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區分模擬電源,開關電源,數字電源

發布日期:2022-09-08 作者:dench 點擊:

  在電源設計中我們如何選擇電源模塊,那么選擇的前提是,我們得了解各種電源,了解各種電源的區別,那樣我們才可以正確的選擇電源模塊。


模擬電源介紹


  模擬電源:即變壓器電源,通過鐵芯、線圈來實現,線圈的匝數決定了兩端的電壓比,鐵芯的作用是傳遞變化磁場,(我國)主線圈在50HZ頻率下產生了變化的磁場,這個變化的磁場通過鐵芯傳遞到副線圈,在副線圈里就產生了感應電壓,于是變壓器就實現了電壓的轉變。


  模擬電源的缺點:線圈、鐵芯本身是導體,那么它們在轉化電壓的過程中會由于自感電流而發熱(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不會超過35%。


  音響器材功放中變壓器的應用:大功率功放需要變壓器提供更多的功率輸出,那么,只有通過線圈匝數的增加、鐵芯體積的增大來實現,匝數和鐵芯體積的增加就會加重其損耗,所以,大功率功放的變壓器必須做的非常大,這樣就會導致:笨重,發熱量大。


開關電源介紹


  開關電源:在電流進入變壓器之前,通過晶體管的開關功能,將我們通常50HZ的電流頻率提升到數萬HZ,在這么高的頻率下,磁場變化頻率也達到幾萬HZ,那么,就可以減少線圈匝數、鐵芯體積獲得同樣的電壓轉化比,由于線圈匝數、鐵芯體積的減少,損耗大大降低,一般開關電源效率達到90%,而體積可以做的非常小,并且輸出穩定,所以開關電源具有模擬電源難以達到的優點。


  (開關電源也有自己的不足,如輸出電壓有紋波及開關噪聲,線性電源是沒有的)


  音響器材-功放中開關電源的應用:開關電源的描述過程中已經表明開關電源的優勢,所以即使是大功率功放,開關電源一樣可以做的很精細、小巧,目前國內的數字功放以深圳崔帕斯的數字功放Z為領先,他們目前已經發展到T類純數字功放,并且下一代S類功放也在研發中了,具體請參看如下資料:


數字電源介紹


  在簡單易用、參數變更要求不多的應用場合,模擬電源產品更具優勢,因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現,而在可控因素較多、實時反應速度更快、 需要多個模擬系統電源管理的、復雜的高性能系統應用中,數字電源則具有優勢。此外,在復雜的多系統業務中,相對模擬電源,數字電源是通過軟件編程來實現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數,優化電源系統。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數量。


  在復雜的多系統業務中,相對模擬電源,數字電源是通過軟件編程來實現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶可以方便更改工作參數,優化電源系統。通過實時過電流保護與管理,它還可以減少外圍器件的數量。


  數字電源有用DSP控制的,還有用MCU控制的。相對來講,DSP控制的電源采用數字濾波方式,較MCU控制的電源更能滿足復雜的電源需求、實時反應速度更快、電源穩壓性能更好。


  數字電源有什麼好處它首先是可編程的,比如通訊、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實現。另外,數字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活。


  干擾:單片機中數字和模擬之間,因為數字信號是頻譜很寬的脈沖信號,因此主要是數字部分對模擬部分的干擾很強;不僅一般都采用數字電源和模擬電源分開、二者之間用濾波器連接,在一些要求較高的場合,例如某些單片機內部的AD轉換器進行AD轉換時,常常要讓數字部分進入休眠狀態,絕大部分數字邏輯停止工作,以防止它們對模擬部分形成干擾。如果干擾嚴重,甚至可以分別用兩個電源,一般用電感和電容隔離就行了. 也可以將整個板子上數字和模擬部分的電源分別聯在一起,用分別的通路直接接到電源濾波電容的焊點上. 如果對抗干擾要求不高,也可以隨便接在一起.


溫馨提示


(1)如果不使用芯片的A/D或者D/A功能,可以不區分數字電源和模擬電源。


(2)如果使用了A/D或者D/A,還需考慮參考電源設計。


以上只是一些簡單的介紹模擬電源,數字電源,開關電源的區別,想成為工程師,當然要學習更多的東西。



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