विनियमित बिजली की आपूर्ति - वे कैसे काम करते हैं?


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मैं एक छोटा ऑडियो amp ( szekeres डिजाइन का एक वर्तमान नियंत्रित संस्करण) का निर्माण कर रहा हूं और इसे स्पष्ट रूप से एक बहुत ही स्वच्छ, विनियमित बिजली स्रोत की आवश्यकता है। न्यूनतम भागों आदेश आवश्यकताओं के कारण, मैं अन्य चीजों के साथ, एक अतिरिक्त lm317 और अन्य के साथ समाप्त होने जा रहा हूं। जैसा कि मैं समझता हूं, दोनों मानक ट्रांसफार्मर-> व्हीटस्टोन ब्रिज ब्रिज रेक्टिफायर और स्विचिंग पावर सप्लाई अपेक्षाकृत शोर हैं, इसलिए जब से मैंने पुर्जे बनाए हैं, मैं सोच रहा हूं कि वोल्टेज रेगुलेटर बनाने के लिए रेफरेंस डिजाइन का पालन करने से फर्क पड़ेगा, या अगर मुझे इसे बिजली देने के लिए बस एक स्विचिंग पावर सप्लाई का उपयोग करना चाहिए - मुझे एक 15-20 वी एक खोजने में सक्षम होना चाहिए जो मैं वैसे भी उपयोग करने की योजना बना रहा हूं, और बिजली की आपूर्ति के लिए वोल्टेज नियामक का उपयोग बिल्कुल भी नहीं करना चाहिए

उस मामले के लिए वोल्टेज नियामक का उपयोग तरंग और शोर को कम करता है , या यह सिर्फ एक जटिल वोल्टेज डिवाइडर है?


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मानक ट्रांसफॉर्मर-> ब्रिज रेक्टिफायर वास्तव में बहुत शांत है, अधिकांश भाग के लिए। जैसा कि आप इसे लोड करते हैं, आपको कुछ 120 हर्ट्ज शोर मिलेगा, लेकिन उच्च-आवृत्ति वाले शोर के लिए बहुत कम है। हालाँकि, लोड में परिवर्तन के रूप में आउटपुट वोल्टेज में काफी भिन्नता होगी।
कॉनर वुल्फ

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क्या आपका मतलब है "ब्रिज रेक्टिफायर"?
एंडोलिथ

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@ फेक: हम्म? मैं प्रश्नकर्ता से बात कर रहा था। कहा, "व्हीटस्टोन ब्रिज" (प्रतिरोधों को मापने के लिए उपयोग किया जाता है), जब मुझे लगता है कि उनका मतलब "ब्रिज रेक्टिफायर" है।
एंडोलिथ

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सर्किट में मैदान का लेआउट शायद स्विचिंग बिजली की आपूर्ति की तुलना में अधिक शोर मुद्दों का कारण होगा। बस एक उच्च आवृत्ति (~ 400khz-> 2mhz) हिरन-बूस्टर स्विचर का उपयोग करें और आउटपुट पर एक अच्छा नियंत्रण रेखा फ़िल्टर डालें। यदि आपको लगता है कि आपको इसकी ज़रूरत है "अल्ट्रा क्लीन" आउटपुट पर एक उच्च क्रम नियंत्रण रेखा फ़िल्टर का उपयोग करें।
मार्क

सभी उत्तर समान रूप से अच्छे हैं, लेकिन ठीक है, अगर मैं सबसे अच्छा एक का चयन नहीं करता है, तो उसका प्रभाव। धन्यवाद सभी - मैं इसे ध्यान में रखूंगा जब मैं अपना amp ^ ^ का निर्माण करूंगा
जर्नीमैन गीक

जवाबों:


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स्विचिंग पावर शोर है, इसके बारे में कोई संदेह नहीं है - आमतौर पर किलोहर्ट्ज़ से लेकर मेगाहर्ट्ज़ रेंज तक, सीएम और डीएम दोनों।

