurig.
 |
| Uitgangsspanning bij het in- en uitschakelen van de voeding. (© 2023 Jos Verstraten) |
Gedrag bij kortsluiting
Wij hebben de voeding ingesteld op een spanning van 15,0 V en een stroom van 5,10 A. Nadien hebben wij de uitgang even met een kwikschakelaartje uit een oude thermostaat kortgesloten. Het gedrag van de uitgangsspanning ziet u op onderstaand oscillogram. Na de kortsluiting gaat de uitgangsspanning opeens naar ongeveer 17 V en daalt nadien in ongeveer een halve seconde tot de instelwaarde van 15,0 V.
 |
| Uitgangsspanning bij het kortsluiten van de voeding. (© 2023 Jos Verstraten) |
Ons oordeel over de SPS-E305 van Nice-Power
Omdat deze voeding zo goedkoop en klein is en er bovendien lekker kek uitziet hadden wij heel graag een positief oordeel over dit apparaatje gegeven. Helaas, onze meetresultaten tonen aan dat de kwaliteit van deze voeding op belangrijke punten beneden de maat is. Akkoord, de instellingen gaan prima, de stabiliteit van de uitgangsspanning is goed, de nauwkeurigheid van de meters bevredigend en de inwendige weerstand uitstekend voor een voor het hobby-lab bestemd apparaat. Maar waar wij niet mee kunnen leven zijn de soms honderd millivolt grote spikes op de uitgangsspanning als u wat hogere stromen van de voeding verlangt. Dergelijke smalle spikes zijn heel erg moeilijk weg te filteren in de schakeling die wordt gevoed en hebben veel hoogfrequente inhoud die erg veel storingen kan veroorzaken. Zeker als u gevoelige schakelingen voedt die stroom slurpen kunt u erg veel last krijgen van deze spikes.
Die vervelende spikes vallen echter weg als u stromen van minder dan een halve ampère van de voeding vraagt. Voor het voeden van kleine schakelingetjes, de weinig stroom vragen, kunt u deze voeding dus wel zonder problemen gebruiken. Ook voor elektrochemische experimenten waar u een hoge constante stroom door een elektrolytisch bad moet sturen is deze goedkope voeding uitermate geschikt.
LilyGO TTGO SIM ESP32 board
