Тест контроллера Koolance CTR-CD12

Среди производителей контроллеров для систем водяного охлаждения Koolance занимает лидирующие позиции: всевозможные платы управления вида TMS-200, модули в 5,25” отсек, содержащие помпу, резервуар и непосредственно управление СВО, повышающие конвертеры 12-24 В и многое другое. Тем не менее, до сей поры не было простого, но в то же время функционального решения, которое было бы лишено досадных проблем. TMS-200, например, имел явные проблем со стабильностью выходного напряжения, которые, судя по фотографиям, так и не решили в TMS-205. Но сегодня мы рассмотрим помесь реобаса и контроллера СВО под названием Koolance CTR-CD12.

Коробка вполне традиционна для последних продуктов Koolance, никуда не делась и надпись «Designed in the USA. Made in Korea».

1

А вот комплектация несколько скудная по сравнению с TMS-200, но присутствует одна очень важная вещь – переходник 3-pin => 4-pin, который позволит подключить D5.

2

Помимо этого в комплект входит инструкция, 4 винта и короткий провод, назначение которого для меня осталось загадкой, т.к. в инструкции о нем ни слова. Единственная мысль – это перемычка, чтобы запускать блок питания напрямую при заправке СВО. Часто в роли перемычки выступает скрепка, а тут вполне удобное для этой цели приспособление.

На передней панели расположился VFD дисплей типоразмера 16х2, т.е. 2 строки по 16 символов в каждой. За управление отвечают 5 клавиш: 4 из них выполняют роль стрелок в меню, а пятая – Select.

3

Взглянем на оборотную сторону CD-12:

4

Характеристики устройства:

  • Каналов под вентиляторы: 3
  • Нагрузка на канал: 2А
  • Суммарная допустимая нагрузка на все каналы: 4,5 А
  • Количество каналов под термодатчики и их тип: 3, номинал 10 кОм
  • Нагрузка на канал помпы: 2,2 А
  • Типы подключаемых расходомеров: FM-17 или FM-16
  • Размер: 150х45х92мм

 

Разумеется, что все самое интересное обычно скрывается внутри, так что вперед:

5

Компоновка достаточно плотная, а вся электроника разместилась на трех платах + еще плата, на которой расположен контроллер дисплея:

6

Снимаем дисплей:

7 8

В первую очередь рассмотрим более подробно плату, которая отвечает за питание помпы. На лицевой части примостился повышающий трансформатор, стабилизирующие конденсаторы, дроссель и токовый шунт R5:

9

На оборотной – управляющие микросхемы:

10

Начнем с силового N-канального транзистора FDD8447L в корпусе TO-252:

11

Далее идет мощный диод, предотвращающий ход обратного тока из-за реактивной составляющей нагрузки:

12

А в основе лежит ШИМ контроллер 3843B, который как раз и управляет вышеупомянутым транзистором, а благодаря токоизмерительному шунту R5 осуществляется защита от перегрузки.

13

Управляется контроллер при помощи цифрового потенциометра ISL23511:

14

Так зачем же было все это городить? В итоге получается схема, которая позволяет получать на выходе напряжение более 12 В, при этом под нагрузкой оно должно не проседать, помимо этого реализуется регулировка выходного напряжения на канале помпы.

Теперь же перейдем ко второй плате, на которой расположен 32-битный микроконтроллер STM32F101R8T6 – один из самых простых в линейке, максимальная частота – 36 МГц, внешний резонатор типичен для подобных МК — 8 МГц, т.к. итоговая частота получается при помощи множителей.

15

Вот и добрались до нижней платы:

16

Помимо пищалки и реле, которое отвечает за аварийное выключение ПК, нас интересуют 3 силовых транзистора, на этот раз они P-канальные – FDD4243.

17

Правее расположился стабилизатор, выдающий 3,3 В, от который питается центральный микроконтроллер – KA78R33:

18

А под печатной платой расположился стабилизатор на 5 В, он через термопасту контактирует с корпусом CD-12:

19

Хочется отметить, что инженеры Koolance к схемотехнике устройство подошли довольно ответственно, разводка аккуратная, все продумано и технически грамотно, если бы не одно «но» о котором расскажу чуть позже. Иной читатель задаст вопрос – а зачем нужно было делать 3 платы, если можно было все вместить на одну? Во-первых, подобное разделение позволило сделать CD-12 более компактным. А вторая причина вытекает из первой: CD-12 – это не единственное творение Koolance, содержащее внутри вышеупомянутую компоновку. Посмотрите на RP-1200 – по электронике полный аналог CD-12:

120

И вот тут одну большую плату попросту негде разместить и решение разнести компоненты на три платы выглядит более чем разумным.

Перейдем непосредственно к тестированию. Если не подключить термодатчики, то вместо 0,0 °С будет написано OPEN:

20
Подключаем их и CD-12 исправно показывает температуру окружающего воздуха:

21
Далее имеет смысл приводить не фотографии устройства с соответствующими пунктами меню, а непосредственно структуру меню:

Температура – выбираем температурный датчик и задаем для него 2 значения: температура, по достижению которой раздастся звуковой сигнал, и температура, по достижении которой произойдет выключение компьютера. Можно задавать значения от 0 до 99°С

Вентиляторы — можно настроить либо все каналы разом, либо по отдельности в процентах от 0 и до 100. Помимо этого доступен режим Авто для которого необходимо выбрать температурный датчик, на основании которого будет производиться регулировка, и два значения для температуры. А работает он следующим образом:

1

Регулировка осуществляется плавно, но вот не всегда можно точно угадать как именно, ведь мы по сути задаем 2 крайние точки по температуре, а это не всегда удобно. Тем не менее, привыкнуть можно, а рассчитывается все элементарно.

