Elke maker en professionele ontwikkelaar hecht veel waarde aan bureauruimte. Werktafels raken snel overvol met oscilloscopen, multimeters en voedingen. Voedingen zijn bijzonder omvangrijk en nemen veel ruimte in beslag. Om dit probleem aan te pakken heeft Miniware een ingenieuze oplossing bedacht: de Miniware MDP P906. Dit apparaat zet elke gelijkspanningsbron om in een stabiele, nauwkeurige en geregelde labvoeding. Het volbrengt deze taak binnen het compacte formaat van een USB-hub en biedt een groot aantal functies.

Overzicht van de Miniware MDP P906

Het systeem dat we in dit artikel bekijken bestaat uit twee Miniware modules (Figuur 1):

•    MDP-P906 Digital Power Supply
•    MDP-M01 Smart Digital Monitor
 
Digitale voeding MDP-P906 en Smart Digital Monitor MDP-M01.
Figuur 1. De digitale voeding MDP-P906 met daarop de Smart Digital Monitor MDP-M01.

De MDP-P906 digitale voeding heeft een klein OLED-scherm, drie drukknoppen en een draaiknop. Dit minimalistische ontwerp is goed genoeg om zijn werk prima te doen.

De MDP-M01 Smart Digital Monitor met zijn 2,8 inch TFT-scherm biedt een display en bediening voor de voeding. Het scherm kan helemaal verticaal gedraaid worden, wat handig is om het overal op een werkbank te bekijken. De modules communiceren draadloos met elkaar op 2,4 GHz. Eén MPD-M01 kan tot zes andere modules tegelijk aansturen.

Slechts het begin

Andere modules zoals een digitale signaalgenerator, een elektronische belasting, een laadstation en een batterijpakket zijn inmiddels aangekondigd.

De producten worden geleverd in hoogwaardige verpakkingen die ze beschermen en accessoires bevatten zoals kabels en handleidingen. De kabels voor het aansluiten van schakelingen op de P906 hebben vergulde aansluitstekkers en een siliconen coating van hoge kwaliteit. De apparaten zelf zijn ook van solide kwaliteit, met een aluminium behuizing en vergulde aansluitingen.

Specificaties van de Miniware MDP P906

Miniware MDP P906 Digitale Voeding

  • Ingangsspanning: 4,2 VDC - 30 VDC, 14 A (max) of QC3.0/PD2.0 20 V, 5 A (max)
  • Uitgangsspanning: 0-30 VDC, 0-10 A, 300 W max.
  • Uitgangsresolutie: 10 mV, 2 mA; tot 1 mV, 1 mA via Smart Digital Monitor
  • Uitgangsnauwkeurigheid: 0,03 % + 5 mV
  • Aanpassingspercentage belasting: < ±0.01 %
  • Aanpassingspercentage vermogen: < ±0.01 %
  • Rimpel en ruis: < 250 µVRMS, 3 mVPP; < 2mARMS
  • Transiënt reactiesnelheid: < 4 µs
  • Ingangsbeveiliging: overspanning, onderspanning, omgekeerde aansluiting
  • Uitgangsbeveiliging: overstroom, terugstroming en overtemperatuur
  • Automatische uitschakeling en micro-power modus
  • Afmetingen (exclusief rubberen voetjes): 112 mm x 66 mm x 20 mm
  • Gewicht: 181 gram

MDP-M01 Smart Digital Monitor

  • Schermgrootte: 2,8" TFT
  • Schermresolutie: 240 × 320
  • Ingangsspaning: 3,6 VDC - 5,5 VDC, 0,1 A
  • Bestuurbare kanalen: 6
  • Afmetingen: 107 mm × 66 mm × 14 mm
  • Gewicht: 133 gram

Miniware MDP P906, de krachtige minivoeding

Ondanks zijn kleine formaat kan de MDP-P906 tot 300 W (30 V, 10 A) leveren, wat meer dan genoeg is voor de meeste toepassingen, zowel voor makers als voor professionele gebruikers. Om dit hoge vermogen aan te kunnen heeft de MDP-P906 een ingebouwde ventilator die de elektronica binnenin bijna geluidloos afkoelt.

