Door Timo PE1FOD (techniek) en Tjalling PE1RQM (tekst)
Dit artikel is bijgewerkt op 19 februari 2016
De “Tenma 72-10488” is een labvoeding met microcontroller regeling. We willen met dit artikel deze voeding onder de aandacht brengen, omdat het een ideale labvoeding kan zijn voor de hobbyist en semi-professional.
Deze voedingen worden OEM geproduceerd door Korad (niet verwarren met Conrad) in China en worden onder verschillende namen verkocht. Ook onder Korad’s eigen naam. De hier beschreven Tenma 72-10488 is een 30V, 3A uitvoering. Er zijn echter ook 30V, 5A uitvoeringen zoals bijvoorbeeld de Korad KA3005P, of de Velleman LABPS3005D. Sommige uitvoeringen hebben een USB aansluiting voor besturing vanaf een computer. Het door ons geteste exemplaar had deze optie niet. Bij bepaalde uitvoeringen kan er een verschil zijn in de connectoren (terminals) aan de voorzijde; de Velleman heeft bijvoorbeeld veiligheidsstekkers en dus geen mogelijkheid om een draad vast te klemmen tussen de connectoren. Ook zijn (zeker van de 5A modellen) verschillende revisies, omdat er met de eerste modellen wat problemen waren met de transistoren.
Kenmerken Tenma 72-10488
- Lineaire voeding (dus geen schakelruis) met transformator
- De transformator heeft meerdere aftakkingen die door de voeding zelf geschakeld worden aan de hand van de uitgangsspanning, om dissipatie te beperken. De overgang tussen de aftakkingen heeft een keurige hysteresis.
- Microcontroller gebaseerde regeling en besturing met een rotary encoder en tiptoetsen
- Bereik uitgangsspanning in Constant Voltage mode: 0-31 V (instelbaar als over-voltage protection)
- Resolutie spanningsinstelling: 10 mV
- Bereik stroombegrenzing, Constant Current: 3,1 A (instelbaar als over-current protection)
- Resolutie stroominstelling: 1 mA
- Displays: LED rood
- Aantal geheugenplaatsen: 5
Bediening
Zowel de uitgangsspanning als de maximale stroom is instelbaar met een rotary encoder. Met een pijltjestoets kan de te wijzigen digit gekozen worden en met de rotary encoder wordt vervolgens de waarde voor die digit ingesteld. Dat gaat allemaal vrij eenvoudig en snel. De regeling van de rotary encoder van zowel de spanning als de maximale stroom is bovendien doorlopend, waardoor het lijkt alsof je aan een normale potmeter draait.
De uitgang van de voeding kan met een on/off knop ingeschakeld of uitgeschakeld worden. Dat is handig, omdat op die manier eerst alle instellingen gedaan kunnen worden, alvorens de aangesloten schakeling onder spanning te zetten. Of natuurlijk om tussentijds de schakeling van de spanning af te halen.
De instelling voor de uitgangsspanning gaat als volgt: Met de selectieknop kies je voor “Voltage”, waarna in het bovenste display de gewenste uitgangsspanning ingesteld kan worden met de rotary encoder. Als de uitgang van de voeding ingeschakeld is, dan wordt wijziging direct doorgevoerd. Indien enkele seconden niets meer wordt veranderd schakelt het bovenste display weer terug naar een spanningsmeting (live weergave). Deze is in de praktijk vrijwel gelijk aan de ingestelde waarde, behalve als de voeding in stroombegrenzing staat (ofwel, “constant current” mode, zie hieronder).
De instelling voor de stroom gaat als volgt: Met de selectieknop kies je voor “Current”, waarna in het onderste display de gewenste maximale uitgangsstroom ingesteld kan worden met de rotary encoder. Als de uitgang van de voeding ingeschakeld is, dan wordt wijziging direct doorgevoerd. Indien enkele seconden niets meer wordt veranderd schakelt het onderste display weer terug naar een stroommeting (live weergave). Deze meet de werkelijk afgenomen stroom. De ingestelde stroom geldt dus als stroombegrenzing. Voorbeeld: als men 0,500 A instelt (500mA) en de aangesloten schakeling neemt maar 200mA af, dan zal de voeding dat keurig leveren met de boven ingestelde spanning. Maar zodra de schakeling ineens 600mA wil gaan afnemen, dan zal de voeding direct ingrijpen en de uitgangsstroom beperken tot de ingestelde waarde van 500mA.