मुझे भी लगता है कि आप अपनी शर्तों को मिला रहे हैं। मुझे लगता है कि आप ट्रांसफॉर्मर और ब्रिज रेक्टिफायर कहने का मतलब है, व्हीटस्टोन ब्रिज नहीं।

आप एक 317 नियामक को खिलाने के लिए एक स्विचर का उपयोग कर सकते हैं और पूरी तरह से रैखिक समाधान (साधन आवृत्ति ट्रांसफार्मर एट अल) की तुलना में क्लीनर आउटपुट और कम दक्षता हानि का लाभ प्राप्त कर सकते हैं

एक 317 सक्रिय है और डिवाइस में श्रृंखला-पास ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करने वाले वोल्टेज फीडबैक नेटवर्क के एक फ़ंक्शन के रूप में तरंग को अस्वीकार कर देगा।


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वोल्टेज नियामक एक महिमा वोल्टेज विभक्त नहीं है - इसमें आंतरिक संदर्भ और प्रतिक्रिया सर्किटरी है जो इसे शक्ति स्तर को सक्रिय रूप से बनाए रखने की अनुमति देती है। यह सही नहीं है (इसलिए आपको अभी भी लहर आती है) लेकिन यह वोल्टेज डिवाइडर से काफी बेहतर है।

बिजली की आपूर्ति आमतौर पर दो मानदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है: लाइन विनियमन और लोड विनियमन। लाइन विनियमन इनपुट वोल्टेज में परिवर्तन की भरपाई के लिए आपूर्ति की क्षमता है। यह लहर को कम करने में मदद करता है - यदि आप एक ट्रांसफार्मर और गेहूं के पत्थर के पुल का उपयोग कर रहे हैं, तो आपके पास कम-पास फ़िल्टरिंग के बाद भी कुछ लहर होगी। अच्छा लाइन विनियमन (कम डेल्टा वाउट / डेल्टा विन) का मतलब है कि आउटपुट वोल्टेज इन तरंगों का प्रतिरोध करता है और क्लीनर है। वोल्टेज को बनाए रखते हुए आपूर्ति कितनी अच्छी तरह से आपूर्ति कर सकती है, इसके साथ लोड विनियमन सौदा करता है। यदि आप आपूर्ति से कोई करंट नहीं निकालना चाहते हैं, तो संभावना है कि आपको सही आउटपुट वोल्टेज मिलेगा। लेकिन जैसा कि आप अधिक से अधिक वर्तमान खींचते हैं, अधिकांश आपूर्ति वोल्टेज खो देते हैं।

वोल्टेज डिवाइडर में भयानक लाइन या लोड विनियमन होता है - वे सिर्फ आगे के उपकरणों को खिलाते हैं जो अपने आउटपुट को बिल्कुल भी क्षतिपूर्ति नहीं करते हैं। कोई भी विनियमित आपूर्ति इससे बेहतर होगी। नियामकों की डेटा शीट देखें और देखें कि वे लाइन और लोड विनियमन के लिए कौन सी संख्या प्रदान करते हैं। इसके अलावा महत्वपूर्ण बैंडविड्थ होगा। नियामक के अंदर थोड़ा नियंत्रण लूप है जो केवल लहर को देख सकता है जो इसे देखता है। कोई भी तरंग जो इसके बैंडविड्थ के बाहर है अदृश्य है और इसे ठीक नहीं किया जा सकता है। यदि आप एक विशेष समस्या आवृत्ति देखते हैं तो आपको नियामकों को स्विच करने की आवश्यकता हो सकती है। कुछ निर्माताओं से कुछ एप्लिकेशन नोट भी हैं जिनमें नियामकों की बैंडविड्थ को कभी-कभी बढ़ाने के बारे में जानकारी होती है।

सौभाग्य।


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विनियमित बिजली (वोल्टेज) आपूर्ति संचालन:

बड़े, अधिक सरलीकृत परिप्रेक्ष्य से शुरू करने के लिए, वोल्टेज नियामकों का काम, स्विचिंग और रैखिक दोनों आदर्श वोल्टेज स्रोत के रूप में कार्य करना है। यह अलग-अलग लोड और / या इसकी आपूर्ति के मामले में भी निरंतर वोल्टेज प्रदान करना है।

