为什么我的5伏电源的调节如此差,如何解决?


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我在亚马逊附近购买了5伏电源。它的工作电压为120 VAC,可产生直流电。这是一个开关电源。如果在输出上放一个万用表,它总是显示约5.0 VDC。

在将这种电源用于任何实际项目时,我遇到了极大的困难。输出非常嘈杂。

我将一些大小分别为10 pF和10000 pF的小型电容器连接到电源的输出。我认为电源在任何情况下都将具有这种类型的小型电容器,但显然没有。这些消除了电源发出的大量HF噪声。不幸的是,这种噪声并不是真正的问题。

这是示波器在没有负载的情况下的电源外观。

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调整时间刻度和电压刻度我看到了

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蓝色通道是电源的输出。黄色的通道是我建立的过滤器网络的输出。我使用了电源变压器的低压侧和大型电解电容器。这是这些照片,尽管我怀疑这是否很重要。电感与我的负载(如果有)串联,电容器与电源并联。

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我决定只测试带阻性负载的电源。我选择了一个10欧姆的电阻器。这将提供大约500毫安的负载。

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滤波器网络处理了一些振荡,但是滤波器网络的输出上仍然有接近1伏的尖峰电压。我尝试过移动电容器,但这没有什么区别。实际上,即使断开电容器的连接,输出也不会发生太大变化。

这是一个从开关电源上卸下的小型变压器。我将5伏串联到该变压器的原边。

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我的示波器上的视图:

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似乎几乎所有电感器都以大约3.5微秒的周期滤除振荡。但是震荡之前的巨大尖峰仍然存在。在这种情况下,电源跳动超过2伏。电源上的2伏特(表示5伏特)为40%。

有趣的是,电容器似乎没什么区别。它很旧,但是我尝试了几次,得到了相同的结果。它们都具有一定的电容,尽管随着时间的流逝可能会略有减少。

考虑到电压仍然在整个电容器范围内波动,我的唯一理论是电源内部的电路实际上正在短路其自身的输出。如果电源输出端的调节器刚刚关闭,则电压会逐渐下降,因为电容器会缓慢放电。几乎就像电源在内部短时间内短路一样,调节器在试图再次找到5伏特时会有些许坚果和“响”。

为什么我的5伏电源的调节如此差,如何解决?

尽管我无法想象这会有所帮助,但以下是关闭电源的情况的图片

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更新:

我对市电变压器进行了另一项测试,该滤波器是与4个电阻串联的滤波器。电阻之一是10欧姆电阻,其他三个电阻是6欧姆。对于大约3.125安培的电流,这应提供1.66欧姆的电阻。这不会对观察到的输出产生任何重大影响。我在此测试中反转了探针,因此此屏幕截图中的颜色也反转了。

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这是我所说的“尖刺”的特写镜头。

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我还尝试在驱动10欧姆负载时在电源两端连接一个1微法拉电容器。这是看起来像

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1.您大约1 MHz的纹波频率可能高于该盖的谐振频率。2.我不知道这是否适用于这里,但是一些较旧的SMPS设计在低负载下不是很好,也许尝试增加至少其额定值的25%的负载。
Photon

一个有效的观点是,我将增加巨大的负担,看看会发生爆炸。
Eric Urban

@ThePhoton我在该电路中没有太多的虚拟负载,但是我确实在描述中添加了额外的测试点。
Eric Urban

RE:高又快的尖峰信号,另外要注意的是示波器探头是否只是在从开关电路中拾取辐射噪声,而示波器上的波形根本不代表负载所见。您使用哪种示波器探头?
Photon

Answers:


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39000uF的电容帽和变压器绕组对于滤波器来说实在是太多了。

我怀疑您的电源供应器有故障,设计不良或无法正常使用。尖峰以〜85-90 kHz的速率发生,这可能是开关频率。之后,较高频率的振铃显然是由于尖峰引起的。如果您可以放大示波器的峰值信号,它可能会告诉您(和我们)更多信息。指向亚马逊页面或数据表的链接也将有所帮助。

无论如何,您可以选择:

  1. 尝试使用更合理的滤波器-也许几个微法拉陶瓷电容器。
  2. 退回或更换耗材。

Photon建议尝试更大的负载也是一个很好的建议。


我可能不明白,但是具有微法拉电容的陶瓷电容器会不会很大?毕竟它们通常只是带有金属化板的陶瓷盘。无论如何,我都对振铃之前的“峰值”进行了更好的拍摄。
Eric Urban

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@EricUrban您可以在0805 SMD封装中获得10uF陶瓷电容器-供参考的尺寸约为2mm x 1.2mm,因此并不大。但是,即使将10uF电解与470nF陶瓷并联使用也肯定会有所帮助。
汤姆·卡彭特

好吧,那时我还没有受过这个主题的教育。无论如何,我没有那种大小的陶瓷。
Eric Urban

您可以尝试为低ESR的SMPS设计的4700uF电容。添加一个额定值为几安培的1mH电感器,该电感器应将电源轨清理干净。尝试几个想法。我会说基本电源还可以。如果缓冲二极管变坏,将会有很多噪声尖峰。
Sparky256 '16

@ Sparky256,您能指出SRF高于2 MHz的4700 uF电容吗?
Photon

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埃里克·厄本(Eric Urban),就我而言,你不完全了解切换器的有用憎恶吗?特别是,您知道进入室内有多危险吗?

他们天生就具有很差的监管,因为每条规则都因小规模的混乱而破裂。最适合您的解决方案是购买一个输出功率大于(等于)10伏的切换器,并在其后接一个稳压芯片,以非常低的o / p阻抗为您提供5V电压。

这就是更大更贵的物品里面的东西。


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您的第一段应该是评论,而不是答案的一部分。您的第二段需要更多说明,特别是如何处理典型线性稳压器的线路调节在几kHz或10 kHz的频率以上下降的事实。
Photon

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这看起来像一个典型的交流到直流转换器。给定所示的两个开关,350W可能并且可能是任何两个开关拓扑,很难确定。变压器在任何情况下均提供从初级到次级的隔离。我建议在查看次级侧波形或通过隔离变压器或作弊器插头小心使示波器浮动时使用差分探头。您看到的可能是接地回路问题(?)。与其他供应商达成的一致意见是,电源通常需要负载来进行调节,否则它们可能会以半身模式或某种其他模式运行,以尝试生成反馈来调节至设定电压。

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