Düzenlenmiş güç kaynakları - nasıl çalışır?

Küçük bir ses amplifikatörü inşa ediyorum ( szekeres tasarımının güncel kontrollü bir çeşidi ) ve görünüşe göre çok temiz, düzenlenmiş bir güç kaynağına ihtiyacı var. Minimum parça siparişi gereklilikleri nedeniyle, diğer şeylerin yanı sıra, yedek bir lm317 ve diğerleri ile sonuçlanacağım. Anladığım kadarıyla, hem standart transformatör-> wheatstone köprüsü köprü doğrultucu ve anahtarlama güç kaynakları nispeten gürültülüdür, bu yüzden parça yedeklerim olduğundan, bir voltaj regülatörü oluşturmak için referans tasarımını takip etmenin bir fark yaratıp yaratmayacağını merak ediyorum Güç vermek için sadece bir anahtarlama güç kaynağı kullanmalıyım - yine de kullanmayı planladığım 15-20 v'luk bir güç bulabilmeli ve güç kaynağı için voltaj regülatörünü hiç kullanmamalıyım

Bu madde için yaptığı bir voltaj regülatörü gürültü dalgalanan azaltmak ve kullanarak, ya da sadece bir karmaşık gerilim bölücü nedir?

Anahtarlama gücü gürültülüdür, şüphe yoktur - tipik olarak kilohertz'den megahertz aralığına kadar her yerde, hem CM hem de DM.

Ayrıca terimlerinizi karıştırdığınızı düşünüyorum. Sanırım Wheatstone köprüsü değil, transformatör ve köprü doğrultucu demek istediniz.

Bir 317 regülatörünü beslemek ve tamamen doğrusal bir çözümden daha temiz çıktı ve daha az verimlilik kaybı avantajı elde etmek için bir anahtarlayıcı kullanabilirsiniz (şebeke frekans transformatörü vd)

Bir 317 aktiftir ve cihazdaki seri geçiş transistörünü kontrol eden gerilim geri besleme ağının bir fonksiyonu olarak dalgalanmayı reddedecektir.

Voltaj regülatörü yüceltilmiş bir voltaj bölücü değildir - güç seviyesini aktif olarak korumasını sağlayan dahili referanslar ve geri besleme devresi vardır. Mükemmel değil (bu yüzden hala dalgalanma elde edersiniz) ama bir voltaj bölücüsünden çok daha iyidir.

Güç kaynakları genellikle iki kriterle derecelendirilir: hat regülasyonu ve yük regülasyonu. Hat regülasyonu, beslemenin giriş voltajındaki değişiklikleri telafi etme yeteneğidir. Bu dalgalanmayı azaltmaya yardımcı olur - bir transformatör ve wheatstone köprüsü kullanıyorsanız, düşük geçişli filtrelemeden sonra hala bir miktar dalgalanmaya sahip olacaksınız. İyi hat regülasyonu (düşük delta Vout / delta Vin), çıkış voltajının bu dalgalanmalara karşı direnç gösterdiği ve daha temiz olduğu anlamına gelir. Yük regülasyonu, voltajı korurken beslemenin ne kadar iyi akım sağlayabildiğini ele alır. Beslemeden akım çekmezseniz, doğru çıkış voltajını elde etme şansınız vardır. Ancak gittikçe daha fazla akım çektiğinizde, çoğu kaynak voltaj kaybeder.

Voltaj bölücülerin korkunç bir hat veya yük regülasyonu vardır - bunlar sadece çıkışlarını telafi etmeyen ileri beslemeli cihazlardır. Herhangi bir düzenlenmiş tedarik bundan daha iyi olacaktır. Regülatör veri sayfalarına bakın ve hat ve yük regülasyonu için hangi sayıları sağladıklarına bakın. Ayrıca önemli olan bant genişliği olacaktır. Regülatörün içinde, sadece gördüğü dalgalanmayı açıklayabilecek küçük bir kontrol döngüsü vardır. Bant genişliğinin dışında kalan herhangi bir dalgalanma görünmezdir ve düzeltemez. Belirli bir sorun frekansı görüyorsanız, regülatörleri değiştirmeniz gerekebilir. Bazı üreticilerin, bazen regülatörlerin bant genişliğinin nasıl genişletileceği hakkında bilgi içeren bazı uygulama notları da vardır.

İyi şanslar.

Düzenlenmiş güç (voltaj) besleme işlemi:

Büyük, daha basit bir perspektiften başlamak için, hem anahtarlama hem de doğrusal olan voltaj regülatörlerinin işi ideal voltaj kaynağı olarak hareket etmektir. Bu, değişen yük ve / veya kendi beslemesi durumunda bile sabit voltaj sağlamaktır.

Genellikle geri besleme döngüsü kullanılarak elde edilir. Bu tür bir ayarda çıkış voltajı algılanır ve ayarlanan değerin altına düşmesi durumunda, çıkış voltajının ayarlanan değere (ve voltaj ayarlanan değerin üstünde ise tersine) dönmesi ile sonuçlanacak daha fazla akım sağlamak için bir şey yapılır. Doğrusal regülatörlerde bu "bir şey", geçiş akımını * 1) baz akımı veya geçit voltajını ayarlayarak girişten çıkışa daha fazla akım yapmaktır. Anahtarlama regülatöründe genellikle "bir şey" aynı hedefe ulaşmak için frekansı ve / veya görev döngüsünü ayarlamaktır. Yani hem doğrusal hem de anahtarlama regülatörlerinin ana işi çıkış voltajı değişikliklerini azaltmaktır.

