在電源設(shè)計中我們?nèi)绾芜x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(qū)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:變壓器電源,由鐵芯和線圈實現(xiàn)。線圈的匝數(shù)決定了兩端的電壓比。鐵芯用來傳遞變化的磁場。在中國,主線圈產(chǎn)生頻率為50HZ的變化磁場。這種變化的磁場通過鐵芯傳遞給輔助線圈,在輔助線圈中產(chǎn)生感應電壓,變壓器實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換。
模擬電源的缺點:線圈和鐵芯都是導體,在電壓轉(zhuǎn)換過程中會因自感應電流產(chǎn)生熱量(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不超過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(shù)的增加、鐵芯體積的增大來實現(xiàn),匝數(shù)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(fā)熱量大。
開關(guān)電源介紹
開關(guān)電源:在電流進入變壓器之前,通過晶體管的開關(guān)功能,將我們通常50HZ的電流頻率提升到數(shù)萬HZ,在這么高的頻率下,磁場變化的頻率也達到數(shù)萬HZ,因此通過減少線圈匝數(shù)和鐵芯體積可以獲得相同的電壓轉(zhuǎn)換比。由于線圈匝數(shù)和磁芯體積的減少,損耗大大降低,一般開關(guān)電源的效率達到90%,而體積可以做得很小,輸出穩(wěn)定,因此開關(guān)電源具有模擬電源無法實現(xiàn)的優(yōu)點。
(開關(guān)電源自身也具有相應的缺點,如開關(guān)噪聲與輸出電壓紋波等,但線性電源并沒有)
音響器材-功放中開關(guān)電源的應用:開關(guān)電源的描述過程中已經(jīng)表明開關(guān)電源的優(yōu)勢,所以即使是大功率功放,開關(guān)電源一樣可以做的很精細、小巧,
數(shù)字電源介紹
在簡單易用、參數(shù)變更要求不多的應用場合,模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢,因為其應用的針對性可以通過硬件固化來實現(xiàn),而在可控因素較多、實時反應速度更快、 需要多個模擬系統(tǒng)電源管理的、在應用復雜的高性能系統(tǒng)中,數(shù)字電源則具有優(yōu)勢。此外,在復雜的多系統(tǒng)業(yè)務中,與模擬電源相比,數(shù)字電源通過軟件編程在很多方面得到應用。其可擴展性和可重用性使用戶可以方便地更改工作參數(shù)和優(yōu)化供電系統(tǒng)。通過實時過流保護和管理,還可以減少外圍設(shè)備的數(shù)量。
數(shù)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(shù)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(wěn)壓性能更好。
可編程是數(shù)字電源首先好處,比如通訊、檢測、遙測等所有功能都可用軟件編程實現(xiàn)。另外,數(shù)字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活。
干擾:單片機中數(shù)字和模擬之間,因為數(shù)字信號是頻譜很寬的脈沖信號,因此主要是數(shù)字部分對模擬部分的干擾很強;不僅數(shù)字電源和模擬電源通常通過濾波器分開和連接,而且在一些高要求的場合,例如在一些單片機中通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,數(shù)字部分經(jīng)常進入睡眠狀態(tài),并且大多數(shù)數(shù)字邏輯停止工作以防止它們干擾模擬部分。如果干擾嚴重,您甚至可以分別使用兩個電源,通常用電感和電容隔離它們。或者,整個板上的數(shù)字和模擬部分的電源可以分別連接在一起,并通過單獨的路徑直接連接到電源濾波電容器的焊點。如果抗干擾要求不高,它們可以隨意連接在一起。
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(qū)分數(shù)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(shè)計。
這些內(nèi)容只是對模擬電源簡單介紹,數(shù)字電源,開關(guān)電源的區(qū)別,想成為工程師,當然要學習更多的東西。