Hałas zasilacza w dźwięku

Mam z pewnością klasyczny problem związany z szumem i dźwiękiem przełączania zasilacza, ale nie jestem w stanie oddzielić mitu od rzeczywistości w odniesieniu do tego, co do tej pory znalazłem na ten temat.

Ustawiać:

1. Mam notebooka z zewnętrznym zasilaczem i / lub baterią
2. Odbiornik radiowy, który ma własne źródło zasilania (tzn. Nie jest zasilany z notebooka SMPS)
3. odbiornik radiowy podaje sygnał audio do wejścia liniowego notebooka
4. odbiornik radiowy jest sterowany przez notebook za pośrednictwem RS232 (strojenie itp.)

Problem:

• Jeśli odłączę notebook od źródła zasilania i uruchomię go z akumulatora, wszystko działa idealnie
• Ale jeśli używam SMPS notebooka, słyszę ogromny dźwięk w dźwięku

Czy ktoś może mi powiedzieć, gdzie prawdopodobnie leży problem? Dużo się mówi o pętlach uziemiających, ale trudno mi uwierzyć, że naprawdę istnieją w tak małej instalacji.

Czy mam rację, zakładając, że jest to prawdopodobnie problem zmiennego poziomu gruntu w notebooku i faktu, że wejście liniowe notebooka nie jest różnicowe? Czy jest bardziej prawdopodobne wytłumaczenie?

Jakie jest najlepsze rozwiązanie? Użyć opampa, aby zbudować różnicowy wzmacniacz wejściowy i podać jego moc wyjściową do wejścia liniowego? Co mam wykorzystać jako odniesienie do opampa?

Proponowane rozwiązania w komentarzach i odpowiedziach

Z odpowiedzi wynika, że ​​istnieją dwa możliwe problemy: 1. pętle uziemienia i 2. odbiór RF z zewnętrznego SMPS w przewodzie audio.

Sugerowane rozwiązania to:

1. Wzmacniacz różnicowy. Zalety wady?
2. Kortuk: Zwalcz odbiór RF z SMPS w łączu audio z uziemioną tarczą. Zaleta: niewidoczne rozwiązanie; Niekorzyść? Pytanie: nie pomaga w żadnych pętlach uziemienia?
3. Russell McMahon: Transformator audio w linii audio. Zaleta: prosty; Wada: niełatwe do uzyskania, drogie lub słabe pasmo przenoszenia. Pytanie: czy to pomaga w odbiorze RF w linii audio?
4. Russell McMahon: zamocuj ferryty EMC na linii audio w celu zwalczania odbioru RF. Nie pomaga w przypadku pętli uziemienia. Pytanie: czy pomaga to w hałasie w słyszalnym zakresie? Zrozumiałem, że ferryty pomagają jedynie filtrować bardzo wysokie częstotliwości.
5. David Kessner & Mary: Uziemienie notebooka. To tłumi hałas CM na ziemię. Zaleta: tani, prosty; Wada: dodatkowy drut do obsługi. Pytanie: zwalcza zarówno odbiór RF (jeśli uziemienie audio jest blokowane) i pozwala uniknąć pętli uziemienia?
6. Mary: absorber ferrytowy wokół linii prądu stałego do notebooka i dławiki RF CM w linii audio i linii RS232. Wada: duża liczba komponentów i wysiłek dzięki dławikom RF CM. Nie zapobiega pętlom uziemienia.

Problem jest typowy dla tego typu systemu audio. Założę się, że jeśli spojrzysz na spektrum szumów zobaczysz 60 Hz plus wiele częstotliwości harmonicznych (120 Hz, 180 Hz, 240 Hz itd.). Fakt, że jest to więcej niż tylko 60 Hz lub 50 Hz w niektórych krajach, wskazuje, że nie są to zwykłe pętle uziemienia.

Założę się również, że zasilacz laptopa ma tylko 2-bolcową wtyczkę prądu przemiennego - brak trzeciej wtyczki uziemienia.

W tego typu zasilaniu wyjście jest izolowane elektrycznie od wejścia prądu przemiennego. Ale nie jest idealnie izolowany. Pomiędzy barierą izolacyjną przepływa niewielka ilość prądu. Nazywa się to „prądem upływu”. To nie jest dużo prądu, ale nie musi tak być.

Niektórzy użytkownicy laptopów zgłaszają szok lub mrowienie w nogach podczas korzystania z laptopa w szortach! Powodem tego jest to, że prąd upływowy przechodzi przez śruby w dolnej części laptopa i wchodzi w ich nogi. Brzmi niebezpiecznie, ale ilość prądu jest znacznie poniżej granicy bezpieczeństwa. To bardziej zaskakujące niż cokolwiek innego. Jeśli nosisz spodnie, jesteś izolowany.

