XY 125-22 DC-Buckconverter 2000W bis 140V Input - Review

[Multi-kv]

Hallo Leute,

wollte Euch auf einen relativ neuen und sehr leistungsfähigen DC-Buckconverter aufmerksam machen, den XY125-22. Mit 2000W ist er trotz seiner kleinen Bauart sehr leistungsfähig und dabei auch noch extrem günstig. Ca. 35 Eur bei aliexpress incl. Versand - kaum zu glauben!

Es ist ein handliches PCB-Board mit 160V Eingangs- und Ausgangselkos (natürliches chinisische Qualitätsmarke Qhangxin ) plus einem kleinen Displayboard mit Einstellknöpfen für Strom, Spannung, Leistung uvm. Es bietet zusätzlich verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten, verfügt über eingebauten MPPT (max. powerpoint tracker für Solaranlagen) und ist mit bis zu 140V DC Eingangsspannung damit ideal geeignet um mittelgroße PV-Anlagen als Eingangsquelle zu nutzen. Genau dafür habe ich mir das Teil gekauft.
Ich habe dem Board und Display ein nettes Gehäuse mit verschiedenen Kontaktierungsmöglichkeiten spendiert: XT60 für Eingang und Ausgang, zusätzlich 4mm Bananenbuchsen und ausgangsseitig noch 2mm Buchen + 2,1mm Buchsen:

Ich habe noch lange nicht alle Möglichkeiten getestet, aber was ich getestet habe hat bisher funktioniert und das relativ gut. Sehr erstaunlich ist die Wandlereffizienz vor allem bei höheren Leistungen, habe bis über 99% gemessen. Der Wirkungsgrad muß zwangsläufig gut sein, denn bei 2000W wären noch 5% Verlust bereits 100W Wärme, die abgeführt werden müßte. Es ist zwar ein kleiner Kühlkörper mit Lüfter verbaut, aber der läuft sehr ruhig und führt max. 30…50W ab schätzungsweise.
Hier ein paar Daten zur Messung des Wirkungsgrad bei unterschiedlichen Lasten, Ausgangsspannungen und Strömen. Speisung war durchweg von PV (4 Module a 445W in 2S2P-Konfiguration, ca. 100V PV Spannung max.

Hier nur die Ergebnisse bei einer Last von 5 Ohm (Kanthal-Rechteckdraht), habe noch weitere bei 1, 3 und 6 Ohm gemacht mit ähnlichen Ergebnissen:

1. Last: 5 Ohm (Kanthaldraht)
	Input			Output		Effizienz
I (A)	U(V)	P(W)	U(V)	I(A)	P(W)	(%)
0,075	100,2	7,52	4,974	1,03	5,12	68,17
0,234	100,5	23,52	9,964	2,08	20,73	88,13
0,494	99,9	49,35	14,958	3,12	46,67	94,57
0,883	99,7	88,04	19,989	4,17	83,35	94,68
1,365	99,1	135,27	24,984	5,22	130,42	96,41
1,967	98,5	193,75	30,017	6,27	188,21	97,14
2,681	97,7	261,93	35,017	7,32	256,32	97,86
3,535	96,4	340,77	40,016	8,36	334,53	98,17
4,51	95,1	428,90	45,013	9,39	422,67	98,55
5,75	91,9	528,43	50,056	10,43	522,08	98,80
2. Last: 6 Ohm (Kanthaldraht)
	Input			Output		Effizienz
I (A)	U(V)	P(W)	U(V)	I(A)	P(W)	(%)
5,77	92	530,84	55,06	9,58	527,47	99,37
0,019	101,4	1,93	0,9711	0,21	0,20	10,59
0,031	101,3	3,14	1,97	0,37	0,73	23,21
0,04	101,3	4,05	2,968	0,53	1,57	38,82
0,051	101,3	5,17	3,9665	0,7	2,78	53,74
0,067	101,3	6,79	4,9863	0,88	4,39	64,65
0,086	101,2	8,70	5,984	1,05	6,28	72,19
0,108	101,2	10,93	6,961	1,22	8,49	77,70
0,135	101,2	13,66	7,982	1,4	11,17	81,79
0,165	101	16,67	8,981	1,57	14,10	84,61
0,199	100,9	20,08	9,977	1,75	17,46	86,95
3. Last: 1 Ohm (Kanthaldraht)
	Input			Output		Effizienz
I (A)	U(V)	P(W)	U(V)	I(A)	P(W)	(%)
0,027	101,2	2,73	0,9691	0,94	0,91	33,34
0,063	101,1	6,37	1,9655	1,92	3,77	59,25
0,115	101	11,62	2,9614	2,88	8,53	73,43
0,186	100,9	18,77	3,9576	3,85	15,24	81,19
0,284	100,8	28,63	4,9526	4,82	23,87	83,39
0,396	100,6	39,84	5,97	5,8	34,63	86,92
0,526	100,5	52,86	6,967	6,76	47,10	89,09
0,676	100,3	67,80	7,964	7,72	61,48	90,68
0,844	100,2	84,57	8,961	8,66	77,60	91,76
1,031	99,9	103,00	9,955	9,59	95,47	92,69
1,245	99,6	124,00	10,992	10,56	116,08	93,61
1,474	99,3	146,37	11,988	11,49	137,74	94,11
4. Last: 3 Ohm (Kanthaldraht)
	Input			Output		Effizienz
I (A)	U(V)	P(W)	U(V)	I(A)	P(W)	(%)
0,147	100,8	14,82	5,96	2,05	12,22	82,46
0,302	100,6	30,38	8,955	3,07	27,49	90,49
0,527	100,4	52,91	11,945	4,1	48,97	92,56
0,813	100	81,30	14,98	5,13	76,85	94,52
1,159	99,6	115,44	17,975	6,16	110,73	95,92
1,571	99,1	155,69	20,971	7,18	150,57	96,71
2,058	98,5	202,71	24,016	8,21	197,17	97,27
2,596	97,8	253,89	26,997	9,22	248,91	98,04
3,212	96,8	310,92	29,989	10,22	306,49	98,57
3,957	95,5	377,89	32,988	11,29	372,43	98,56
4,77	93,7	446,95	35,988	12,27	441,57	98,80
5,86	89,6	525,06	38,985	13,33	519,67	98,97

