규제 전원 공급 장치-작동 원리

나는 작은 오디오 앰프 ( szekeres 디자인의 전류 제어 변형 )를 만들고 있으며 분명히 매우 깨끗하고 규제 된 전원이 필요합니다. 최소 부품 주문 요구 사항으로 인해 무엇보다도 여분의 lm317 및 기타가 있습니다. 내가 이해하는 것처럼 표준 변압기-> 휘 스톤 브리지 브리지 정류기와 스위칭 전원 공급 장치는 비교적 시끄 럽습니다. 따라서 예비 부품이 있으므로 기준 설계를 따라 전압 조정기를 구축하여 차이를 만들지 궁금합니다. 나는 스위칭 전원 공급 장치를 사용하여 전원을 공급해야합니다. 어쨌든 전원 공급 장치에 전압 조정기를 전혀 사용하지 않고 15-20V 전원을 찾을 수 있어야합니다

그 문제에 수행 전압 레귤레이터 노이즈 졸졸 흐르는 줄이고 사용하거나 그냥 복잡한 전압 분할기입니까?

스위칭 전력은 잡음이 많으며, 의심 할 여지가 없습니다. 일반적으로 킬로 헤르츠에서 메가 헤르츠 범위 (CM 및 DM)에 이르기까지 다양합니다.

또한 당신이 당신의 용어를 혼동하고 있다고 생각합니다. 휘트 스톤 브리지가 아닌 변압기와 브리지 정류기를 말하는 것으로 가정합니다.

스위처를 사용하여 317 레귤레이터에 전원을 공급하고 완전 선형 솔루션보다 더 깨끗한 출력과 적은 효율 손실의 이점을 얻을 수 있습니다 (주요 주파수 변환기 등)

317은 활성화되어 있으며 장치에서 직렬 패스 트랜지스터를 제어하는 ​​전압 피드백 네트워크의 기능으로 리플을 제거합니다.

전압 조정기는 영광스러운 전압 분배기가 아닙니다. 내부 참조 및 피드백 회로가있어 전력 레벨을 능동적으로 유지할 수 있습니다. 완벽하지는 않지만 여전히 리플이 발생하지만 전압 분배기보다 훨씬 낫습니다.

전원 공급 장치는 일반적으로 라인 레귤레이션과로드 레귤레이션의 두 가지 기준에 따라 평가됩니다. 라인 레귤레이션은 입력 전압의 변화를 보상하는 공급 능력입니다. 이는 리플을 줄이는 데 도움이됩니다. 변압기와 휘트 스톤 브리지를 사용하는 경우 저역 통과 필터링 후에도 여전히 리플이 발생합니다. 양호한 라인 레귤레이션 (낮은 델타 Vout / 델타 Vin)은 출력 전압이 이러한 리플에 저항하고 더 깨끗하다는 것을 의미합니다. 부하 레귤레이션은 전압을 유지하면서 공급 장치가 전류를 얼마나 잘 전달할 수 있는지 처리합니다. 전원 공급 장치에서 전류를 공급하지 않으면 올바른 출력 전압을 얻을 수 있습니다. 그러나 점점 더 많은 전류를 소비하면 대부분의 공급 장치에서 전압이 손실됩니다.

전압 분배기는 끔찍한 라인 또는 부하 레귤레이션을 갖습니다. 출력을 전혀 보상하지 않는 피드 포워드 장치 일뿐입니다. 규제 된 공급이 그보다 낫습니다. 레귤레이터 데이터 시트를보고 라인 및로드 레귤레이션에 어떤 숫자를 제공하는지 확인하십시오. 대역폭도 중요합니다. 조정기는 내부에 약간의 제어 루프가있어 보이는 리플 만 설명 할 수 있습니다. 대역폭을 벗어나는 리플은 보이지 않으며 수정할 수 없습니다. 특정 문제 주파수가 보이면 조절기를 전환해야 할 수도 있습니다. 때로는 일부 레귤레이터의 대역폭을 확장하는 방법에 대한 정보가 포함 된 일부 제조업체의 애플리케이션 노트도 있습니다.

행운을 빕니다.

규제 전원 (전압) 공급 작동 :

크고 단순한 관점에서 시작하기 위해 스위칭 및 선형 전압 레귤레이터의 역할은 이상적인 전압 소스로 작동하는 것입니다. 즉, 부하 및 / 또는 자체 공급이 변하는 경우에도 일정한 전압을 제공해야합니다.

일반적으로 피드백 루프를 사용하여 달성됩니다. 이러한 설정에서 출력 전압이 감지되고 설정 값 아래로 떨어지면 출력에 더 많은 전류를 공급하여 출력 전압이 설정 값으로 되돌아 가도록해야합니다 (전압이 설정 값보다 높으면 역전 됨). 선형 레귤레이터에서 이러한 "무언가"는 통과 전류 * 1)가베이스 전류 또는 게이트 전압을 조정하여 입력에서 출력으로 더 많은 전류를 전도하도록하는 것입니다. 스위칭 레귤레이터에서 일반적으로 "무언가"는 동일한 목표를 달성하기 위해 주파수 및 / 또는 듀티 사이클을 조정하는 것입니다. 따라서 선형 및 스위칭 레귤레이터 모두 주된 작업은 출력 전압 변동을 줄이는 것입니다.