Dat doet de voeding door de uitgangsspanning direct omlaag te regelen, zodat de 500mA niet meer wordt overschreden. Deze toestand van het regelen van de uitgangsspanning om de stroom te begrenzen op de ingestelde waarde, heet Constant-Current mode. De uitgangsstroom blijft in ons voorbeeld immers op 500mA en zal niet hoger worden. De voeding stabiliseert dus niet meer de uitgangsspanning, maar de uitgangsstroom. Tot de schakeling weer minder dan 500mA zal gaan afnemen. Dan schakelt de voeding automatisch weer terug naar normale mode (constant voltage) met een vaste uitgangsspanning. Hoe sneller de voeding ingrijpt, hoe beter. Anders krijg je mogelijk een “overshoot”. Dat is bij deze voeding wel in orde.
Zodoende kan men schakelingen beschermen tegen defecten (rookwolken), omdat de stroom begrenst wordt. Ook kan de constant-current mode gebruikt worden om bepaalde accu’s mee op te laden.
De binnenzijde
Geheugenplaatsen
5 veelgebruikte instellingen voor spanning en stroombegrenzing kunnen worden opgeslagen in het geheugen. Handig om bijvoorbeeld snel te kunnen schakelen naar een 3,3V instelling. Of een instelling waarmee je loodaccu’s kan opladen. Of een TTL level instelling van 5V. De eerste 4 geheugenplaatsen zijn op het voorfront op te roepen met een toets of met de rotary encoder. Voor geheugenplaats 5 is vreemd genoeg geen knop gereserveerd. Die kan je alleen met de rotary encoder benaderen. Terug kan je dan niet, dan moet je weer op een toets drukken. De reden is ons onbekend. Wellicht was er geen ruimte meer op het front, of is het misschien ook wel met opzet gedaan om daarin een weinig gebruikte instelling (een gevaarlijke bijvoorbeeld) te kunnen opslaan.
Connectoren (Terminals / Binding posts)
Foto’s zeggen meer dan woorden. Dit zijn geen “safety terminals”, dus niet geschikt voor veiligheidssnoeren. Dat heeft de uitvoering van Velleman overigens weer wel. Let goed op bij de aanschaf waarmee dat betreffende model voorzien is.
Noise
We hebben een ruismeting gedaan, maar de uitkomsten zijn in werkelijkheid nog wat gunstiger dan wat hier beschreven wordt. Dat komt door het ontbreken van echt goede apparatuur voor het doen van ruismetingen. Maar de uitkomsten zijn uitermate gunstig, dus dat is dan ook de algemene conclusie.
In CV mode: Belasting 1,05 A, uitgangsspanning 20V volgens instelling van de voeding
De ruis die je hier nog ziet, komt zelfs nog voor een deel uit de ingangsversterker van de oscilloscoop. Zo laag is het.
Beoordeling: Goed
In CC mode:
Belasting volledig: 3,1 A, uitgangsspanning was ca. 7,1V bij deze belasting (halogeenlamp) in deze begrenzende CC mode
Ca. 3,8mVtt. Bij een lagere belasting is de ruis ook wat lager (3mVtt minimaal in CC mode).
Ook een heel goed resultaat. CC mode staat er om bekend dat voedingen dan wat meer ruis produceren aan de uitgang. Dat is bij deze voeding geen uitzondering, maar de ruis is nog steeds zeer laag.
Beoordeling: Goed
Gemeten afwijking ten opzichte van ingestelde spanningswaarde
Meting uitgangsspanning (onbelast) om de nauwkeurigheid van de afregeling te beoordelen. De referentiemeter was gewoon een goede multimeter van Tektronix. Deze lijst is daarom slechts een indicatie welk verloop je ongeveer mag verwachten. De gemeten afwijking was in elk geval erg klein en boven verwachting goed voor een voeding van deze prijsklasse.
