Настольные источники питания: линейные и переключающие? [закрыто]

Я ищу достойный настольный блок питания (150-300 долларов) для электронного дизайна и тестирования на уровне хобби. Я не хочу изменять или использовать компьютер ATX, потому что я хочу:

• Регулируемое напряжение
• Регулируемый ток
• Низкий уровень шума / пульсации
• точность
• 1 или 2 выхода напряжения
• 0-30 В постоянного тока (переменный ток не требуется)
• 3-5A

Когда я смотрю на расходные материалы разных производителей, я нахожу некоторые из них, которые кажутся хорошим выбором, однако я столкнулся с аспектом, на котором я нахожусь в тупике: линейный или переключающийся?

Я планирую в первую очередь небольшие микроконтроллерные проекты, но я также хотел бы сделать несколько аудио и радиочастотных проектов. Я обеспокоен тем, что импульсный источник питания может иметь избыточный шум. Это действительная проблема, или качественные переключающие источники более чем достаточны для чистого батарейного питания?

Кроме того, я должен предположить, что источник питания, который не определяет линейный / переключение в его спецификации, является типом переключения?

Получите все, что соответствует вашим потребностям в напряжении, токе, показаниях, размере, цене и т. Д. Не беспокойтесь о том, является ли он коммутатором или линейным.

В целом, линейные линии менее эффективны. Тем не менее, это мало что значит для скамейки запасных. Несколько ватт или даже 10 с ватт, которые он может иногда потреблять больше, чем эквивалентный переключатель, не имеют значения. Будет жарче, но, по-видимому, так как вы покупаете целую коробку, в которой она была разработана. Если, возможно, у вас нет особой физической точки зрения для этой коробки, и есть мало места для вентиляции, дополнительный нагрев линейного выигрыша » не имеет значения.

Коммутаторы будут иметь некоторый шум переключения на своем выходе. Опять же, это не должно иметь значения. Проверьте характеристики пульсации, но пульсация любого готового к продаже коммерческого лабораторного оборудования на самом деле не должна быть такой высокой, не более нескольких десятков мВ.

Что именно проблема с пульсацией? Не так много на скамейке. Такие вещи, как реле, двигатели, светодиоды и даже случайные светодиоды (LEB) не будут иметь значения. Но самым важным моментом является то, что хорошо спроектированная схема должна быть достаточно невосприимчивой к пульсации питания. Если ваша схема не может выдержать несколько 10 мВ пульсации питания, что она будет делать, когда выйдет из-под контроля? В тех немногих случаях, когда колебания поставок могут иметь значение, вы все равно должны привыкнуть добавлять соответствующие фильтры. Например, для питания операционного усилителя для чувствительной входной цепи микрофонного предусилителя последовательно подключите ферритовый чип-индуктор, а затем, возможно, защитную крышку 10 мкФ к земле, питающую вывод питания операционного усилителя. В других местах также может потребоваться небольшая фильтрация, но вы все равно должны это делать. Используя усилитель микрофона в качестве примера снова, на последнем этапе может потребляться достаточно энергии, чтобы он сам по себе «колебался», независимо от того, был ли оригинальный источник питания абсолютно чистым или нет. Это просто нормальная дизайнерская практика.

Так что все это долгий способ сказать, не беспокойся об этом. Существуют даже гибридные типы, в которых коммутатор выполняет большую часть работы с линейным пострегулятором, который всего лишь на половину вольт опускается, чтобы убрать шум или позволить вам переключиться на низкие токи и напряжения (что трудно для некоторых коммутаторов. время с). Опять же, вы покупаете общую коробку. Посмотрите на то, что он делает как черный ящик и не волнуйтесь, как именно все характеристики были выполнены.

Линейные источники питания менее эффективны и тратят больше энергии на тепло, чем импульсные источники питания. Это также приводит к тому, что переключающие источники питания могут обеспечивать более высокий ток для данного устройства охлаждения конструкции источника питания, будь то пассивное, с вентиляторным охлаждением или что-то более экзотическое.

Хорошо разработанный настольный импульсный источник питания не должен иметь более сильных пульсаций или шума, чем линейный источник питания. При работе в соответствии со спецификациями нагрузки настольного источника питания качество выходного напряжения не должно быть проблемой.

