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楼主: 闻太师

线性电源能消除开关电源的纹波吗?

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 楼主| 发表于 2018-6-2 08:59:28 | 显示全部楼层
城上斜阳 发表于 2018-6-2 06:57
这样做得不偿失了

为什麽呢?
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发表于 2018-6-3 08:19:04 | 显示全部楼层
LDO带宽要够高,才能滤除高频的纹波。现在大部分开关电源的纹波要达到100mv Vpp,但是频率在200k以上,如果不发生寄生检波,不会影响音频。

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发表于 2018-6-3 18:54:48 来自手机 | 显示全部楼层
我的理解,请指正:开关电源只是引入了额外的开关频率和几次谐波什么的。而线性电源少了这一层,想通过DCDC来消除这些怎么可能。唯一的做法很简单啊,就是滤波。开关的频率知道,做一个针对的滤波器。

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发表于 2018-6-4 08:07:01 | 显示全部楼层
说好的通信电源,纹波小的,有没有带负载测试, 额定负载下纹波不会低于100mV

开关电源的纹波用LDO是降不了的, 虽然有点作用,但,高频噪音用低速的LDO根本不对症.

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发表于 2018-6-4 08:33:49 | 显示全部楼层
能滤除开关频率的LDO,要有针对性的设计,频响至少是开关频率的三倍以上。这方面,只有使用分立器件才能比较容易地达到目的。

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发表于 2018-6-13 11:47:23 | 显示全部楼层
城上斜阳 发表于 2018-6-2 06:57
这样做得不偿失了

说的对极了
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发表于 2018-7-13 11:49:36 | 显示全部楼层
本帖最后由 wuxiaoluo 于 2018-7-13 11:56 编辑

串联稳压的损耗是调整管的压降造成的,所以压降越少,输出电压越大,效率越高。
P消耗 = (Vin-Vout)*I ,消耗功耗跟电流和压差成正比
效率 =  (Vout/Vin)
所以输出电压越小,压差越大,效率越低。  输入 8V,输出 5V , 效率为  5/8 即 62.5%
如果低压差,6V输入,5V输出 , 效率为  5/6 即 83.3%
换成输入 13V,输出12V,效率为  92.3%。

一般的线性稳压电源都是采样透过调整管放大进行调整,放大1000倍意味着电压变化1V,能够把输出压制在1mv。也就是 60dB。但放大器(三极管或者运算放大器)有带宽限制,放大倍数随着频率增加而快速下降。对于高频的纹波,压制比会大大降低。例如运算放大器很多带宽为1M,其实到了100K上放大倍数就可能不到10倍了,这样对100K的频率电压波动压制能力就成了 20dB了。

线性电源现在好的都用高频开关,500K以上的,纹波噪音用普通三端稳压比较难有好的压制效果了。可能10倍都做不到。对于高频纹波,还不如用电感电容的二级滤波来的好。

要自己做一个LDO,就要用带宽高噪声小的运算放大器做采样比较,控制调整管PNP或者场效应管。带宽高的运放比较贵。还有一个难度就是带宽高意味着对高频干扰敏感,电源收到外界的传导或者辐射干扰会容易自激震荡变得不稳定。一般低频稳压都用电容滤掉高频噪音干扰,让稳压器工作更稳定些的。

所以,针对低频的纹波(像变压器50Hz的工频)就很容易做到干净。 对于开关电源,由于是方波脉冲开关,基本产生所有频率的干扰,只是能量不同,越高越能量低。但对于放大1000到10000倍的放大器来说,稳定工作都是很麻烦的事情。电路还需要调试。
还有一个就是调整管的CE极的电容要小,低频可以忽略,但对于高频下这个电容等于直通,需要选用电容低些的三极管做调整管,否则调整效果会变差。优秀的高频管也是相对价格高的。而且功耗并不大,对于小电流低压降会好些。

对于滤波效果,可能NPN电路比PNP要好些,因为对于NPN,Vout=Vb+Vbe,加个电容有帮助稳定的作用(如果输入电流稳定的话更好),可以不受输入电源影响。对于PNP  Vout=Vin-Vbe,受到输入影响大些,需要放大器调整部分来抵消。

理论上用高性能放大器组成的滤波、放大调整是可以很好的压制纹波的。用好的高频电容作为滤波和稳定电压也有很大帮助。普通电容对于高频ESR比较高。

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 楼主| 发表于 2018-7-13 17:47:32 | 显示全部楼层
wuxiaoluo 发表于 2018-7-13 11:49
串联稳压的损耗是调整管的压降造成的,所以压降越少,输出电压越大,效率越高。
P消耗 = (Vin-Vout)*I  ...

非常有价值的回复。谢谢。
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发表于 2018-7-14 18:52:39 来自手机 | 显示全部楼层
这是集两种电源缺点于一身了,既有开关电源的干扰效率还低。
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发表于 2018-7-14 19:15:54 | 显示全部楼层
多串几级LC滤波
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发表于 2018-7-14 20:05:30 | 显示全部楼层
效率会降低吧?
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发表于 2018-7-16 17:34:46 来自手机 | 显示全部楼层
看用在什么地方,电脑电源就比较好,不知波纹大小。
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发表于 2018-12-5 01:20:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 MF35_ 于 2018-12-5 01:26 编辑
闻太师 发表于 2018-5-3 22:38
谢谢您,还有点疑惑:
您说的干扰应该包括电磁干扰和纹波吧,电磁干扰这个我能理解,但纹波这块不太明 ...


纹波就是输入电压上的波动,这个波动会被稳压器过滤,这个过滤能力叫做电压调整率,通常,电压调整率是个频率的函数,一般的成品LDO,别说100dB,能在1kHz做到80dB的都不多,100dB真敢想 ,况且是针对频率达到上百kHz的高频纹波,LDO对这个是无能为力的,只能通过其他手段过滤,通常这些手段在大功率电源上都没用,如果真搞起来,成本也是不低的(参考大厂高端电源)

所以为什么实验电源喜欢用线性电源,因为从源头上就没有高频纹波,你只要处理100Hz的纹波,最多是N次方的谐波,顶天了到不了10kHz,太容易搞定了,而且大功率场合同样使用,要出相同的效果成本更低

所以,那些说开关电源成本低的,你试试把开关电源做到线性电源的性能再看哪个成本低,说成本低是因为那些都是粗制滥造的一般货

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发表于 2018-12-6 16:45:33 | 显示全部楼层
wuxiaoluo 发表于 2018-7-13 11:49
串联稳压的损耗是调整管的压降造成的,所以压降越少,输出电压越大,效率越高。
P消耗 = (Vin-Vout)*I  ...

真是高手啊
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发表于 2019-8-4 22:49:34 | 显示全部楼层
wuxiaoluo 发表于 2018-7-13 11:49
串联稳压的损耗是调整管的压降造成的,所以压降越少,输出电压越大,效率越高。
P消耗 = (Vin-Vout)*I  ...

答主的回答和我的试验结果完全符合,这边在左台式收音机,由于功放电源电压要求较高,试验用开关电源通过线性稳压滤波后给收音机和功放供电;初步测试的时候中波干扰的一塌糊涂,示波器看纹波也并不理想。

同时请教一下,现在打算用环形变压器供电,220降双12伏,桥式整流,电容滤波;能否帮推测一下这个供电方案能否降低收音机中波干扰?
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