De Miniware MDP P906 is aangewezen op een externe voeding om de wisselspanning om te zetten in een geschikte gelijkspanning voor de ingang. Elke schakelende of lineaire voeding is geschikt. De P906 werkt als een precisie DC/DC converter die de traditionele labvoedingen kan vervangen. Bijna elke gelijkspanningsbron die een spanning tussen 4,2 V en 30 V kan leveren is geschikt. Dit varieert van batterij-oplaadadapters en laptop AC-adapters tot USB-hub poorten of zelfs desktopcomputers (zie Figuur 2). De digitale voeding heeft ook een USB-C (Quick Charge 3.0) ingang.
 
Enkele opties voor het ingangsvermogen van de MDP-P906.
Figuur 2. Verschillende opties voor de ingangsspanning van de MDP-P906.
Een voordeel van deze methode is dat bijvoorbeeld de wisselspanningsadapter onder de werktafel kan worden geplaatst, zodat alleen de compacte omvormer op de werktafel overblijft. Met een oplaadbare batterij zoals een powerbank biedt het nog meer flexibiliteit. Dit maakt het tot een draagbare universele voeding.

Een standaard USB-poort van een PC is ook bruikbaar. Natuurlijk is het beschikbare vermogen in dit geval beperkt en afhankelijk van de specificaties van de poort. Maar op een volle werktafel kan het handig zijn om gemakkelijk toegang te hebben tot een 15 V/300 mA of vergelijkbare voeding.

Kortom, de MDP-P906 is een handige kleine voedingsconverter die (bijna) elke gelijkspanningsbron omzet in een stabiele, nauwkeurige en geregelde voeding.

Voeg een slimme digitale monitor toe

De digitale voeding kan zelfstandig werken, of samen met de draadloze display/besturingseenheid MDP-M01. Deze heeft een groot display en druk- en draaiknoppen om verschillende andere modules tegelijk te bedienen. Hij wordt gevoed via een micro-USB kabel (meegeleverd) van de digitale voeding. De kabel levert alleen voeding, want de communicatie tussen de units is draadloos.

Hoewel de communicatie via Wi-Fi verloopt, is de maximale afstand tussen de display/besturingseenheid en de voeding ongeveer twee tot drie meter. Dat is niet veel en het beperkt enigszins de mogelijkheden om tot zes apparaten op een werktafel of verspreid in een kamer te bedienen.

Prestaties

De digitale voeding heeft een uitgangsbereik van 0 V tot 30 V en kan tot 10 A stroom leveren. Dit is natuurlijk afhankelijk van de voedingsbron aan de ingang. De P906 heeft een conversie-efficiëntie tot 95%. Daarom kan de P906 bijvoorbeeld met een 19 V/4,25 A (80 W) laptop voedingsadapter het volgende leveren:
 
  • 3,3 V, tot 10 A
  • 5 V, tot 10 A
  • 12 V, tot 6 A
  • 25 V, tot 3 A
  • 30 V, tot 2 A
     

of alles daar tussenin. Zelfs een 5 V/1 A USB-telefoonoplader kan worden opgewaardeerd tot 12 V, 15 V of zelfs 30 V, en nog steeds 0,3 A of meer leveren.

Nauwkeurigheid, stabiliteit en ruis

De stabiliteit en nauwkeurigheid van de waarden op het display van de digitale voeding werden gecontroleerd met een gekalibreerde HP E2377A multimeter. De resultaten bevestigden de hoge nauwkeurigheid van de aflezingen van de MDP-P906 (Tabel 1).
 
MDP-P906 (V) HP E2377A (V)
0.110 109.9 mV
3.008 3.013
5.006 5.009
9.997 10.00
19.991 20.01
29.792 29.82
Tabel 1. Vergelijking van weergegeven en gemeten uitgangsspanningen.

