Zasilacze stołowe: liniowe czy przełączane? [Zamknięte]

Zamierzam zdobyć przyzwoity zasilacz stołowy (150–300 USD) do projektowania i testowania elektroniki na poziomie hobby. Nie chcę modyfikować ani używać zasilania ATX komputera, ponieważ chcę:

• Regulowane napięcie
• Regulowany prąd
• Niski poziom hałasu / tętnienia
• Precyzja
• 1 lub 2 wyjścia napięciowe
• 0-30 V DC (AC nie jest potrzebne)
• 3-5A

Gdy patrzę na materiały różnych producentów, znajduję kilka, które wydają się być dobrym wyborem, jednak natknąłem się na aspekt, na którym mnie tkwi: liniowy czy przełączający?

Planuję przede wszystkim małe projekty z mikrokontrolerem, ale chciałbym również wykonać kilka projektów audio i RF. Obawiam się, że zasilacz może mieć nadmierny hałas. Czy jest to uzasadniony problem, czy też wysokiej jakości materiały do ​​przełączania są więcej niż wystarczające do uzyskania czystej energii zbliżonej do baterii?

Czy powinienem również założyć, że dostawa, która nie określa liniowego / przełączania w arkuszu danych, jest rodzajem przełączania?

Uzyskaj wszystko, co spełnia twoje potrzeby dotyczące napięcia, prądu, odczytów, wielkości, ceny itp. Nie martw się, czy jest to przełącznik, czy liniowy.

Ogólnie, liniowe są mniej wydajne. Nie ma to jednak większego znaczenia dla zapasów. Kilka watów, a nawet 10 watów, które może czasami pobierać więcej niż równoważny przełącznik, nie ma znaczenia. Będzie coraz cieplej, ale przypuszczalnie skoro kupujesz całe pudełko, w którym zostało zaprojektowane. Chyba że masz na myśli bardzo specyficzne fizyczne miejsce dla tego pudełka i nie ma tu miejsca na wentylację, dodatkowe ciepło z liniowej wygranej ” to ważne.

Switchery będą miały na swoim wyjściu trochę szumu przełączającego. To znowu nie powinno mieć znaczenia. Sprawdź specyfikację tętnienia, ale tętnienie jakiegokolwiek komercyjnego zestawu laboratoryjnego naprawdę nie powinno być tak wysokie, najwyżej kilka dziesiątych mV.

Na czym dokładnie polega problem z tętnieniem? Niewiele w ustawieniu na ławce. Rzeczy, takie jak przekaźniki, silniki, diody LED, a nawet okazjonalne LEB (żarówki emitujące światło) nie będą miały znaczenia. Ale najważniejsze jest to, że dobrze zaprojektowany obwód powinien być dość odporny na tętnienia zasilania. Jeśli twój obwód nie jest w stanie poradzić sobie z kilkoma dziesięcioma mV tętnienia zasilania, co zrobi, gdy zejdzie z ławki? W tych kilku przypadkach, w których tętnienie podaży może mieć znaczenie, powinieneś nabrać nawyku dodawania odpowiednich filtrów. Na przykład, aby zasilić opamp dla czułego obwodu wejściowego przedwzmacniacza mikrofonowego, należy połączyć szeregowo cewkę ferrytową, a następnie być może 10 μF do ziemi zasilającej pin zasilania opampa. Inne miejsca również mogą wymagać trochę filtrowania, ale i tak powinieneś to zrobić. Korzystając ze wzmacniacza mikrofonowego jako przykładu, ostatni stopień może pobierać wystarczającą moc, aby samemu „tętnić” na lokalnym zasilaniu, niezależnie od tego, czy oryginalny zasilacz był idealnie czysty, czy nie. To tylko normalna praktyka projektowania.

To wszystko jest długim sposobem na powiedzenie, że nie przejmuj się tym. Istnieją nawet typy hybrydowe, w których przełącznik wykonuje większość pracy z liniowym regulatorem końcowym, który upuszcza tylko około pół wolta lub mniej, aby oczyścić szum lub pozwolić ładnie obniżyć prądy i napięcia (które niektóre przełączniki mają trudne czas z). Ponownie jednak kupujesz ogólne pudełko. Spójrz na to, co robi jako czarna skrzynka i nie martw się, jak dokładnie wszystkie specyfikacje zostały wykonane.

Zasilacze liniowe są mniej wydajne i marnują więcej energii na ciepło niż przełączanie zasilaczy. Powoduje to również, że zasilacze przełączające są w stanie zapewnić wyższy prąd dla danego układu chłodzenia zasilacza, pasywnego, chłodzonego wentylatorem lub czegoś bardziej egzotycznego.

Dobrze zaprojektowany zasilacz stołowy nie powinien mieć wyższych tętnień ani szumów niż zasilanie liniowe. Przy pracy w ramach specyfikacji obciążenia zasilacza stołowego jakość napięcia wyjściowego nie powinna stanowić problemu.

