Линейные блоки питания. Что, где, почём, отзывы пользователей, слухи и факты.

Ткните. пожалуйста, пальцем где его упоминали.

Я как-то привык к настоящим 2 в 1 :frowning:

2 лайка

Один блок питания на два выхода. Это разделение выходов между собой дросселем просто насмешка.

2 лайка

Не могу ссылку с тлф вставить, посты от 5,6,7 мая если искать.

Второй выход “про запас”, скорее всего вместе их применять не придется.

1 лайк

Точнее все же LC фильтром .

Намедни поделал интересные симуляции в спайсе и решил поделиться.

будет технический лонгрид для любознательных.

Предыстория.

тут недавно мы с @E320 просто “поболтать ради” стали обсуждать БП тедди пардо в ветке про сетевое хозяйство :robot:

Спойлер

🕸 Сетевое хозяйство меломана — роутеры, хабы и сетевые хранилища (часть 2) - #4510 от пользователя Bugaev_Sergey

предыстория была банальна. я хочу послушать фарад и тедди (почти все остальное тестировал… у Мишы тедди есть, а я только поболтать на эту тему могу…)


средний вариант между стабилизированным и нестабилизированным БП.

тедди не обычный БП. у него нет полноценного стабилизатора в том смысле, как этот термин принято применять в электронике.

вместо стабилизатора, обеспечивающего одинаковое выходное напряжение для всех нагрузок, стоит транзисторный фильтр (в умных советских книжках предлагали много такого рода схем)

С формальной точки зрения большой минус такого БП в его “низкой скорости”. При даже не очень быстром изменении тока в 700мА у него меняется выходное напряжение на 1.2В !! то есть выходное сопротивление порядка 1.5 Ома ! ужас просто какие цифры :crazy_face:

Но интересное тут то, что такая ситуация не страшна на практике и при питании адекватных железок никак не проявит себя в звуке.

“неадекватные железки” это очень мощные роутеры, компы и миникомпы. они могут взбрыкнуться ))) остальные - нет.


Симуляции в LT SPice и появление “страшного” DC кабеля.

картинка:

на ней много информации. проще будет с комментариями )

на пунктирные линии не обращаем внимание это фаза. она нам неинтересна сейчас.

показаны графики зависимости пульсаций напряжения на переменной нагрузке от частоты.

откуда все это берется?

пульсации напряжения вызваны тем, что БП работает на динамично меняющуюся во времени нагрузку, что в силу НЕнулевого выходного сопротивления БП порождает пульсации тока.

у любого кабеля есть индуктивность. и на высоких частотах ей нельзя пренебрегать.


сравнение работы БП с кабелем и без

Обратим внимание сначала на следующие два графика:

  1. супербыстрый стабилизатор (lt3042) находящийся вплотную к нагрузке
  2. он же, но подключенный к нагрузке кабелем длиной в метр

Видно что без кабеля быстрый стабилизатор (вместе с его выходной емкостью) еще как-то отрабатывает пульсации в полосе почти 10мгц, а с кабелем полоса уже всего 200кгц.

Получается что за счет индуктивности кабеля стабилизатор буквально перестает “видеть” нагрузку и реагировать на изменения тока.

Далее третий график. Это БП с активным фильтром и емкостью в 4700мкф на выходе (вместо стабилизатора) и тот же DC кабель длиной в метр.

Видно что начиная с частоты 10кгц длиный кабель питания “уравнивает всех в правах”! и толку от быстрого стабилизатора становится почти ноль.


ох уж эти такие разные нагрузки.

Эффект кабеля обычно учитывается в разработке аудио аппаратов, рассчитанных на работу с внешним БП и соответственно с “длинным” способом подключения. Такие устройства как правило не просят от внешнего источника питания способности реагировать на изменения тока с частотой выше 10кгц.

как это достигается и что это дает?

Это легко достигается правильным подбором стабилизаторов и емкостей непосредственно на плате усройства. Применение нестабилизированных БП или “не полностью стабилизированных” с такими приборами уместно и даже дает преимущества: собственный шум у таких конструкций может быть ниже, а выброс на скачках потребления более линейным и ровным :musical_note:

Для не аудио устройств зачастую все иначе. Теже роутеры, одноплатные компьютеры и подобные околобытовые железки. Хотя они и могут стабильно работать с высоким уровнем пульсаций напряжения, но сами это пульсации сильно зависят от импеданса источника питания.

это плохо?

Да. в такой ситуации от выходного сопротивления БП будет также зависеть и субьективное качество звука. ВЧ помехи, генерируемые нагрузкой, проникают дальше в систему и вся эта старая песенка про шумы и помехи снова здесь… :woozy_face: . Длина кабеля питания постоянного тока тут уже играет роль и эту “длину можно легко услышать”


"скорость"- это высокие частоты, а где мой бас?

Остается вопрос, а что же с частотами ниже 10кгц?