Een dergelijke nauwkeurigheid zou goed genoeg moeten zijn voor alle praktische toepassingen. Zowel de gewenste als de gemeten spanningswaarden zijn zeer nauwkeurig; de stroomwaarden waren altijd precies goed. De stroombegrenzing werkt ook perfect, met een precisie tot op milliampere niveau.

De spanningsregeling is ook uitstekend (Figuur 3). Spanningsfluctuaties kunnen nauwelijks worden waargenomen met een standaard digitale multimeter van hoge kwaliteit. De waargenomen spanningsval bij 5 V met een belasting van 0 V tot 3 A was minder dan 10 mV.

Alle metingen zijn uitgevoerd met de 4-punts Kelvin (4-draads) detectiemethode, waarbij spanningen direct op de uitgangsconnectoren zijn gemeten.
 
Uitstekende precisiemetingen
Figuur 3. Uitstekende nauwkeurigheidswaarden.
Ook de belastingsregeling is uitstekend en snel. Figuur 4 laat zien dat de spanningspiek bij een belastingsverandering van 0 A naar 1,5 A minder dan 150 mV en korter dan 1 µs is.
 
P906 belastingsregeling
Figuur 4. Nauwkeurige regeling van de belasting.
Het ruisniveau is extreem laag: < 0,8 mVPP bij 30 V met een belasting van 3 A. Natuurlijk hangt het ruisniveau af van de kwaliteit van de ingangsvoeding. Als zeer lage ruisniveaus nodig zijn, moet een batterij worden gebruikt als primaire voedingsbron. In elk geval biedt het circuit van de MDP-P906 een uitstekende filtering.

Een vergelijking van de MiniWare MDP P906 met een lineaire voeding zoals de HP 3612A laat vergelijkbare piek-tot-piek en RMS-rimpelwaarden zien. Een test uitgevoerd bij 5 V met een belasting van 2,5 A gaf de volgende resultaten (Tabel 2):
 
Voeding VRMS VPP
MDP-P906 ±350 µV 1.25 mV
HP 3612A ±450 µV 1.50 mV
Tabel 2. Vergelijking van RMS- en piek-piekwaarden.

Test en beveiliging met hoog vermogen

Voor tests met een hoog vermogen werd een set weerstanden van 50 W gebruikt. De test werd uitgevoerd bij 5 V, 10 A (50 W) en herhaald bij 15 V/3 A (30 W) en 25 V/2 A (50 W). Alle gemeten waarden vielen ruim binnen de specificaties. Tot slot werd ter illustratie een 12 V/4,25 A (50 W) halogeenlamp aangesloten. De primaire stroombron was een li-ion batterijpakket (nominaal 3,8 V/20 A). Zoals Figuur 5 laat zien, volbrengt de digitale voeding deze taak op bewonderenswaardige wijze en de lamp brandt op vol vermogen.
 
Hoog vermogen is geen probleem voor de P906.
Figuur 5. Een hoog vermogen (> 50 W) is geen probleem voor de P906.

De kortsluitbeveiliging werkt ook heel goed. Zelfs bij hoge spannings- en stroominstellingen werden geen vonken en geen schade aan de aangesloten circuits of de voeding waargenomen. Thermische beveiliging is ook aanwezig, maar het is moeilijk om het punt te bereiken waarop een thermische uitschakeling nodig is. Alleen bij omgevingstemperaturen van meer dan 30 °C kan het van pas komen.

Bediening en gebruiksgemak

Zoals elke ervaren gebruiker maar al te goed weet, kan er veel misgaan bij het bedienen van voedingen. Verkeerde instellingen kunnen snel leiden tot aanzienlijke en kostbare schade aan aangesloten onderdelen en schakelingen. Er kan zelfs brand ontstaan en er kunnen explosies plaatsvinden wanneer spannings- of stroomlimieten verkeerd worden ingesteld. Een slecht ontworpen gebruikersinterface vergroot de kans op bedieningsfouten. Gelukkig zijn de risico's bij de P906 beperkt dankzij de gebruiksvriendelijke interface. Een draaiknop regelt de parameterwaarden, terwijl de drie knoppen de betreffende parameter selecteren, het hoofdmenu openen en de stroomtoevoer starten en stoppen.

