Design a commutazione per un alimentatore da banco per uso generale?

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Vorrei costruire un alimentatore da banco per la prototipazione e il lavoro di sviluppo. La maggior parte dei progetti di alimentazione da banco che ho visto si basano su un trasformatore, un raddrizzatore e un regolatore lineare (ad esempio 7805 / LM317).

Tuttavia, mi piace l'idea di mantenerlo efficiente, quindi sono interessato a costruire qualcosa switchmode.

Il mio lavoro è principalmente basato su microcontrollore, ma di tanto in tanto mi occupo di cose audio. Sto pensando che un design a 3 binari (da ± 15 V a 0 V regolabile, + 5 V, fino a 1 A) coprirebbe la maggior parte delle cose.

L'aumento della tensione di ondulazione di un alimentatore in modalità switch lo renderebbe inadatto per un uso generico?

Oppure, dato che farò affidamento su questo alimentatore per un sacco di lavoro futuro, dovrei attenermi alla semplicità di un design lineare del regolatore?

power-supply design

— Jeremy Kerr
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Il cambio delle forniture non ha necessariamente un'increspatura peggiore, ma sono più comunemente peggiori. La progettazione di un convertitore di commutazione ad alte prestazioni è qualcosa di piuttosto specializzato, mentre creare un rifornimento lineare è relativamente semplice. La cosa principale che le persone cercano in una fornitura da banco è l'accuratezza e la silenziosità, non l'efficienza.

— endolith

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@endolith: sono felice di passare un po 'di tempo a trovare un design decente se è fattibile; avviare un'altra fornitura lineare non è più una sfida. Se è possibile ottenere tutti e tre (precisi, silenziosi ed efficienti), vorrei provarci :)

— Jeremy Kerr

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Se le tensioni di uscita sono fisse, dovresti essere in grado di progettarlo con regolatori lineari con una caduta di tensione minima sui regolatori. E 1A non è la fine del mondo.
Un commutatore sarebbe più appropriato se si dispone di una tensione di uscita variabile. Un regolatore lineare che può fornire 30 V a 5 A, ma che è impostato a 1 V, dovrà dissipare 150 W.
Un SMPS è dimensionato per una certa tensione di ingresso, tensione di uscita e corrente. Se si varia la tensione di uscita, la sua efficienza sarà inferiore. Non otterrai la cifra del 90% che i produttori si vantano su tutta la tua gamma, forse più dal 75 all'80%.

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Se si desidera +/- 15 V regolabile, sceglierei SMPS, per il motivo di dissipazione che ho citato. Puoi attaccare l'ondulazione con un filtro pi. Un commutatore ad alta frequenza (come 1,5 MHz) consentirà una bobina più piccola.

— stevenvh
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Sarebbe bello avere un output regolabile; Cambierò la domanda per riflettere questo.

— Jeremy Kerr,

Potresti rendere l'ingresso al regolatore commutabile tra diverse gamme per renderlo più efficiente? Come un interruttore rotante seleziona diversi intervalli di tensioni di uscita e cambia contemporaneamente il rubinetto su un trasformatore?

— endolith

@endolith - questa è una possibilità, e viene fatto su alcune forniture da banco. La commutazione viene eseguita automagicamente dai relè in base alla tensione di uscita.

— Stevenvh,

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I commutatori non hanno necessariamente un'increspatura peggiore delle forniture lineari. In tal caso, non verrebbero utilizzati in applicazioni molto impegnative come forniture per FPGA e altri sistemi ad alte prestazioni. Se usi uno switcher semi semplice Nat con il suo software di progettazione online, penso che puoi specificare la quantità di ondulazione come parte del processo di progettazione.

Uso una di queste forniture da banco che incorpora uno switcher. L'increspatura e il rumore sono di 100 mV pp.

— Leon Heller
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