Desain switchmode untuk catu daya benchtop yang umum digunakan?

8

Saya ingin membangun catu daya bangku untuk pembuatan prototipe dan pengembangan. Sebagian besar desain catu daya benchtop yang saya lihat didasarkan di sekitar transformator, penyearah dan pengatur linier (misalnya 7805 / LM317).

Namun, saya suka ide menjaganya agar tetap efisien, jadi saya tertarik untuk membangun switchmode sebagai gantinya.

Pekerjaan saya sebagian besar berbasis mikrokontroler, tetapi saya main-main dengan hal-hal audio dari waktu ke waktu juga. Saya berpikir bahwa desain 3-rail (± 15V ke 0V dapat disesuaikan, + 5V, hingga 1A) akan mencakup sebagian besar hal.

Apakah peningkatan tegangan riak dari catu daya switchmode membuatnya tidak cocok untuk penggunaan umum?

Atau, mengingat bahwa saya akan mengandalkan catu daya ini untuk banyak pekerjaan di masa depan, haruskah saya tetap dengan kesederhanaan desain regulator linier?

power-supply design Jeremy Kerr
sumber
1
Mengganti persediaan tidak selalu memiliki riak yang lebih buruk, tetapi biasanya lebih buruk. Merancang konverter switching yang berkinerja baik adalah sesuatu yang sangat khusus, sementara menyatukan pasokan linear relatif mudah. Hal utama yang dicari orang dalam persediaan benchtop adalah akurasi dan kebisingan rendah, bukan efisiensi.
endolith
1
@endolith: Saya senang menghabiskan sedikit waktu membuat desain yang layak jika layak; membuat pasokan linier lain tidak lagi menjadi tantangan. Jika memungkinkan untuk mendapatkan ketiganya (akurat, noise rendah dan efisien), saya ingin mencobanya :)
Jeremy Kerr

Jawaban:

5

Jika tegangan output Anda diperbaiki, Anda harus dapat mendesainnya dengan regulator linier dengan penurunan tegangan minimum di atas regulator. Dan 1A bukanlah akhir dari dunia.
Switcher akan lebih sesuai jika Anda memiliki tegangan keluaran variabel. Regulator linier yang dapat memasok 30V @ 5A, tetapi yang disetel ke 1V akan harus menghilang 150W.
SMPS dibuat berdimensi untuk tegangan input, tegangan output dan arus tertentu. Jika Anda memvariasikan tegangan output efisiensinya akan lebih rendah. Anda tidak akan mendapatkan angka 90% dari produsen yang membanggakan Anda dengan jangkauan penuh, mungkin lebih seperti 75 hingga 80%.

sunting
Jika Anda ingin +/- 15V dapat disesuaikan, saya akan menggunakan SMPS, untuk alasan pembuangan yang saya sebutkan. Anda dapat menyerang riak dengan pi-filter. Switcher frekuensi tinggi (seperti 1.5MHz) akan memungkinkan koil yang lebih kecil.

stevenvh
sumber
Akan menyenangkan memiliki output yang bisa disesuaikan; Saya akan mengubah pertanyaan untuk mencerminkan hal ini.
Jeremy Kerr
Anda dapat membuat input ke regulator dapat diubah di antara rentang yang berbeda agar lebih efisien? Seperti sakelar putar memilih rentang voltase keluaran yang berbeda, dan mengubah keran pada transformator secara bersamaan?
endolith
@endolith - itu kemungkinan, dan sedang dilakukan pada persediaan bangku tertentu. Switching dilakukan secara otomatis dengan relay berdasarkan tegangan output.
stevenvh
2

Switcher tidak selalu memiliki riak yang lebih buruk daripada pasokan linier. Jika itu terjadi mereka tidak akan digunakan dalam aplikasi yang sangat menuntut seperti persediaan untuk FPGA dan sistem kinerja tinggi lainnya. Jika Anda menggunakan Nat Semi Simple Switcher dengan perangkat lunak desain on-line mereka, saya pikir Anda dapat menentukan jumlah riak sebagai bagian dari proses desain.

Saya menggunakan salah satu persediaan bangku ini yang dilengkapi dengan switcher. Riak dan kebisingan adalah 100mV hal.

Leon Heller
sumber