Hoofdmenu

Het hoofdmenu biedt alleen de basisopties zoals het wijzigen van de spannings- en stroomlimieten. Het display toont de uitgangsspanning (V), uitgangsstroom (A) en het vermogen dat wordt afgegeven (W).

Na het indrukken van de menuknop kan informatie over temperatuur en versienummers worden opgevraagd. Ook kunnen de ingangswaarden worden weergegeven, wat handig is voor het oplossen van problemen bij het naderen van de limieten.

Draaiknop voor gebruiksgemak

De draaiknop werkt prima en maakt het instellen van spannings- en stroomlimieten eenvoudig. Als de uitgang is uitgeschakeld, toont het display de doelwaarden. Als je op de eerste knop drukt, blader je door de parameters, die duidelijk op het display worden weergegeven. Parameters instellen terwijl de uitgang actief is, kan ook zonder problemen. De metingen van de uitgangsspanning en -stroom worden nog steeds weergegeven, terwijl de waarde van het uitgangsvermogen tijdelijk wordt vervangen door de waarde van de nieuwe instelling.

Enigszins onhandig is dat voordat je aan de draaiknop draait, de enige indicatie van wat er gaat veranderen een kleine letter in het midden van het scherm is. Hierdoor bestaat het risico dat per ongeluk de verkeerde parameter wordt aangepast. Schakelingen met microcontrollers zijn tamelijk gevoelig voor een onbedoelde spanningsaanpassing.

Grafische weergave

De displaymodule (Figuur 6) toont de bedieningselementen voor individuele MDP-modulestacks en kan grafieken voor spanning en stroom uitzetten. Naast het weergeven van de actuele waarden kan de unit ook de spannings- en stroominstellingen direct wijzigen. De tijdschaal voor de grafieken kan worden aangepast met de encoders en knoppen op het apparaat. Hiermee kunnen de uitgangen ook op afstand worden ingeschakeld en weergaven worden gewijzigd.
 
Miniware MDP-M01 Smart Digital Monitor in actie.
Figuur 6. De Smart Digital Monitor in werking.

De Smart Digital Monitor biedt zeker een aantal voordelen. Bij gebruik met slechts één digitale voeding kun je deze echter gemakkelijk achterwege laten. Het is waarschijnlijk meer van toepassing als je tot zes voedingen tegelijk wilt aansturen en in de gaten wilt houden. In dat geval kunnen de afzonderlijke voedingen dankzij de draadloze bediening daar worden geplaatst waar ze nodig zijn, op de plaats van belasting.

Voor- en nadelen van de Miniware MDP P906

Tot slot is het tijd om de voor- en nadelen te bekijken. Wat de voordelen betreft, kunnen de volgende punten worden benadrukt:

+ Uiterst compact en robuust ontwerp
+ Uitstekende nauwkeurigheid
+ Kan op batterijen werken
+ Gebruiksgemak

Er zijn echter ook enkele nadelen waar je rekening mee moet houden:
                                                                                                                                                                 
- Beperkt bereik van de draadloze verbinding tussen MDP-P906 en de smart monitor MDP-M01
- De handleiding bevat soms onduidelijke of moeilijke formuleringen
- Het beeldscherm is beperkt bruikbaar met één voedingsmodule

Conclusie

De MiniWare MDP P906 digitale voeding is handig voor professionele toepassingen, maar ook voor mensen die hun elektronicahobby serieus nemen. Het apparaat doet wat je ervan verwacht en op een zeer bevredigende manier. Ook al is hij duurder dan andere voedingen met vergelijkbare specificaties, hij is het geld waard. De MDP-P906 is een fantastische besparing van ruimte en gezien de functies die hij biedt, kan ik hem van harte aanbevelen. De Smart Digital Monitor is echter niet noodzakelijk, zeker niet als je hem gebruikt met slechts één voeding.


Vertaling: Hans Adams