Настройка помпы – задается один из 10 «уровней».

Настройка расходомера – задаем тип датчика (FM-17 или FM-16) и диаметр шланга (6 мм, 10 мм или 13 мм).

Настройка отображения – можно выбрать два режима: фиксированный, при котором на дисплей выводится всего два значения, или с прокруткой, когда данные постоянно меняются на дисплее. Во втором случае можно выбрать тип прокрутки – вертикальная или горизонтальная.

На этом настройки заканчиваются, хотя стоит отметить, что все необходимое настраивается, меню достаточно удобное и понятное – хватает пары минут чтобы выучить расположение всех пунктов. Так что перейдем к тестированию каналов вентиляторов, для этого была собрана простая схема из мощного полевого транзистора, который работал в линейном режиме, при этом было создано короткое замыкание. Регулируя напряжение, подаваемое на затвор транзистора, можно регулировать силу проходящего через него тока с высокой точностью. На транзистор был прикреплен крупный радиатор, который дополнительно обдувался вентилятором, что позволило создавать нагрузку до 5-6 А. Сила тока контролировалась по цифровому мультиметру, а напряжение – по осциллографу. Получились следующие результаты:

2

Напомню, что максимальная заявленная нагрузка на канал – 2 А. CD12 подобную нагрузку выдерживает без особых проблем, напряжение же проседает всего на 1 В, что является очень и очень неплохим результатом. Более того, в ходе тестирования создавалась кратковременная нагрузка 4-5 А без каких-либо последствий для CD12. Но проблемы кроются в другом: при обзоре схемотехники я немеряно пропустил одну важную вещь – фильтр выходного напряжения, а точнее его отсутствие. Предлагаю посмотреть осциллограммы, для начала при 95% выходного напряжения и нагрузке 1 А:

3

Напряжение подается явными импульсами практически прямоугольной формы, теперь посмотрим поближе при развертке 500 нс/деление:

4

Далее поставим в настройках контроллера 50% и создадим нагрузку 0,25 А:

5 6

Тут уже более отчетливы видны пульсации, возникающие из-за остаточной емкости на компонентах, хотя меня больше беспокоит «обратное» напряжение при работе транзистора, хотя на выходе и стоят защитные диоды. Так чем же грозит нестабилизированное импульсное напряжение? Для половины вентиляторов почти что ничем, т.к. в них стоят конденсаторы достаточной для сглаживания подобных импульсов емкости. А вот половина вентиляторов может пищать, скрипеть и издавать нехарактерные для них звуки, хотя частота импульсов ровно 20 кГц, т.е. принято считать, что вне слышимого человеком диапазоне. Nanoxia FX, например, начинает пищать и останавливается даже при 99% — ситуация аналогичная с той, что мы наблюдали у TMS-200.

Почему же инженеры Koolance не исправили проблему? Или они и вовсе не считают это проблемой? Для рядового пользователя все это выливается в неприятности при использовании некоторых капризных вентиляторов. И даже если повесить параллельно конденсатор, проблема решиться лишь частично – значительная часть вентиляторов перестанет пищать, но поднимется минимальный порог выходного напряжения. И вновь не пойму почему казалось бы умные люди в который раз допускают такие ошибки.

А вот к каналу помпы не придерешься, особенно с учетом отдельного трансформатора и LC фильтра:

7

Вплоть до 2 А напряжение на канале проседает незначительно, а ровно на 2.3 А срабатывает защита и напряжение начинает проседать. Отрадно, что полученные результаты соответствуют заявленным производителем цифрам. Не стоит переживать и за стабильность выходного напряжения, осциллограмма получена при минимальном выходном напряжении на канале (уровень 1), развертка 25 мкс/деление:

8

Отчетливо видно, что ШИМ контроллер работает на частоте около 100кГц, что даже выше типичной для подобных решений частоты 50-60 кГц. Следующая осциллограмма снята при развертке 500 нс/деление:

9

Амплитуда пульсаций укладывается в 200-300 мВ – отличный результат с учетом нагрузки в 1.5 А.

В итоге по результатам тестирования складывается двоякое впечатление: высокая мощность каналов, отличная реализация канала под помпу, но поражает халатность по отношению к каналам вентиляторов, т.к. можно было добавить элементарный LC фильтр и решить разом все проблемы. Тем не менее, по сути это единственные придирки, но давайте разберем все по пунктам.

Плюсы:

  • Плавная регулировка скорости вращения в зависимости от температуры
  • Высокая мощность каналов
  • Отличная реализация канала под помпы
  • Возможность подключения расходомеров
  • Достойный VFD дисплей, хорошие углы обзоры
  • Высокое качество изготовления

Минусы:

  • Явные недоработки каналов для вентиляторов
  • Настройки автоматического режима могли быть удобнее
  • Несколько завышенная цена ($130 на сайте производителя)

Признаюсь, что я давно ждал нечто подобное – строгий и солидный реобас в 5,25” с высокой мощностью и честным автоматическим режимом. У Koolance мог бы получиться практически идеальный продукт, если бы не досадная недоработка. Тем не менее, аналогов у CD12 попросту нет и даже с учетом слегка завышенной цены (в России как минимум 5,5 тысяч) выглядит достойным и привлекательным для покупки продуктом. И искренне надеюсь, что американо-корейцы все же доведут его до идеала.

Вам также может понравиться...

Добавить комментарий

This site uses XenWord.