模擬電源、開(kāi)關(guān)電源、數字電源的區別分析
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(guò)鐵芯、線(xiàn)圈來(lái)實(shí)現,線(xiàn)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(chǎng),(我國)主線(xiàn)圈在50HZ 頻率下產(chǎn)生了變 化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過(guò)鐵芯傳遞到副線(xiàn)圈,在副線(xiàn)圈里就產(chǎn)生了感應電 壓,于是變壓器就實(shí)現了電壓的轉變。
模擬電源的缺點(diǎn):線(xiàn)圈、鐵芯本身是導體,那么它們在轉化電壓的過(guò)程中會(huì ) 由于自感電流而發(fā)熱(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不會(huì )超過(guò)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(guò)線(xiàn)圈匝數的增加、鐵芯體積的增大來(lái)實(shí)現,匝數和鐵芯體積的增加就會(huì )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(huì )導致: 笨重,發(fā)熱量大。
開(kāi)關(guān)電源介紹
開(kāi)關(guān)電源:在電流進(jìn)入變壓器之前,通過(guò)晶體管的開(kāi)關(guān)功能,將我們通常50HZ 的電流頻率提升到數萬(wàn)HZ,在這么高的頻率下,磁場(chǎng)變化頻率也達到幾萬(wàn)HZ,那么,就可以減少線(xiàn)圈匝數、鐵芯體積獲得同樣的電壓轉化比,由于線(xiàn)圈匝 數、鐵芯體積的減少,損耗大大降低,一般開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)電源具有模擬電源難以達到的優(yōu)點(diǎn)。
(開(kāi)關(guān)電源也有自己的不足,如輸出電壓有紋波及開(kāi)關(guān)噪聲,線(xiàn)性電源是沒(méi)有的)
音響器材-功放中開(kāi)關(guān)電源的應用:開(kāi)關(guān)電源的描述過(guò)程中已經(jīng)表明開(kāi)關(guān)電 源的優(yōu)勢,所以即使是大功率功放,開(kāi)關(guān)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數字音響設備公司的數字功放最為領(lǐng)先,他們目前 已經(jīng)發(fā)展到T 類(lèi)純數字功放,并且下一代S 類(lèi)功放也在研發(fā)中了,具體請參看如下資料:
數字電源介紹
在簡(jiǎn)單易用、參數變更要求不多的應用場(chǎng)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(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現,而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應速度更快、 需要多個(gè)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(yōu)勢。此外,在復雜的多系統業(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數,優(yōu)化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)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(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多 方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數,優(yōu) 化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)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(lái)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(mǎn)足復雜的電源需求、實(shí)時(shí)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(shí)現。另外,數字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活。
干擾:?jiǎn)纹瑱C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(kāi)、二者之間用濾波器連接,在一些要求較高的場(chǎng)合,例如某些單片機內部的AD 轉換器進(jìn)行AD 轉換時(shí),常常要讓數字部分進(jìn)入休眠狀態(tài),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(gè)電源,一般用電感和電容隔離就行了. 也可以將整個(gè)板子上數字和模擬部分的 電源分別聯(lián)在一起,用分別的通路直接接到電源濾波電容的焊點(diǎn)上. 如果對抗干 擾要求不高,也可以隨便接在一起.
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。 如果使用了A/D 或者D/A,還需考慮參考電源設計。
模擬電源介紹
模擬電源:即變壓器電源,通過(guò)鐵芯、線(xiàn)圈來(lái)實(shí)現,線(xiàn)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(chǎng),(我國)主線(xiàn)圈在50HZ 頻率下產(chǎn)生了變 化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過(guò)鐵芯傳遞到副線(xiàn)圈,在副線(xiàn)圈里就產(chǎn)生了感應電 壓,于是變壓器就實(shí)現了電壓的轉變。
模擬電源的缺點(diǎn):線(xiàn)圈、鐵芯本身是導體,那么它們在轉化電壓的過(guò)程中會(huì ) 由于自感電流而發(fā)熱(損耗),所以變壓器的效率很低,一般不會(huì )超過(guò)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(guò)線(xiàn)圈匝數的增加、鐵芯體積的增大來(lái)實(shí)現,匝數和鐵芯體積的增加就會(huì )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(huì )導致: 笨重,發(fā)熱量大。
開(kāi)關(guān)電源介紹
開(kāi)關(guān)電源:在電流進(jìn)入變壓器之前,通過(guò)晶體管的開(kāi)關(guān)功能,將我們通常50HZ 的電流頻率提升到數萬(wàn)HZ,在這么高的頻率下,磁場(chǎng)變化頻率也達到幾萬(wàn)HZ,那么,就可以減少線(xiàn)圈匝數、鐵芯體積獲得同樣的電壓轉化比,由于線(xiàn)圈匝 數、鐵芯體積的減少,損耗大大降低,一般開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)電源具有模擬電源難以達到的優(yōu)點(diǎn)。
(開(kāi)關(guān)電源也有自己的不足,如輸出電壓有紋波及開(kāi)關(guān)噪聲,線(xiàn)性電源是沒(méi)有的)
音響器材-功放中開(kāi)關(guān)電源的應用:開(kāi)關(guān)電源的描述過(guò)程中已經(jīng)表明開(kāi)關(guān)電 源的優(yōu)勢,所以即使是大功率功放,開(kāi)關(guān)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數字音響設備公司的數字功放最為領(lǐng)先,他們目前 已經(jīng)發(fā)展到T 類(lèi)純數字功放,并且下一代S 類(lèi)功放也在研發(fā)中了,具體請參看如下資料:
數字電源介紹
在簡(jiǎn)單易用、參數變更要求不多的應用場(chǎng)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(guò)硬件固化來(lái)實(shí)現,而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應速度更快、 需要多個(gè)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(yōu)勢。此外,在復雜的多系統業(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數,優(yōu)化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)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(yè)務(wù)中,相對模擬電源,數字電源是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現多 方面的應用,其具備的可擴展性與重復使用性使用戶(hù)可以方便更改工作參數,優(yōu) 化電源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)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(lái)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(mǎn)足復雜的電源需求、實(shí)時(shí)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(shí)現。另外,數字電源具有高性能和高可靠性,非常靈活。
干擾:?jiǎn)纹瑱C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(kāi)、二者之間用濾波器連接,在一些要求較高的場(chǎng)合,例如某些單片機內部的AD 轉換器進(jìn)行AD 轉換時(shí),常常要讓數字部分進(jìn)入休眠狀態(tài),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(gè)電源,一般用電感和電容隔離就行了. 也可以將整個(gè)板子上數字和模擬部分的 電源分別聯(lián)在一起,用分別的通路直接接到電源濾波電容的焊點(diǎn)上. 如果對抗干 擾要求不高,也可以隨便接在一起.
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。 如果使用了A/D 或者D/A,還需考慮參考電源設計。
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