Miniware MDP-P906 – ein kleines, digitales Netzteil für bis zu 30V und 10A (Review)

Platz auf dem Schreib- oder Labortisch eines Makers oder professionellen Entwicklers ist immer zu wenig vorhanden. Schnell ist der Tisch mit Oszilloskopen, Multimetern und Netzgeräten zugestellt. Vor allem Letztere sind meistens relativ groß und nehmen dann auch den meisten Platz ein. Genau hierfür hat die Firma Miniware eine geniale Lösung entwickelt: das MDP-P906. Dieses Gerät setzt fast jede Eingangs-Gleichspannung in eine regulierte, präzise und stabile Ausgangsspannung um. Neben einem kleinen Formfaktor (in der Größe eines USB-Hubs) bietet es eine Fülle von Funktionen.

Übersicht des Miniware MDP-P906

In diesem Artikel wollen wir uns das in Bild 1 gezeigte System aus zwei Miniware-Modulen ansehen:

•    MDP-P906 Digital-Netzeil
•    MDP-M01 Smart Digital Monitor
 

Das MDP-P906 Digital-Netzteil verfügt über einen kleinen OLED-Bildschirm. Als Bedienelemente stehen drei Taster und ein Drehgeber zur Verfügung. Selbst mit diesem minimalistischen Interface kann das Gerät einfach bedient werden.

Der MDP-M01 Smart Digital Monitor mit seinem 2.8-inch TFT-Bildschirm dient als Anzeige und zur Bedienung des Netzteils (oder mehrerer Netzteile). Der Bildschirm kann bis zu 90 Grad gekippt werden, so dass er an jeder Stelle des Arbeitsplatzes gut abgelesen werden kann. Die Module kommunizieren drahtlos über eine 2.4GHz-Schnittstelle. Ein MPD-M01 kann bis zu sechs Module gleichzeitig steuern.

Das ist aber nur der Anfang

Sonstige Module wie ein digitaler Signal-Generator, eine elektronische Last, ein Ladegerät und ein Batteriepack sind in Entwicklung.

Die Produkte werden in hochqualitativen Verpackungen geliefert. Alle Zubehörteile wie Kabel und Anleitungen sind enthalten. Die hochflexiblen Anschlusskabel für den Ausgang des P906 haben vergoldete Kontakte. Die Module selber sind solide gebaut: AluminiumGehäuse und auch am Gerät sind die Anschlüsse vergoldet.

Spezifikation des Miniware MDP-P906

MDP-P906 Digitalnetzteil

• Eingang: 4.2-30V DC, 14 A (max) oder QC3.0/PD2.0 20 V, 5 A (max)
• Ausgang: 0-30V DC, 0-10A, maximal 300 W
• Einstell-Genauigkeit: 10 mV, 2 mA (bis zu 1 mV, 1 mA über den Smart Digital Monitor)
• Ausgangsgenauigkeit: 0.03 % + 5 mV
• Lastanpassungsrate : < ±0.01 %
• Leistungsanpassungsrate : < ±0.01 %
• Welligkeit und Rauschen: < 250 µVRMS, 3 mVPP; < 2mARMS
• Einschwingverhalten: < 4 µs
• Eingangsschutzschaltungen: Überspannung, Unterspannung, Verpolung
• Ausgangsschutzschaltungen: Überstrom, Übertemperatur und Back-Flow (Rückfluss / Ein-Quadranten Netzteil)
• Automatische Abschaltung und Energiesparmodus
• Abmessungen (ohne Gummifüße): 112 mm x 66 mm x 20 mm
• Weight: 181 g

MDP-M01 Smart Digital Monitor

 

• Bildschirmgröße: 2.8” TFT
• Bildschirmauflösung: 240 × 320
• Eingang: 3.6–5.5V DC, 0.1A
• Maximale Anzahl Netzteile: 6
• Abmessungen: 107 mm × 66 mm × 14 mm
• Gewicht: 181 g

Miniware MDP-P906 – Der Kraftzwerg

Trotz seiner kleinen Abmessungen kann das MDP-P906 bis zu 300 W (30 V, 10 A) liefern, was für die meisten Anwendungen mehr als ausreichend sein sollte. Das gilt sowohl für Maker als auch für professionelle Nutzer. Bei hohen Lasten wird ein im MDP-P906 eingebauter, leiser Lüfter zur Kühlung der Elektronik eingeschaltet.