Ich hoffe, die Tabellen sind zu lesen
Die Effizienz steigt natürlich im mittleren und höheren Lastbereich und ist bei nur wenigen Watt deutlich geringer, was in der Natur der Sache liegt Werte von über 98% ab ca. 200W und über 99% ab ca. 500W sind schon recht beeindruckend. Natürlich wird es hier einen gewissen Fehler geben, obwohl im mit 4 guten DMMs jeweils Strom und Spannung für Input und Output gemessen haben und gleichzeitig mit einem Oszilloskop die Form der Stromaufnahme per Shunt (0,2 Ohm - genau 0,195 Ohm) gemessen habe. Bei höheren Lasten ist die Stromaufnahme relativ glatt mit kleinerem Ripple, bei kleinen Lasten gibt es deutliche Peaks im Bereich von einingen 10 kHz:

Um zusätzliche Fehler durch einen ebenfalls angeschlossenen Victron MPPT Laderegler, der meinen 24V LFP-Akku lädt, weitgehend zu minimieren, habe ich einen Stützelko mit 6600 uF vorgeschaltet, den ich extra dafür nochmal formiert habe.

Die Anzeige von Strom und Spannung über das kleine Display ist nach meinen Messungen hinreichen akkurat (Fehler sicher kleiner 1%), lässt sich aber zusätzlich über das Board und die Firmware sogar ‘kalibrieren’ (habe ich noch nicht getestet).

Einziges Manko aus meiner Sicht: der Ausgang ist nicht wirklich ripplefrei; es gibt kurze steile Peaks, die durchaus in die 1V-Region und höher ragen:

Der ‘grobe’ Ripple ist relativ klein (< 50mV), aber es gibt eben auch einige steile, sehr kurzfristige Peaks, die aber auch von Außerhalb kommen könnten. Mich stört das nicht weiter, da ich überwiegend Akkus damit laden werde.
Die Anzeige hat jeweils nur 2 Nachkommastellen, eine 3. hätte ich mir gewünscht. Aber dadurch wird zumindest keine falsche Genauigkeit vorgetäuscht

Insgesamt bin ich von dem Gerät sehr positiv beeindruckt. Vor allem ist es das einzige, das ich kenne, das eine Eingangsspannung über 100V akzeptiert und das zu diesem Preis.
Hier schnell noch ein paar weiter features:

• 10 Speichergruppen für voreingestellte Werte
• MPPT Solar Charging mit zusätzlichen Grenzwerten für Strom, Spannung…
• UVP adjustable
• OVP adjustable
• OCP adjustable
• OPP adjustable (over power protection)
• OTP adjustable (over temperature)
• uvm.

