Switchmode-Design für ein allgemein verwendbares Tischnetzteil?

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Ich möchte ein Tischnetzteil für Prototyping- und Entwicklungsarbeiten bauen. Die meisten der von mir gesehenen Tischnetzteilkonstruktionen basieren auf einem Transformator, einem Gleichrichter und einem Linearregler (z. B. 7805 / LM317).

Ich mag jedoch die Idee, es effizient zu halten, und bin daher daran interessiert, stattdessen einen Switchmode zu erstellen.

Meine Arbeit basiert hauptsächlich auf Mikrocontrollern, aber ich spiele auch von Zeit zu Zeit mit Audio-Sachen herum. Ich denke, dass ein 3-Schienen-Design (± 15 V bis 0 V einstellbar, + 5 V, bis zu 1 A) die meisten Dinge abdecken würde.

Würde die erhöhte Welligkeitsspannung eines Schaltnetzteils es für den allgemeinen Gebrauch ungeeignet machen?

Oder sollte ich mich angesichts der Tatsache, dass ich mich für viele zukünftige Arbeiten auf dieses Netzteil verlassen werde, an die Einfachheit eines Linearregler-Designs halten?

power-supply design

— Jeremy Kerr
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Schaltnetzteile haben nicht unbedingt eine schlechtere Welligkeit, sind jedoch häufiger schlechter. Das Entwerfen eines leistungsstarken Schaltwandlers ist etwas ziemlich Spezialisiertes, während das Zusammenfügen einer linearen Versorgung relativ einfach ist. Die Hauptsache, nach der Menschen in einer Tischversorgung suchen, ist Genauigkeit und Geräuscharmut, nicht Effizienz.

— Endolith

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@endolith: Ich bin froh, ein bisschen Zeit damit zu verbringen, ein anständiges Design zu entwickeln, wenn es machbar ist. Das Herausdrehen einer anderen linearen Versorgung ist keine wirkliche Herausforderung mehr. Wenn es möglich ist, alle drei zu erhalten (genau, geräuscharm und effizient), würde ich es gerne

— Jeremy Kerr

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Wenn Ihre Ausgangsspannungen fest sind, sollten Sie sie mit Linearreglern mit einem Minimum an Spannungsabfall über den Reglern auslegen können. Und 1A ist nicht das Ende der Welt.
Ein Umschalter ist besser geeignet, wenn Sie eine variable Ausgangsspannung haben. Ein Linearregler, der 30 V bei 5 A liefern kann, aber auf 1 V eingestellt ist, muss 150 W abführen.
Ein SMPS ist für eine bestimmte Eingangsspannung, Ausgangsspannung und einen bestimmten Strom dimensioniert. Wenn Sie die Ausgangsspannung variieren würden, wäre ihr Wirkungsgrad geringer. Sie werden nicht die 90% der Hersteller erreichen, die sich über Ihr gesamtes Sortiment rühmen, vielleicht eher 75 bis 80%.

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Wenn Sie die +/- 15V einstellbar haben möchten, würde ich mich für das SMPS entscheiden, aus dem von mir erwähnten Dissipationsgrund. Sie können die Welligkeit mit einem Pi-Filter angreifen. Ein Hochfrequenzumschalter (wie 1,5 MHz) ermöglicht eine kleinere Spule.

— stevenvh
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Es wäre schön, einen einstellbaren Ausgang zu haben; Ich werde die Frage ändern, um dies widerzuspiegeln.

— Jeremy Kerr

Sie könnten den Eingang zum Regler zwischen verschiedenen Bereichen umschalten, um ihn effizienter zu gestalten? Wie ein Drehschalter verschiedene Ausgangsspannungsbereiche auswählt und gleichzeitig den Abgriff eines Transformators ändert?

— Endolith

@endolith - das ist eine Möglichkeit, und es wird auf bestimmten Bankzubehör durchgeführt. Das Schalten erfolgt automatisch durch Relais basierend auf der Ausgangsspannung.

— Stevenvh

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Schalter haben nicht unbedingt eine schlechtere Welligkeit als lineare Versorgungen. Wenn dies der Fall wäre, würden sie nicht in sehr anspruchsvollen Anwendungen wie Verbrauchsmaterialien für FPGAs und andere Hochleistungssysteme verwendet. Wenn Sie einen Nat Semi Simple Switcher mit seiner Online-Design-Software verwenden, können Sie meiner Meinung nach die Welligkeit als Teil des Designprozesses angeben.

Ich benutze eines dieser Bankzubehörteile, das einen Umschalter enthält. Welligkeit und Rauschen betragen 100 mV pp.

— Leon Heller
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