Zunächst einmal wird ein externes Netzteil zur Umsetzung der Netzspannung in eine geeignete Eingangsspannung für das P906 benötigt. Hierbei sind sowohl Schalt- als auch Linear-Netzteile geeignet. Das MDP-P906 fungiert dann als Präzisions-DC/DC-Wandler, um traditionelle Labornetzteile zu ersetzen. Nahezu beliebige Gleichspannungsquellen, die Spannungen zwischen 4.2 und 30V zur Verfügung stellen, können verwendet werden. Das können zum Beispiel Powerbanks, Steckernetzteile oder Laptopnetzteile sein (Beispiele in Bild 2), aber auch USB-Ports eines USB-Hubs oder eines PC sein. Das Digital-Netzteil verfügt praktischerweise auch über einen USB-C (Quick Charge 3.0) Eingang.
 

Der Vorteil dieser Anordnung ist die räumliche Trennung zwischen AC-Adapter (dieser kann z.B. unter dem Labortisch platziert werden) und dem eigentlichen Digital-Netzteil, welches sich dann auf dem Labortisch befindet. Mit einem Akku oder einer Powerbank als Quelle erhalten wir eine noch eine noch flexiblere (da portable) Lösung.

Auch ein Standard USB-Port (z.B. am PC) kann genutzt werden. Hier steht natürlich nur die spezifizierte (begrenzte) Leistung des Anschlusses zur Verfügung. Es kann auf einem vollen Labortisch aber sehr praktisch sein, mit dem P906 z.B. eine 15V/300mA Quelle zur Verfügung zu stellen.

Kurz zusammengefasst: Das MDP-P906 ist ein kleiner Konverter, der aus (fast) jeder Eingangs-Gleichspannung eine regulierte, präzise und stabile Ausgangsspannung erzeugt.

Nun fügen wir den Smart Digital Monitor hinzu

Das Digital-Netzgerät kann stand-alone betrieben werden. Oder aber mit einer drahtlosen MDP-M01 Anzeige-/Steuerungseinheit. Das MDP-M01 hat einen großen Bildschirm und verfügt über mehrere Taster und Drehgeber zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer Netzteile. Als Spannungsversorgung dient ein Mikro-USB-Kabel, welches im Lieferumfang enthalten ist. Über dieses Kabel wird das Gerät tatsächlich nur mit Spannung versorgt, die Kommunikation zwischen allen Einheiten erfolgt über Wi-Fi.

Obwohl die Geräte über Wi-Fi kommunizieren, ist die Reichweite der Steuerung auf zwei bis drei Meter begrenzt. Das grenzt die Steuerung mehrerer Netzteile auf einem Labortische oder in einem Raum ein

Leistung

Das Digital-Netzteil kann zwischen 0V und 30V bei einem Ausgangs-Strom von bis zu 10A eingestellt werden. Das ist natürlich von der verwendeten Eingangs-Spannungsquelle abhängig. Das MDP-P906 hat einen Wirkungsgrad von bis zu 95%. Mit einem 80W-Laptop-Netzteil (19V/4.25A) kann das P906 zum Beispiel folgende Ausgangs-Spannungen und Ströme liefern:
 

• 3.3 V, maximal 10 A
• 5 V, maximal  10 A
• 12 V, maximal  6 A
• 25 V, maximal  3 A
• 30 V, maximal  2 A

Natürlich sind aber auch beliebige Zwischenwerte möglich. Bereits mit einem Standard-USBLadegerät (5V/1A) können bereits 12V, 15V oder gar 30V erreicht werden - bis 15V mit einem Maximalstrom von 0.3A.