Biorąc pod uwagę, że zasilacz liniowy wykorzystuje prostsze zasady projektowania elektronicznego niż zasilacze przełączające, ale z drugiej strony ma większe potrzeby w zakresie chłodzenia, założenie, że nieokreślony zasilacz stołowy jest jednym rodzajem lub drugim nie jest uzasadnione, skontaktowanie się z producentem byłoby najlepsze opcja.

Materiały laboratoryjne spełniające podane wymagania są bardzo często stosowane w przemyśle i powinny być łatwe do znalezienia. HP / Agilent, BK Precision, GW Instek i wiele innych produkują dobre materiały eksploatacyjne.

Czysto liniowa podaż będzie duża, ale będzie najcichszym rozwiązaniem. Przełącznik z dobrą liniową regulacją końcową (stopień liniowy wygładzi szum przełączania i zajmie się regulacją napięcia i wzmacniacza) będzie prawie tak dobry i na pewno odpowiedni do zdecydowanej większości pracy na stanowisku badawczym.

Większość zasilaczy, z którymi bawiłem się, jest z tych dwóch rodzajów, a w praktyce oba wytwarzają prąd stały, który jest czystszy niż typowe zasilacz domowy konwertera flyback stosowany w wielu projektach zasilaczy. Powinieneś być w porządku.

Czysty przełącznik, nawet z regulowaną mocą wyjściową, nie jest najlepszym wyborem do tego rodzaju pracy. Nie uzyskasz bardzo czystej mocy wyjściowej, jeśli spróbujesz wyregulować bardzo niskie napięcie (możesz nawet przejść w tryb pomijania cyklu z większą niż oczekiwaną falą wyjściową).

Obawiam się, że zasilacz może mieć nadmierny hałas. Czy jest to uzasadniony problem, czy też wysokiej jakości materiały do ​​przełączania są więcej niż wystarczające do uzyskania czystej energii zbliżonej do baterii?

Masz rację, zasilacze liniowe powinny mieć mniej tętnień i szumów w porównaniu do zasilaczy przełączających. Również przełączanie dostaw zwykle przebiega wolniej w reakcji na szybkie zmiany obciążenia. Przełączanie materiałów eksploatacyjnych jest jednak bardziej wydajne, ważą znacznie mniej i wytwarzają mniej ciepła; wszystkie te korzyści, które prawdopodobnie Cię nie obchodzą.

Więc jeśli chodzi o to, za wspomnianą cenę, nie sądzę, że można znaleźć dobry zapas przełączania (mogę się mylić), ale można uzyskać dość liniowy spadek. Myślę, że zmiana podaży w tym przedziale cenowym byłaby dość złej jakości.

Planuję przede wszystkim małe projekty z mikrokontrolerem, ale chciałbym również wykonać kilka projektów audio i RF.

Jeśli to możliwe, trzymaj się z dala od zasilaczy o wysokim natężeniu (5 amperów i więcej), najprawdopodobniej nie potrzebujesz niczego w pobliżu takiego natężenia prądu, a są to zwykle tańsze urządzenia nastawione bardziej na niedoinformowanego nabywcę. Kolejną rzeczą, którą polecam, ponieważ możesz pracować nad projektami wymagającymi wielu napięć, jest uzyskanie zasilacza o podwójnym napięciu. Mam kilka i naprawdę się przydają. Właśnie kupiłem ten drugi dzień i wydaje się być w porządku.

czy należy założyć, że dostawa, która nie określa liniowego / przełączania w arkuszu danych, jest rodzajem przełączania?

Zakładałbym liniowy.

Oto przegląd wideo taniego zasilacza, jest też wiele innych dobrych opinii na temat twojej lampy.

Ponadto zasilanie liniowe będzie prawdopodobnie bardziej niezawodne, a jeśli się zepsuje, istnieje większe prawdopodobieństwo, że będziesz w stanie to naprawić samodzielnie.

Największym problemem, jaki napotkałem przy zasilaniu przełączników lub regulatorach prądu stałego wykorzystujących konstrukcję przełączania, takich jak przetworniki podwyższające napięcie, jest spadek napięcia pod dużym obciążeniem. Mój zasilacz liniowy o natężeniu 3 A może dostarczyć 2,5 A do obciążenia rezystancyjnego przy 24 V i spada tylko .2 V. Mój zasilacz spada o 2 V pod tym samym obciążeniem, a wzmacniacz przełączający o napięciu 12V-24 V spada o 4,8 V podczas tego samego testu. To prawda, że ​​wzmacniacz jest tanim produktem chińskim, ale wydaje się, że liniowy lepiej utrzymuje napięcie.

Dobrym rozwiązaniem są hybrydy: zasilacz prądu zmiennego w trybie przełączania, a następnie liniowy regulator zapewniający zalety obu światów. (Oczywiście odcinek liniowy zmniejsza wydajność i nieco zwiększa koszt). Z pozoru są one (moim zdaniem bardzo dziwne) dość trudne do znalezienia po przyzwoitych cenach ... Zarówno Hameg, jak i TTi mają drogie modele wykorzystujące tę koncepcję. Nie znalazłem gotowego projektu dla programowalnego 0 ~ 60 V> 3A Potrzebuję. Ale ta hybryda 0-24V 0-3A wygląda jak dobry punkt wyjścia dla majsterkowiczów ...