आमतौर पर यह फीडबैक लूप का उपयोग करके हासिल किया जा रहा है। इस तरह के सेटिंग में आउटपुट वोल्टेज को महसूस किया जा रहा है और अगर यह सेट वैल्यू से नीचे चला जाता है, तो आउटपुट को अधिक करंट देने के लिए कुछ किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज को सेट वैल्यू पर वापस जाना चाहिए (और वोल्टेज सेट वैल्यू के ऊपर होने पर रिवर्स)। रैखिक नियामकों में यह "कुछ" पास तत्व को बनाने के लिए है * 1) इनपुट से आउटपुट तक अधिक वर्तमान का संचालन करने के लिए आधार वर्तमान या गेट वोल्टेज को समायोजित करके। स्विचिंग नियामक में आमतौर पर "कुछ" समान लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए आवृत्ति और / या कर्तव्य चक्र को समायोजित करना है। तो कुल मिलाकर रैखिक और स्विचिंग नियामकों मुख्य काम आउटपुट वोल्टेज भिन्नता को कम करना है।

अब, जीवन में कुछ भी सही नहीं है, और एक ही लक्ष्य के दोनों अहसास (गंभीर) सीमाएं हैं। खाते (लाइन, लोड विनियमन, विनियमन गति, स्थिरता, आउटपुट शोर, ऑपरेटिंग इनपुट / आउटपुट वोल्टेज / वर्तमान सीमा और कई और अधिक) को ध्यान में रखने के लिए बहुत सारे कारक हैं, लेकिन (ओवर) सरलीकरण के लिए रैखिक नियामक बेहतर हैं रिपल-कम आउटपुट प्रदान करने पर तब दक्षता की कीमत पर स्विच किया जाता है (यह बीकोस स्विचड रेगुलेटर है जो अपने स्वयं के रिपल का परिचय देता है, लेकिन बदले में अधिक कुशल होते हैं और ऐसे काम कर सकते हैं जो रैखिक नियामक नहीं कर सकते हैं - जैसे कि वोल्टेज को बढ़ाना)।

प्रश्न से मामले के लिए:

ए) इस एप्लिकेशन में किसी को वास्तव में अच्छे, विनियमित बिजली स्रोत की आवश्यकता होती है, क्योंकि 50 हर्ट्ज / 60 हर्ट्ज (100 हर्ट्ज / 120 हर्ट्ज) मेन से रिपल श्रव्य (तथाकथित पावर लाइन हम) हैं। इसके अलावा बीकोस से जुड़े एम्पलीफायरों ने सादगी के लिए व्यापार आपूर्ति भिन्नता प्रतिरक्षा को जोड़ा।

बी) LM317, अपने DS से, 80dB * 2) 120Hz (पावर लाइन x2) पर विशिष्ट रिपल रिजेक्शन है। यदि आपके पास इनपुट पर 1V pk-pk रिपल है तो आपका आउटपुट रिपल 0.1mV (10k बार क्षीणन) होना चाहिए। उस पर मुझे उद्धृत न करें (क्योंकि देखभाल करने के लिए बहुत सारे कारक हैं) लेकिन ऐसा लगता है कि इस आवेदन के लिए यह अधिक होना चाहिए।

ग) स्विचिंग रेगुलेटर / पावर सप्लाई काफी अच्छी हो सकती है बशर्ते कि यह 100 हर्ट्ज / 120 हर्ट्ज को बहुत अच्छी तरह से रिजेक्ट कर दे (803B जैसे कि LM317 अच्छा होगा)। यहां तक ​​कि जब यह अधिक तरंग उत्पन्न करता है (तब कम से कम 5mV आउटपुट सेल्फ-रिपल खोजना मुश्किल होता है), यदि वे 20kHz से ऊपर हैं (और अधिकतर स्विचिंग सप्लाई के लिए यह मामला है) तो आपको उन तरंगों के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। आवृत्ति रेंज के बाहर होगा जो मानव कान सुन सकता है।