Genauigkeit, Stabilität and Rauschen

Die Stabilität und Genauigkeit der Anzeigewerte am Digital-Netzteil wurden mit einem kalibrierten HP E2377A Multimeter nachgemessen. Die Ergebnisse der externen Messung bestätigen die Display-Werte des MDP-P906 (Tabelle 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

Tabelle 1. Ein Vergleich der Anzeigewerte mit extern gemessenen Werten

Die gemessene Genauigkeit sollte für die meisten Anwendungen ausreichend sein. Die eingestellten Spannungswerte stimmen genau mit den gemessenen überein. Auch die Stromwerte sind genau. Die Strombegrenzung arbeitet sehr gut und kann mit einer Auflösung im Milliampere-Bereich programmiert werden.

Die Spannungsregelung reagiert exzellent, wie auf Bild 3 zu sehen. Mit einem hochqualitativen Digital-Multimeter sind kaum Spannungs-Fluktuationen zu beobachten. Der Spannungs-Drop bei 5V Ausgangsspannung und einer Last-Änderung von 0A auf 3A beträgt weniger als 10mV.

Alle Messungen wurden mittels Kelvin-/Vierpunktmessung ausgeführt, wobei die Spannungen direkt an den Ausgangs-Anschlüssen gemessen wurden.
 

Die Lastregelung reagiert schnell und genau. In Bild 4 sehen wir die Nachregulierung bei einem Stromsprung von 0A auf 1.5A mit einer einer Spannungsspitze von 150mV innerhalb einer Zeit <1uS.
 

Der Rauschpegel ist sehr niedrig: <0.8 mVPP bei 30V und einer Last von 3A. Natürlich hängt der Rauschpegel stark von der Qualität der Eingangsspannung an. Wenn sehr niedrige Rauschpegel benötigt werden, sollte eine Batterie oder ein Akkumulator als Spannungsquelle verwendet werden. Das MDP-P906 ist mit einer exzellentem Ausgangsfilter versehen.

Wenn wir das MiniWare MDP-P906 mit einem linearen Labornetzteil HP 3612A vergleichen, erhalten wir erstaunlich vergleichbare Peak-Peak bzw. RMS-Werte. Ein Test bei 5V Ausgangsspannung und einer Last von 2.5A ergibt die folgenden Werte (Tabelle 2):
 

Netzteil	VRMS	VPP
MDP-P906	±350 µV	1.25 mV
HP 3612A	±450 µV	1.50 mV

Tabelle 2. Vergleich der Spitze-Spitze und RMS-Werte.

Hochleistungstest und Schutzschaltungen

Für die Hochleistungstests wurden 50W-Hochleistungs-Widerstände genutzt. Es wurden verschiedene Last-Situationen getestet: 5V/10A (50W), 15V/3A (30W) und 25V/2A (50W). All gemessenen Werte waren innerhalb der Spezifikationen. Zu guter Letzt - als „erhellende“ Demonstration - wurde eine 12V/4.25A (50W) HalogenLampe angeschlossen. Als Spannungsquelle diente ein Lithium-Ionen-Batteriepack (nominal 3.8V/20A). Wie in Bild 5 zu sehen, wird auch diese Aufgabe durch das Netzgerät gemeistert und die Lampe leuchtet mit voller Helligkeit.
 

Die Strombegrenzung gibt ebenfalls keinen Grund zur Beanstandung. Auch bei hohen Spannungs- oder Strom-Werten wurde keine Funkenbildung oder Schaden an den angeschlossenen Schaltungen beobachtet. Eine Übertemperatur-Sicherung ist eingebaut, es war jedoch schwer, den Abschalt-Punkt zu erreichen. Vermutlich ist diese Funktion erst bei Umgebungstemperaturen von über 30 Grad Celsius nötig.

Benutzerfreundlichkeit

Jeder erfahrene Nutzer weiß leider, das bei der Nutzung von Netzteilen viel schief gehen kann. Falsche Einstellungen können innerhalb kürzester Zeit zu großen (finanziellen) Schäden führen. Im schlimmsten Fall kann es zu einem Brand kommen, vor allem bei falschen Begrenzungs-Einstellungen. Schlechte Benutzerschnittstellen können die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers noch erhöhen. Glücklicherweise ist dieses Risiko beim P906 sehr klein. Ein Drehgeber dient zur Einstellung von Parametern. Mit drei Tastern werden die Parameter selektiert, das Menü geöffnet und der Ausgang an- oder abgeschaltet.

