台式电源:线性还是开关?[关闭]


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我正在寻找一种不错的台式电源(150-300美元),用于爱好级电子设计和测试。我不想修改或使用计算机ATX耗材,因为我想要:

  • 可调电压
  • 可调电流
  • 低噪音/波纹
  • 准确性
  • 1或2个电压输出
  • 0-30VDC(不需要AC)
  • 3-5A

当我查看各种制造商的电源时,我发现一些看似不错的选择,但是我遇到了一个困扰:线性还是开关?

我主要计划在小型微控制器项目上,但我也想做一些音频和RF项目。我担心开关电源可能会产生过多的噪声。这是一个有效的关注点吗?还是高质量的开关电源足以满足像干净电池那样的电源需求?

另外,我是否应该假定在数据表中未指定线性/开关的电源是开关类型?


由此,我继续在另一个问题中询问一些特定的电源。
JYelton

Answers:


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获得满足您电压,电流,读数,尺寸,价格等需求的任何东西。不必担心它是开关还是线性的。

通常,线性效率较低。但是,这对工作台供应量无关紧要。几瓦甚至十瓦的功率有时可能会比等效的切换器无关。它将变得更热,但是大概是因为您购买的是设计好的整个盒子。除非您对此盒子有一个非常具体的物理注意点,并且没有通风的空间,否则线性烟囱会散发更多的热量。没关系。

切换器的输出上会有一些切换噪声。同样,这无关紧要。检查纹波规格,但是任何成品盒式商业实验室电源的纹波实际上都不应该那么高,最多只有几十毫微伏。

波纹到底是什么问题?在长凳上没有多少。诸如继电器,电动机,LED甚至偶尔的LEB(发光灯泡)之类的东西都不会在意。但最重要的一点是,设计良好的电路应完全不受电源纹波的影响。如果您的电路无法处理数十mV的电源纹波,那么当它离开工作台时该怎么办?在少数情况下,电源纹波可能很重要,无论如何,您应该养成添加适当的滤波器的习惯。例如,要为麦克风前置放大器的灵敏输入电路的运算放大器供电,可串联一个铁氧体片状电感器,然后再加上一个10 µF的电容,以将运算放大器的电源引脚接地。其他地方可能也需要过滤,但这仍然是您应该做的事情。再次以麦克风放大器为例,末级可以汲取足够的功率,以便无论原始电源是否干净,它都会在您的本地电源上产生自己的“涟漪”。这只是正常的设计实践。

因此,所有这些都是漫长的说法,不用担心。甚至在混合类型中,切换器通过线性后置稳压器完成大部分工作,该稳压器仅下降半伏左右即可消除噪声或使您很好地降低到低电流和低电压(有些切换器很难时间)。同样,您正在购买整体包装盒。看看它作为黑匣子做什么,不必担心所有规格是如何完成的。


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与开关电源相比,线性电源效率较低,并且浪费的热量更多。这也导致开关电源能够为电源设计的给定冷却装置提供更大的电流,无论是无源,风扇冷却还是更奇特的冷却装置。

设计良好的开关模式台式电源不应具有比线性电源更高的纹波或噪声。当在台式电源的负载规格范围内运行时,输出电压的质量就不必担心。

鉴于线性电源使用比开关电源更简单的电子设计原理,但是另一方面冷却需求更大,因此假设未指定台式电源是一种或另一种是不合理的,那么与制造商联系将是您的最佳选择。选项。


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我不同意您的说法:“设计良好的开关模式台式电源不应比线性电源具有更高的纹波或噪声。” 没有开关电源将是光滑或静如线性,原因很简单,一个切换器的功率输出的列车从未连续-你总是在一段时间内保持输出了输出电容的依赖时精力不被转移到负载。加上开关本身产生的所有CM噪声,您会感到非常嘈杂。
亚当·劳伦斯

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这就是为什么许多医疗或其他低噪声应用的开关电源通常在开关之后使用有损线性后稳压器级,以消除HF纹波的原因。
亚当·劳伦斯