Ładowarki do laptopów z trzecim bolcem wtyczki prądu zmiennego nie mają tego problemu, ponieważ ta trzecia wtyczka łączy osłonę obudowy laptopa z ziemią - zmuszając ten prąd upływowy do uziemienia zamiast do nogi. Oczywiście nie ma wycieku, jeśli wyczerpią się baterie.

W twoim przypadku prąd upływowy nie dociera tylko do twojej nogi, ale do odbiornika radiowego. Rozwiązaniem tego problemu jest prawidłowe uziemienie laptopa.

Będziesz musiał trochę z tym eksperymentować, aby znaleźć najlepsze rozwiązanie. Zakup zasilacza z 3-bolcową wtyczką prądu przemiennego jest najlepszy, ale nie zawsze możliwy. Następną opcją jest znalezienie na laptopie czegoś, co można uziemić. Zrób trzeci adapter z „czegoś”. Tym czymś może być uziemienie sygnału na kablu wyjściowym zasilacza. Może to być śruba na laptopie. Lub tarcza na nieużywanym złączu laptopa. Lub uziemienie / ekran na kablu audio.

Zrób ten adapter z 3 bolcami, ale na chwilę pozostaw drugi koniec gołe. Następnie zacznij go szturchać, aby sprawdzić, czy lub gdzie możesz go podłączyć i wyeliminować hałas. Po znalezieniu miejsca lub dwóch dokończ adapter, aby był łatwy w użyciu.

Dwa ostrzeżenia przy tej czynności: Upewnij się, że wszystko, co uziemiasz, jest rzeczywiście uziemione! Na wyjściu zasilacza upewnij się, że uziemiłeś przewód ujemny lub gnd. A podczas szturchania, pamiętaj, że być może będziesz musiał trochę mocno szturchnąć. Zarówno nieosłonięty drut, jak i cokolwiek, co szturchasz, będzie prawdopodobnie miało cienką warstwę nieprzewodzącego materiału i będziesz musiał zastosować wystarczającą siłę, aby go przebić. Tarcie czasami pomaga. Warstwą nieprzewodzącą jest czasem farba na śrubach lub tlenek (rdza) na metalach.

Ups, oto trzecie ostrzeżenie: bądź bardzo ostrożny, wykonując ten adapter z 3 bolcami. Mierzysz się z potencjalnie śmiertelnymi napięciami i nie chcemy, żebyś umarł. Zbuduj adapter w taki sposób, aby nie było możliwości jego uszkodzenia i zwarcia z jednym z dwóch pozostałych przewodów we wtyczce prądu przemiennego.

Spróbuj i zgłoś to, co znalazłeś!

Kilka możliwości i być może kilka naraz.

Kortuk szuka szumu SMPS, na co warto zwrócić uwagę.

Zarówno pętla uziemienia, jak i przetwornik RF mogą bardzo szczęśliwie istnieć w systemie tego rozmiaru. Kiedy spojrzysz na rozmiar fizycznej pętli, która mogła zostać utworzona, zobaczysz, że jest ona duża w porównaniu do wymiarów, które byłyby zastosowane dla cewki odbiorczej promieniowania przy RF, a nawet częstotliwościach smps. A pętla uziemienia nie musi być fizycznie bardzo duża - jej „rozmiar” jest mierzony nie w wymiarach fizycznych, ale w wielkości wspólnej impedancji we wspólnej ziemi, którą dzielą dwa podsystemy, oraz w prądzie sygnałowym przechodzącym przez rezystancję. V = I x R.
V_ground_loop ~ = Signal_current x R_common_in_shared_ground_lead

Możesz wstawić wyłączniki pętli uziemienia - są łatwe do samodzielnego wykonania i składają się z elektromagnetycznego odpowiednika wzmacniacza różnicowego, który poprawnie zidentyfikowałeś jako jedno z możliwych rozwiązań.

Aby „przerwać pętlę”, włóż transformator audio 1: 1 do obwodu sygnału audio, który zamyka pętlę z powodu uziemienia - w tym przypadku = odbiornik radiowy do notebooka. Mówię 1: 1, jeśli obwód istnieje i nie chcesz wpływać na poziomy, ale możesz użyć 1: N lub N: 1 w zależności od ogólnego obwodu. Możesz uzyskać transformatory audio z „tranzystorowym radiem” o różnych stosunkach zwojów od domów utylizacji lub sprzedawców komponentów rynku amatorskiego. Często będą to niskie koszty. W przeciwnym razie możesz poświęcić odpowiednie stare radio tranzystorowe. Jeśli masz tylko transformatory 1: N i masz kilka „w skrzyni śmieci”, możesz połączyć te 1: N w N: 1, dając w sumie 1: 1.

Oprócz ekranu foliowego Kortuka możesz wypróbować zacisk lub pętlę przez ferryty EMC, które często są dostarczane z nowymi urządzeniami z funkcjami RF i audio.