Auch div. Systemparameter können über Firmware gesteuert werden, Softwareupdates sollen ebenfalls kommen.
Auf Wunsch kann ich gerne das manual schicken

[Multi-kv]

Hier noch die Links und 2 ähnliche, etwas kleinere Versionen:

XY12522 125V 22A XY12522 CNC DC Einstellbares Buck-Netzteil Konstantspannung Konstantstrommodul 22A/2000W Eingangsspannung DC12-140V - AliExpress 13
12…140V input 35 Eur incl. Versand
scheint dem ZK-10022 zu entsprechen: ZK-10022 cnc Step-Down DC einstellbare stabilisierte Spannungs versorgung 0-125V 22a 1500W Konstantspannungs-Konstant strom modul - AliExpress 13

XY7025 70V 25A XY7025 Cnc Dc Einstellbares Step-Down-Netzteil Dc12-85V Konstantspannung Konstantstrommodul 25A/1750W - AliExpress 502
12…85V input 21,19 Eur + Versand 6,80 = 28 Eur

XY6025 60V 25A Xy6020l 1200w cnc Spannungs regler Strom versorgung Gleichstrom einstellbar stabilisiert 20a Konstantspannungs-Konstantstrom-Abwärts modul - AliExpress 502
6…70V input 18,50 Eur + Versand

Hier gibt es noch eine Diskussion darüber, inwieweit man diese Buckconverter als MPPT-Laderegler für PV-Akkus etc. nutzen kann und welche ‘Hacks’ ggf. dafür notwendig/sinnvoll sind:
https://akkudoktor.net/t/25a-mppt-fuer-25-xy7025-aus-china/24337

und noch ein paar Detailbilder vom Board:

Das Board hat auf der Hinterseite 2 kleine Schalter: 1. Ein/Aus für den Buckconverter, 2. Ein/Aus für den MPPT-Regler. Bei eingeschaltetem MPPT arbeitet sich die Ausgangsspannung langsam hoch bis auf den eingestellten Wert bzw. bis der MPP erreicht ist. Dabei werden natürlich die Einstellungen für CV/CC soweit möglich berücksichtigt.

Leerlaufstrom:
Auch im ganz ausgeschalteten Zustand wird ein kleiner Leerlaufstrom gezogen:
bei 100V am Eingang sind es immerhin 3,25 mA, also über 300 mW Leistung.
Wird das Display eingeschaltet, sind es schon 6,4 mA.
Wird jetzt noch eine Ausgangsspannung aufgebaut - ohne Belastung - so steigt der Eingangsstrom weiter in Abh. der eingestellten Ausgangsspannung:
bei 10V sind es 20,14 mA
bei 30V sind es 24,25 mA und
bei 60V sind es 31 mA

Das liegt vermutlich auch daran, dass immer ein kleiner Entladewiderstand für die Ausgangselkos eine kleine Last darstellt. Ähnlich wird es bei den Eingangselkos sein, daher immer ein kleiner Leerlaufstrom.

[gamerpaddy]

ned schlecht,
häng mal ein sniffer an den control anschluss. evtl. kann man was mit dem protokoll anfangen und das teil extern über esp32/arduino fernsteuern. wird bestimmt nur 3.3v uart sein.

[kilovolt]

Hallo Multi-kv

Die Schaltung scheint mir eine absolut erstaunliche Performance herzugeben für den Preis! Die hochfrequenten Spikes am Ausgang könnte man vielleicht durch eine Parallelschaltung eines kleinen, keramischen Kondensators im Bereich von 1 bis 10nF noch etwas dämpfen. Jedenfalls eine sehr interessante Schaltung und mit Deinem Gehäuse perfekt für eine Vielzahl von Anwendungen. Danke für die ausführlichen Tests!

Beste Grüsse
kilovolt

[Multi-kv]

Danke Euch beiden
Das mit dem Keramikkondensator am Ausgang werde ich mal probieren, eine gute Idee. Allerdings stören mich die Spikes bisher nicht.
Zu dem Protokoll habe ich was auf Chinesisch, kann ich Dir gerne schicken.
Lt. Manual gibt es ein serielles Kommunikationsinterface und ein onboard 485 communication interface für remote control und dazu gibt es noch eine ‘multi-seriel port PC software’, die das Ganze noch leistungsfähiger macht.
Werde ich vermutlich nicht brauchen, es sei denn ich benutze es mal um von PV eine Nulleinspeisung zu realisieren o.ä. Bisher betreibe ich aber die PV vollständig off-grid, also als echte Insel. Sniffer habe ich nicht. Bestimmt könnte man es über esp32/arduino steuern

[axon-F]

Hallo und einen schönen guten Abend, hallo grüß dich Multi KV, dein Thread zum Thema Buck Converter ist sehr informativ und interessant gemacht , besonders auch der Teil zur Effizienz . Viele herzliche Grüße von axon-F.