@Madmanguruman我刚才写的正是您在第二条评论中写的内容:开关式工作台电源通常在输出级具有一个线性稳压器,以解决开关噪声。
Anindo Ghosh

大多数商用开关电源都没有线性后​​调节器。他们不是实验室工作的好选择。
亚当·劳伦斯

@Madmanguruman我打开了两个电源,两个都开关了,都带有线性输出级。YMMV。
Anindo Ghosh

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符合您的规格的实验室耗材在行业中非常常用,应该很容易找到。惠普/安捷伦,BK Precision,GW Instek和其他许多厂商都提供出色的台式耗材。

纯线性电源将很大,但将是最安静的解决方案。具有良好线性后调节(线性级将消除开关噪声并照顾伏特和安培调节)的切换器几乎可以满足绝大部分台式工作的需求。

我玩过的大多数台式电源都是这两种类型的,实际上,它们产生的直流电都比许多电源设计中使用的典型反激式转换器内部管理电源更清洁。你应该没事的。

即使具有可调输出的纯切换器也不是进行此类工作的最佳选择。如果尝试将电压调整得很低,您将不会得到非常干净的输出(您甚至可能进入循环跳频模式,并且输出纹波大于预期)。


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我担心开关电源可能会产生过多的噪声。这是一个有效的关注点吗?还是高质量的开关电源足以满足像干净电池那样的电源需求?

没错,与开关电源相比,线性电源应具有较小的纹波和噪声。同样,开关电源通常对负载的快速变化响应较慢。但是,开关电源效率更高,重量更轻,产生的热量更少。所有这些好处,您可能都不在乎。

所以说到价格,就您提到的价格而言,我认为您找不到很好的开关电源(我可能会误会),但您可以得到一个相当下降的线性电源。我认为在此价格范围内切换电源会导致质量相当差。

我主要计划在小型微控制器项目上,但我也想做一些音频和RF项目。

如果可能的话,请远离高安培数(5安培及更高)的电源,您很可能不需要那么多安培数,而且它们通常是更便宜的产品,更适合没有经验的买家。我建议的另一件事是,由于您可能正在处理需要多个电压的项目,因此需要双电压电源。我有几个,它们真的派上用场了。前几天我刚买了这个,看起来还可以。

我是否应该假定未在其数据表中指定线性/开关的电源是开关类型?

我假设是线性的。

这是一个廉价电源的视频评论,您的电子管也有很多其他好的评论。

另外,线性电源可能会更可靠,如果确实出现故障,您更有可能自行修复。


是戴夫!(看到该评论。):)
JYelton

@JYelton当您只需要几个单元时,您应该创建一个新帖子,并询问哪一个最适合您的需求。
加勒特·佛格利

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我已经考虑过这样做,但是我不确定这里是否可以接受产品比较/购物问题。
JYelton

@JYelton可以忽略此meta.electronics.stackexchange.com/a/2507/9730,只要您提出以下要求:“这些电源中的哪一个最适合用于bla”,就可以了。由于该问题不是本地化的,因此将来应该会帮助其他人。你甚至可以链接回到你的问题在这里告诉你付出努力。
加勒特Fogerlie

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使用开关电源或使用开关设计的直流稳压器(例如升压转换器)遇到的最大问题是重负载下的压降。我的3 A线性台式电源可以在24V的电阻负载下提供2.5A的电流,并且仅下降0.2V。我的开关电源在相同负载下下降2V,而12V-24V开关升压器在相同测试下下降4.8V。当然,助推器是一种廉价的中国产品,但线性似乎可以更好地保持其电压。


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混合动力是一个不错的解决方案:一个开关模式AC-DC电源,然后是一个线性稳压器,可兼得两者的优势。(当然,线性部分会降低效率并稍微增加成本)。如今,以合理的价格似乎很难找到它们(在我看来,这很奇怪)……Hameg和TTi都有使用该概念的昂贵模型。我尚未找到所需的可编程0〜60V> 3A的最终设计。但是这个0-24V 0-3A混合动力车看起来像是一个不错的 DIY起点...

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