Принимая во внимание, что в линейном источнике питания используются более простые принципы электронного проектирования, чем при переключении источников питания, но, с другой стороны, требуются более жесткие требования к охлаждению, предположение о том, что неуказанный настольный источник питания относится к одному типу или другому, неоправданно, поэтому лучше всего обратиться к производителю. вариант.

Лабораторные расходные материалы, которые соответствуют вашим требованиям, очень часто используются в промышленности и должны быть легко доступны. HP / Agilent, BK Precision, GW Instek и многие другие делают хорошие запасные принадлежности.

Чисто линейный запас будет большим, но будет самым тихим решением. Переключатель с хорошей линейной пострегулировкой (линейный каскад сгладит шум переключения и позаботится о регулировании вольт и ампер) будет почти таким же хорошим и, безусловно, пригодным для подавляющего большинства работы на стенде.

Большинство настольных источников питания, с которыми я играл, относятся к этим двум типам, и на практике оба они вырабатывают постоянный ток, который чище, чем обычный вспомогательный источник с обратным преобразователем, используемый во многих конструкциях источников питания. Вы должны быть в порядке.

Чистый переключатель, даже с регулируемой выходной мощностью, не лучший выбор для такой работы. Вы не получите очень чистый выходной сигнал, если попытаетесь отрегулировать напряжение на очень низком уровне (вы можете даже перейти в режим пропуска цикла с большей, чем ожидалось, волнистостью выходного сигнала).

Я обеспокоен тем, что импульсный источник питания может иметь избыточный шум. Это действительная проблема, или качественные переключающие источники более чем достаточны для чистого батарейного питания?

Вы правы, линейные источники питания должны иметь меньше пульсаций и шума по сравнению с импульсным источником питания. Также переключающие источники обычно медленнее реагируют на быстрые изменения нагрузки. Однако переключающие источники более эффективны, весят намного меньше и выделяют меньше тепла; все эти преимущества, которые вы, вероятно, не волнует.

Так что, когда дело доходит до этого, по цене, которую вы упомянули, я не думаю, что вы можете найти хороший импульсный источник питания (я могу ошибаться), но вы можете получить довольно линейный спуск. Я думаю, что переключение питания в этом ценовом диапазоне будет довольно низкого качества.

Я планирую в первую очередь небольшие микроконтроллерные проекты, но я также хотел бы сделать несколько аудио и радиочастотных проектов.

Если возможно, держитесь подальше от источников питания с большой силой тока (5 ампер и более), вам, скорее всего, не нужно ничего рядом с такой большой силой тока, и они обычно являются более дешевыми устройствами, предназначенными для неосведомленного покупателя. Еще одна вещь, которую я рекомендую, поскольку вы, возможно, работаете над проектами, требующими нескольких напряжений, - это получение источника питания с двумя напряжениями. У меня их несколько, и они действительно пригодятся. Я только что купил этот на днях, и кажется, все в порядке.

я должен предположить, что источник питания, который не определяет линейный / переключение в его спецификации, является типом переключения?

Я бы предположил, линейный.

Вот видео обзор дешевого блока питания, есть много других хороших отзывов и о вашей лампе.

Кроме того, линейное снабжение, вероятно, будет более надежным, и если оно сломается, вы, скорее всего, сможете это исправить самостоятельно.

Самая большая проблема, с которой я столкнулся при переключении источников питания или регуляторов постоянного тока, использующих схему переключения, таких как повышающие преобразователи, - это падение напряжения при большой нагрузке. Мой 3-амперный линейный настольный источник питания может выдавать 2,5 А при активной нагрузке при 24 В, и он падает только на 0,2 В. Мой импульсный источник питания падает на 2 В при той же нагрузке, а импульсный усилитель на 12 В - 24 В падает при том же тесте. Конечно, усилитель является дешевым китайским продуктом, но, похоже, линейный лучше удерживает его напряжение.

Хорошим решением являются гибриды: импульсный источник переменного и постоянного тока, за которым следует линейный регулятор, обеспечивающий преимущества обоих миров. (Конечно, линейный участок снижает эффективность и немного увеличивает стоимость). На первый взгляд (на мой взгляд, это очень странно) довольно трудно найти по приемлемым ценам ... У Хамега и ТТи есть дорогие модели, использующие эту концепцию. Я не нашел готовый дизайн для программируемого 0 ~ 60 В> 3 А мне нужно. Но этот гибрид 0-24V 0-3A выглядит как хорошая отправная точка DIY ...