| Instelling voeding (Volt) | Gemeten (op Tek DMM850) (Volt) | Gemeten afwijking (mV) |
| 00.00 | 00.006 | +6 |
| 00.01 | 00.015 | +5 |
| 01.50 | 01.504 | +4 |
| 02.00 | 02.004 | +4 |
| 03.00 | 03.002 | +2 |
| 04.00 | 04.006 | +6 |
| 05.00 | 05.012 | +12 |
| 06.00 | 06.011 | +11 |
| 07.00 | 07.011 | +11 |
| 08.00 | 08.012 | +12 |
| 09.00 | 09.027 | +27 |
| 10.00 | 10.030 | +30 |
| 11.00 | 11.029 | +29 |
| 12.00 | 12.030 | +30 |
| 13.00 | 13.031 | +31 |
| 14.00 | 14.039 | +39 |
| 15.00 | 15.042 | +42 |
| 16.00 | 16.041 | +41 |
| 17.00 | 17.043 | +43 |
| 18.00 | 17.985 | -15 |
| 19.00 | 18.985 | -15 |
| 20.00 | 19.986 | -14 |
| 21.00 | 20.985 | -15 |
| 22.00 | 21.987 | -13 |
| 23.00 | 22.995 | -5 |
| 24.00 | 23.995 | -5 |
| 25.00 | 24.999 | -1 |
| 26.00 | 26.000 | 0 |
| 27.00 | 27.019 | +19 |
| 28.00 | 28.019 | +19 |
| 29.00 | 29.021 | +21 |
| 30.00 | 30.025 | +25 |
| 31.00 | 31.028 | +28 |
Ventilator
Er zit een ventilator in voor de koeling. Om die reden kon de voeding compact gehouden worden, omdat de noodzaak voor een groot koelblok niet meer nodig was. De ventilator wordt geregeld aan de hand van de belasting. Maar dat maakt het nog niet een heel erg stille voeding, maar bij lage belasting valt het wel mee.
EEVblog testen
Op het EEVblog Youtube kanaal is het Korad KA3005P 5A exemplaar onder de aandacht gebracht. Dave test nog wat meer zaken, zoals overshoot etc. Laten we beginnen met de teardown, zoals Dave dat zo mooi kan doen. Dit is nog een eerste revisie van de voeding (met zo blijkt later nog een fout in het ontwerp):
De daaropvolgende video moest een review zijn, maar de voeding raakte defect tijdens het maken van de review. Dat zorgde voor stevige kritiek, zoals we van Dave gewend kunnen zijn. Leuk om te zien, maar houd er rekening mee dat dit niet meer het actuele model is. De fabrikant heeft de fouten aan het transistorontwerp in 2012 hersteld. In een opvolgende video wordt de vernieuwde revisie getest.
De vernieuwde versie (sinds 2012):
Mocht je opmerkingen of vragen hebben, plaats deze dan hieronder.
Beste Tjalling,
Bedankt voor deze mooie en interessante review, Ik was pas ook aan het rondkijken voor een regelbare voeding en kwam bij Conrad terecht en dat betreft een model lager dan die jij hier beschrijft namelijk de: Velleman LABPS3005.
Deze leek mij een goede optie voor mij, die andere die jij hebt heb ik als optie.
73 PD5CVL
Die Velleman is ook mooi inderdaad. Allemaal dezelfde OEM. Alleen wat variatie in stroom (3A, of 5A) en de connectoren/binding posts. Conrad is er niet eens duur mee.
Voor mij zijn de connectoren van de Velleman wel een nadeel (ik vind veiligheidsstekkers onzin tot 30V en heb liever iets waar ik een draadje in kan doen), voor een ander juist een voordeel als ze al veel banaanstekkers gebruiken.
dank voor deze (inmiddels 2 jaar oude) zeer nuttige review. Heb hierdoor nu zonder bedenkingen een voeding durven kopen. En er weer wat van geleerd natuurlijk… Groet, tony
De tijd gaat snel! Gelukkig zijn soortgelijke voedingen nog steeds te koop. Veel plezier ermee!
Voor de lekkerbek: Indien de veiligheids connectoren van de Velleman voeding niet naar tevredenheid zijn, kun je een extensie / adaptor maken door gebruik te maken van 2 vergulde banana stekers voor luidsprekers. Deze zijn los te koop en hebben een aandraai-mogelijkheid (nurled screw) op de kop. In de steker zit door en door dwars een gat geboord om de kabel (normaliter luidspreker snoer) door te voeren en met de nurled screw deze galvanisch te klemmen.
Greetz PA3CMP