Hauptmenü

Das Hauptmenü dient hauptsächlich der Grundeinstellung (Spannungen und/oder Ströme anpassen). Das Display zeigt im Normalfall diese drei Parameter an: Die Ausgangsspannung, den Ausgangsstrom und die Leistung.

Mit dem „Menü“-Taster erhält der Anwender Zugang zur Umgebungstemperatur und Seriennummern. Auch die Eingangsspannung kann angezeigt werden, was zur Fehlersuche sehr praktisch ist.

Drehgeber zur einfachen Bedienung

Der Drehgeber dient der einfachen Einstellung von Ausgangs-Spannung und Strom. Wenn der Ausgang abgeschaltet ist, werden auf der Anzeige die programmierten Werte angezeigt. Wenn man den ersten Taster drückt, können verschiedene Parameter ausgewählt werden. Diese können sogar bei aktivem Ausgang angepasst werden. Ausgangs-Spannung und Strom werden weiterhin angezeigt, nur die Ausgangsleistung wird zwischenzeitlich ersetzt, um den neu eingestellten Wert anzuzeigen.

Etwas unpraktisch ist leider die Anzeige des aktiven Parameters (der mit dem Drehgeber eingestellt werden soll). Die einzige Anzeige ist ein kleiner Buchstabe in der Mitte des Bildschirms. Hier besteht die Gefahr, das doch aus Versehen der falsche Parameter eingestellt wird. Empfindliche Schaltkreise wie Mikrocontroller könnten uns solche unbeabsichtigten Änderungen übelnehmen.

Grafische Darstellung

Der Smart Digital Monitor (Bild 6) stellt sowohl Einstellmöglichkeiten für die konfigurierten Netzteile zur Verfügung, kann aber auch Ausgangs-Spannungen oder Ströme plotten. Abgesehen von der Anzeige der Moment-Werte kann man mit dem Smart Digital Monitor natürlich auch direkt die Strom- oder Spannungswerte einstellen. Die Zeitbasis für die Plots kann mittels der Drehgeber und Taster eingestellt werden. Mit diesen Bedienelementen können dann auch z.B. die Ausgänge der verbundenen Netzteile umgeschaltet werden oder Ansichten auf dem Bildschirm angepasst werden.
 

Der Smart Digital Monitor bietet sicherlich einige Vorteile. Wenn man allerdings nur mit einem Netzteil arbeitet, kann man auch darauf verzichten. Sobald man mit mehreren (maximal sechs) Netzteilen arbeitet, ist diese Steuerung jedoch praktisch. In diesem Fall kann man die verteilten Netzteile da platzieren, wo sie gebraucht werden.

Vor- und Nachteile des Miniware MDP-P906

Die Vorteile des Gerätes liegen auf der Hand:
+ Äußerst kompaktes und robustes Design
+ Hohe Genauigkeit
+ Batteriebetrieb möglich
+ Einfache Handhabung

Aber auch die Nachteile sollten abgewogen werden:
- Begrenzte Reichweite der drahtlosen Steuerung zwischen dem MDP-P906 und MDP-M01
- Ab und an ist die Anleitung nicht deutlich oder kompliziert
- Das MDP-M01 hat nur begrenzten Zusatznutzen, wenn nur ein MDP-P906 angeschlossen ist

Fazit

Das MiniWare MDP-P906 Digital-Netzteil ist sowohl für professionelle Anwendung als auch für ambitionierte Hobby-Elektroniker geeignet. Alle Spezifikationen werden hinreichend erfüllt. Es ist sein Geld wert, auch wenn es im Vergleich zu anderen Netzteilen etwas teurer erscheint. Vor allem die Platzersparnis durch das MDP-P906 ist fantastisch. Im Anbetracht der gebotenen Funktionen kann ich es nur wärmstens empfehlen. Der Smart Digital Monitor MDP-M01 ist hingegen bei Verwendung nur eines Netzteils verzichtbar.


Übersetzer​: Holger Neumann