BTW आप रेखीय नियामकों को "जटिल वोल्टेज डिवाइडर" के रूप में देख सकते हैं), जो वास्तव में काफी अच्छा सादृश्य है (पास तत्व को "समायोज्य" प्रतिरोध के रूप में माना जा सकता है)। ध्यान दें, हालांकि, यह "जटिलता" आपको रिप्ड रिजेक्शन का 80dB देती है :)


* 1) पास तत्व - आमतौर पर यह ट्रांजिस्टर, BJT या MOSFET है, जो नियामक इनपुट और आउटपुट के बीच जुड़ा हुआ है। फीडबैक लूप इसे अधिक "ओपन" या "क्लोज" स्थिति की ओर समायोजित करेगा, यह तत्व आउटपुट वोल्टेज को बनाए रखने के लिए कम या ज्यादा करंट पास करेगा।

* 2) आपको इसे सही तरीके से डिजाइन करने की आवश्यकता है, जो पर्याप्त डिकूपिंग कैप प्रदान करता है, सुनिश्चित करें कि यह विनियमन आदि को बनाए रखने के लिए उचित ड्रॉप के साथ काम करेगा। प्रलेखन आपका मित्र है।


मुझे लगता है जब मैं कुछ लिखता हूं तो मुझे लोगों को इसे पढ़ने के लिए शीर्षक का उपयोग करना पड़ता है। शीर्षकों से लोगों को संगठन देखने की अनुमति मिलती है और यह संदेश को पार करते समय एक छोटे से उत्तर की तरह दिखता है।
कोर्तुक

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एक रेखीय नियामक एक वोल्टेज नियामक है जो एक सक्रिय उपकरण पर आधारित है जैसे द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) या इसके रैखिक क्षेत्र में क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर (FET) का संचालन। स्विच-मोड बिजली आपूर्ति की तुलना में यह बहुत अक्षम है, चूंकि इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच का अंतर गर्मी के रूप में विघटित होता है।

LM317 में तीन टर्मिनल हैं: इनपुट, आउटपुट और एडजस्टमेंट। नियामक आउटपुट और समायोजित टर्मिनलों के बीच नाममात्र 1.25V संदर्भ वोल्टेज विकसित करता है। यह निरंतर वोल्टेज एक अवरोधक के पार लगाया जाता है, जिससे एक निरंतर विद्युत प्रवाह होता है। यह निरंतर प्रवाह जमीन से बंधा हुआ एक दूसरे रोकनेवाला के माध्यम से बहता है। दूसरे रोकनेवाला के मूल्य को अलग करके, इसके पार वोल्टेज अलग-अलग होगा और इसलिए आउटपुट वोल्टेज सेट किया जा सकता है।

हालांकि LM317 को कैपेसिटर के बिना इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन इनपुट और आउटपुट दोनों पर 1 यूएफ कैपेसिटर जोड़ने से क्लीनर आउटपुट मिलेगा।

यह पृष्ठ प्रतिरोधों के मूल्यों की गणना करने के लिए उपयोगी है। यहाँ एक और है।


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वोल्टेज रेगुलेटर आउटपुट वोल्टेज की तुलना एक रेफ़रेंस वोल्टेज (प्रायः रेगुलेटर में ही करता है) से करता है, इसलिए यदि कोई खामियां नहीं होती हैं, तो आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज, आउटपुट करंट, तापमान आदि से पूरी तरह से स्वतंत्र होगा।

एक स्विचिंग रेगुलेटर आवश्यक रूप से एक बुरा विचार नहीं हो सकता है, यदि आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि स्विचिंग शोर हमेशा आपकी रुचि के सिग्नल की आवृत्ति बैंड (यहां 20Hz ~ 20kHz) से बाहर है - तो यह एक रैखिक वोल्टेज नियामक के रूप में अच्छा है। व्यवहार में, जो सत्यापित करना इतना आसान नहीं हो सकता है (शोर लूप प्रतिक्रिया आदि द्वारा संशोधित है)

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