Şimdi, hayattaki hiçbir şey mükemmel değildir ve aynı hedefin her iki gerçekleştirmesinin de (ciddi) kısıtlamaları vardır. Dikkate alınması gereken çok sayıda faktör vardır (hat, yük regülasyonu, regülasyon hızı, kararlılık, çıkış gürültüsü, çalışma giriş / çıkış voltajı / akım aralığı ve çok daha fazlası) ancak (aşırı) basitleştirme için doğrusal regülatörler daha iyidir dalgalanma olmadan çıkış sağlamada daha sonra verimlilik maliyetine anahtarlanır (bu beacouse anahtarlamalı regülatör kendi dalgalanmasını sunar, ancak sırayla daha verimlidir ve doğrusal regülatörlerin yapamayacağı şeyleri yapabilir - voltajı arttırmak gibi).

Sorudaki dava için:

A) Bu uygulamada, şebekeden 50Hz / 60Hz (100Hz / 120Hz) dalgalanma duyulabildiğinden (güç hattı uğultu denir) gerçekten iyi düzenlenmiş bir güç kaynağına ihtiyaç vardır. Ayrıca, bağlı amplifikatörler basitlik için arz varyasyon bağışıklığı ticareti yaparlar.

B) LM317, DS'sinden 80dB * 2) 120Hz'de (güç hattı x2) tipik dalgalanma reddine sahiptir. Yani girişte 1V pk-pk dalgalanmanız varsa, çıkış dalgalanmanız 0.1mV (10k kat zayıflama) olmalıdır. Bu konuda bana teklif etmeyin (dikkat edilmesi gereken çok sayıda faktör olduğu için), ancak bu uygulama için daha sonra olması gerektiği gibi görünüyor.

C) Anahtarlama regülatörü / güç kaynağı, 100Hz / 120Hz'i çok iyi reddetmesi koşuluyla yeterince iyi olabilir (LM317'de olduğu gibi 80dB iyi olurdu). Daha fazla dalgalanma üretse bile (5mV'den daha düşük çıkışlı kendinden dalgalanma ile birini bulmak zordur), bunlar 20kHz'in üzerindeyse (ve anahtarlama kaynağının çoğu için durum budur), bu dalgalanma olarak endişelenmenize gerek yoktur. insan kulağının duyabileceği frekans aralığının dışında olur.

BTW lineer regülatörlere "karmaşık gerilim bölücüler" olarak bakabilirsiniz, ki bu aslında oldukça iyi bir benzetmedir (geçiş elemanı "ayarlanabilir" direnç olarak değerlendirilebileceğinden). Ancak, bu "komplikasyon" size 80dB dalgalanma reddetme verir :)

* 1) geçiş elemanı - genellikle regülatör girişi ve çıkışı arasında bağlı transistör, BJT veya MOSFET'tir. Geri besleme döngüsü daha fazla "açık" veya "kapalı" duruma ayarlayacaktır, böylece bu eleman çıkış voltajını korumak için daha fazla veya daha az akım geçirir.

* 2) doğru şekilde tasarlamanız gerekir, bu da yeterli ayırma kapakları sağlar, düzenlemeyi vb. Korumak için uygun damla ile çalışacağından emin olun. Dokümantasyon arkadaşınızdır.

Doğrusal bir regülatör, doğrusal bölgesinde çalışan bipolar birleşme transistörü (BJT) veya alan etkili transistör (FET) gibi aktif bir cihaza dayanan bir voltaj regülatörüdür. Giriş ve çıkış voltajı arasındaki fark ısı olarak dağıtıldığından, anahtarlamalı bir güç kaynağına kıyasla çok verimsizdir.

LM317'nin üç terminali vardır: giriş, çıkış ve ayarlama. Regülatör, çıkış ve ayar terminalleri arasında nominal 1.25V referans voltajı geliştirir. Bu sabit voltaj, bir direnç boyunca uygulanır ve sabit bir akımın akmasına neden olur. Bu sabit akım, toprağa bağlı ikinci bir dirençten akar. İkinci direncin değerini değiştirerek, üzerindeki voltaj değişecektir ve bu nedenle çıkış voltajı ayarlanabilir.

LM317 kapasitörler olmadan kullanılabilse de, hem giriş hem de çıkışa 1 uF kapasitör eklemek daha temiz bir çıkış sağlayacaktır.

Bu sayfa dirençlerin değerlerini hesaplamak için kullanışlıdır. İşte bir tane daha.

Voltaj regülatörü, böylece (genelde düzenleyici içine inşa), bir referans voltajına karşı çıkış gerilimini karşılaştırır eğer herhangi bir kusurları vardı çıkış gerilimi vs giriş gerilimi, çıkış akımı, sıcaklık tamamen bağımsız olabilir,

Bir anahtarlama regülatörü mutlaka kötü bir fikir olmayabilir, eğer anahtarlama gürültüsünün her zaman ilgilendiğiniz frekansın (burada 20Hz ~ 20kHz) frekans bandından çıktığından emin olabilirseniz - o zaman lineer voltaj regülatörü kadar iyidir. Pratikte doğrulanması kolay olmayabilir (gürültü, döngü yanıtı tarafından modüle edilir).