이제 인생의 어떤 것도 완벽하지 않으며, 같은 목표를 달성하는 데에는 두 가지 한계가 있습니다. 고려해야 할 많은 요소 (라인, 부하 조정, 조정 속도, 안정성, 출력 노이즈, 작동 입력 / 출력 전압 / 전류 범위 등)가 있지만 단순화를 위해 선형 조정기가 더 좋습니다. 리플리스 출력을 제공하고 효율을 희생시키면서 스위칭 할 수 있습니다 (이것은 비코 우스 스위칭 레귤레이터가 자체 리플을 도입하지만,보다 효율적이며 선형 레귤레이터가 할 수없는 일을 할 수 있습니다 (예 : 전압 상승)).

의문의 경우 :

A)이 애플리케이션에서는 전원으로부터 50Hz / 60Hz (100Hz / 120Hz) 리플이 들릴 수 있기 때문에 (조정 된 전원 선로) 잘 조절 된 좋은 전원이 필요합니다. 또한 beacouse 링크 증폭기는 공급 변동 면역을 간소하게 거래합니다.

B) DS의 LM317은 120Hz (전력선 x2)에서 80dB * 2) 일반적인 리플 제거율을 갖습니다. 즉, 입력에 1V pk-pk 리플이있는 경우 출력 리플은 0.1mV (10k 배 감쇠) 여야합니다. 저를 인용하지 마십시오 (처리해야 할 많은 요소가 있기 때문에).이 응용 프로그램에는 충분해야합니다.

C) 스위칭 레귤레이터 / 전원 공급 장치는 100Hz / 120Hz를 매우 잘 제거 할 수있을 정도로 충분할 수 있습니다 (LM317의 경우 80dB). 더 많은 리플을 생성하더라도 (5mV 미만의 출력 자체 리플을 찾는 것은 어렵습니다), 20kHz 이상인 경우 (그리고 대부분의 스위칭 공급 장치의 경우) 리플로 걱정할 필요가 없습니다. 사람의 귀가들을 수있는 주파수 범위 밖에있을 것입니다.

BTW는 선형 레귤레이터를 "복잡한 전압 분배기"로 볼 수 있는데, 이는 실제로 통과 요소가 "조정 가능한"저항으로 취급 될 수 있기 때문에 상당히 유사합니다. 그러나이 "복합"은 80dB의 리플 제거를 제공합니다. :)

* 1) 패스 요소-일반적으로 트랜지스터, BJT 또는 MOSFET이며 레귤레이터 입력과 출력 사이에 연결됩니다. 피드백 루프는이를 "개방"또는 "닫기"상태로 조정하여 출력 전압을 유지하기 위해이 소자가 더 많거나 적은 전류를 전달합니다.

* 2) 올바른 디커플링 캡을 제공하는 올바로 설계해야하며, 규정 등을 유지하기 위해 적절한 낙하와 함께 작동해야합니다. 문서는 친구입니다.

선형 레귤레이터는 선형 영역에서 작동하는 BJT (Bipolar Junction Transistor) 또는 FET (Field Effect Transistor)와 같은 능동 장치를 기반으로하는 전압 레귤레이터입니다. 입력 및 출력 전압의 차이가 열로 소산되기 때문에 스위치 모드 전원 공급 장치에 비해 매우 비효율적입니다.

LM317에는 입력, 출력 및 조정의 세 가지 단자가 있습니다. 이 레귤레이터는 출력 단자와 조정 단자간에 공칭 1.25V 기준 전압을 개발합니다. 이 정전압은 저항에인가되어 정전류가 흐릅니다. 이 정전류는 접지에 연결된 두 번째 저항을 통해 흐릅니다. 두 번째 저항의 값을 변경하면 저항을 가로 지르는 전압이 달라 지므로 출력 전압을 설정할 수 있습니다.

LM317을 커패시터없이 사용할 수 있지만 입력 및 출력 모두에 1uF 커패시터를 추가하면보다 깨끗한 출력을 얻을 수 있습니다.

이 페이지 는 저항 값을 계산하는 데 유용합니다. 여기 또 다른 것이 있습니다.

전압 조정기는 출력 전압과 기준 전압 (종종 조정기 자체에 내장되어 있음)을 비교하므로 결함이없는 경우 출력 전압은 입력 전압, 출력 전류, 온도 등과 완전히 독립적입니다.

스위칭 잡음이 항상 관심 신호 (여기서는 20Hz ~ 20kHz)의 주파수 대역을 벗어나는 것을 확인할 수 있다면 스위칭 레귤레이터가 반드시 나쁜 생각은 아닙니다. 선형 전압 레귤레이터만큼 좋습니다. 실제로는 확인하기 쉽지 않을 수도 있습니다 (소음은 루프 응답 등에 의해 변조됩니다)