Dlaczego oscyloskopy używają SMPS zamiast zasilaczy liniowych?

Zastanawiam się, dlaczego oscyloskopy cyfrowe używają zasilaczy impulsowych zamiast zasilaczy liniowych.

SMPS ma wyższą wydajność, ale może wytwarzać pewne szumy podczas przełączania wysokiej częstotliwości (PWM), a także EMI, które mogą wpływać na sygnał wyświetlany na wyświetlaczu.

switch-mode-power-supply oscilloscope emc

— MAK
źródło

Czy uważasz, że w SMPS nie ma transformatora? W SMPS znajduje się również transformator. Ale jest mniejszy niż w zasilaniu liniowym, ponieważ częstotliwość przełączania. jest znacznie wyższy niż 50 / 60Hz. Wracając do pytania, głównym powodem są pieniądze i waga. Podaż liniowa jest większa i droższa.

— user16307,

@ user16307 Nie odpowiadaj na pytania w sekcji komentarzy.

— rura

Obwody cyfrowe w DSO są znacznie głośniejsze niż SMPS, większe dI / dt i dV / dt. Jeśli spojrzysz na wysokiej klasy lunety, cały analogowy fronton znajduje się w osłonie, próbując odfiltrować wszystkie szumy przełączające na pokładzie, nie tylko SMPS.

— sstobbe,

Jedno słowo: cena.

— winny

Wytwarzanie ciepła i waga są ważnymi kwestiami w urządzeniach przenośnych. Konstrukcja zasilacza impulsowego w oscyloskopach wykorzystuje takie techniki, jak praca w trybie rezonansowym z przełączaniem napięcia zerowego, aby zminimalizować wytwarzanie hałasu, a jednocześnie ma zalety wysokiej wydajności i niskiej masy.

— Kevin White,

Odpowiedzi:

Przewagi SMPS nad liniowymi zasilaczami, takie jak kompaktowość, wysoka wydajność, a więc niskie ogrzewanie, niewielka waga i szeroki zakres napięcia wejściowego, są bardzo cenne w urządzeniach przenośnych, takich jak oscyloskop.

Podstawowymi wadami SMPS w porównaniu z zasilaniem liniowym są zakłócenia na wyjściu i promieniowany EMI.

(Złożoność obwodu była kiedyś uważana za inną, ale nie obecnie).

Dobrze zaprojektowane filtrowanie wyjściowe może niezawodnie zredukować („usunąć”) ten hałas, a oscyloskop niesie ze sobą wystarczająco wysokie koszty, aby sobie na to pozwolić.

— TonyM
źródło

Jeśli przestrzegana jest właściwa inżynieria, szum przełączania nie powinien wpływać na odczyty, a oscyloskop waży mniej, zajmuje mniej miejsca i pobiera mniej energii. Zatem wiele korzyści do jednego wzrostu trudności inżynierskich.

— Jarrod Christman
źródło

Należy również pamiętać, że oscyloskopy nie są zwykle precyzyjnymi przyrządami pomiarowymi. Większość ma tylko 8 bitów.

— DKNguyen,

Moc wyjściową SMPS można również regulować za pomocą regulatorów liniowych, dających to, co najlepsze z obu światów - dobrą wydajność i bardzo czystą moc wyjściową.

— filo

@filo, szumy o wysokiej częstotliwości przechodzą prosto przez regulatory liniowe - nie magicznie odcinają górnej części wykresu napięcia :-) Można to zrobić tylko przez filtrowanie. Można to wprowadzić do regulatorów liniowych, ale nie o to ci chodziło.

— TonyM,

@TonyM to prawda, ale jeśli masz dobry regulator liniowy „tłumiący” większość energii w wahaniach napięcia, wówczas znacznie mniejszy (lub mniej inny, patrz dobry ole ”potrzebuje ceramiki równolegle do elektrolitycznego kołpaka, jeden ma małą pojemność, można zastosować inne małe elementy filtrujące ESR ").

— Marcus Müller,

Przy wysokich częstotliwościach liniowy regulator potrzebuje pomocy: filtr dolnoprzepustowy złożony z cewki szeregowej (być może z równoległym Rdampenem 1-10 omów) i dużego kondensatora bocznikującego, który łączy się z szeroką szyną GND lub z płaszczyzną GND.

— analogsystemsrf