Они для внешнего БП в большом диапазоне своих значений не важны. Важны только для вторичного, находящегося в самом аппарате стабилизатора, и тут нужны пояснения.

Любой стабилизатор (который конечно присутствует внутри запитываемой нагрузки) с низкими частотами и высоким сопротивлением источника питания на них справляется без проблем.

Фактически вторичный стабилизатор всегда уводит импеданс сети питания до своего собственного минимального значения. Если у первичного БП на низких частотах Омы, то после стабилизаторы уже будут милиОмы.

выходит что субьективный бас (особенно для цифровой нагрузки) зависит отчего угодно, но не от “скорости” первичного блока питания. Но это уже разговор про ЭМС, фликер шумы и прочие странные и непонятные эффекты, невидимые бытовыми осциллографами и всякими “спайсами”. проблематика насколько мне известно вообще никем до конца не изученная.


как с этим жить?

Ранее как-то уже обсуждадось что дурным нагрузкам нужны короткие кабели питания и потенциально лучше других будут работать кабели со starquad геометрией. Погонная индуктивность у них сильно ниже, а повышенная емкость будет только в плюс.

А вот НЕдурным нагрузкам, длинный DC кабель может даже наоборот сыграть на руку! :hugs:

как так что длинный кабель вдруг стал хорошим?

При условии что мы не ловим синфазные наводки и не излучаем их, индуктивность кабеля будет работать фильтром дифференциальных ВЧ и СВЧ помех и защищать нагрузку от несовершенства первичного БП. Звучание с длинным кабелем на таких “плавных” “медленных” потребителях может быть приятнее, чем с коротким кабелем.


итоги еще раз:

  • “Малине роутеру и биглю сантиметр, а свитчу или фонокорректору - метр” :straight_ruler:

  • Суперстабы во внешних БП это классно, но только ради низкого шума, но не ради “скорости” при длинном кабеле. :rocket:

  • Нестабилизированные внешние БП имеют право на жизнь и могут сильно выигрывать в определенных применениях, несмотря на то что первый “взгляд осциллографом” в их сторону пугает… :eyes:

  • истинный дьявол прячется (как часто бывает) в других и еще мало познанных деталях.

28 лайков

Если кто добрый человек даст послушать в Москве фарад и тедди буду признателен :pray: :roll_eyes: :innocent: :innocent: :dizzy:

Сергей, могу дать такой Тедди

Как по звуку, есть ли эффект?
Зачем там все-таки 2 линии, если только 1 трансформатор?

По звуку впечатлений ещё нет. Для подключения к роутеру ещё не нашёл тонкий DC- разъём (2,5/0, 7)

Жирные банки на плату дурным потребителям избавят их от электрического голодания? Скажем 470мкФ на платку АнтББ (но в сантиметре от pmica), и 1500мкФ для малинки, но подальше, на пины GPIO.

Чтобы запитать два аппарата.
А чтобы сделать полноценный БП 2 в 1 не обязательно два транса - достаточно одного с двумя вторичными обмотками. Так что один транс не показатель .

Я бы сказал у меня они в лидерах по звучанию, и на спокойной нагрузке и не очень.

Вот про это бы немного развернуть :wink:

1 лайк

Привет Михаил, моя плата приехала… а как ее подключать то правильно. Где L, N… земаля?
Ты уже включал?

Вадим, привет! Брал такую же на ali, попробовал, звук деградирует, без нее лучше. Я подключал землю на центральный разъем, первый-третий, соответственно, фаза и ноль.

1 лайк

… блин ))) ладно, значит чушь. Спасибо.

Может быть у меня просто сеть хорошая. Дом относительно свежий, проводка вся медная, подстанция во вдоре, основной роутер на ЛБП и фильтр Pilot GL. :thinking:

1 лайк

Спасибо, т.е. в данном ЛБП 2 вторичные обмотки?
А на практике у кого преимущества по звуку 1 транс и 2 вторичные обмотки или 2 отдельных транса?

Это для примера, в данном бп транс с одной вторичной обмоткой.
А два отдельных транса всегда лучше, только насколько - зависит от конкретного случая. Например, аналоговое и цифровое питание чипа ЦАПа лучше делать на двух отдельных трансах.

1 лайк

Вот так в лоб на 100% - нет. Не до конца.

Конденсаторы все ограничены по частотным свойствам. Просто жирная банка очень низкочастотная и как раз тут может не помочь, точнее ее может быть недостаточно.

Нужен сендвич емкостей с разными частотными свойствами в добор к тем что уже есть на плате, в зависимости от «дофига всего разного».
Другими словами - проще эмпирически делать с прибором (или хотя бы с ухом), просто понимая принцип, чем влоб пытаться рассчитать. Ну или ставить заведомо широкополосные избыточные «бутерброды», как часто и делают многие вендоры. Это вполне рабочий подход.
А по уму таким схемам нужен входной предварительный стабилизатор, чтобы не перекладывать все его функции на емкости и на внешний БП

1 лайк