ทำไมออสซิลโลสโคปจึงใช้ SMPS แทนการจ่ายพลังงานเชิงเส้น?


12

ฉันสงสัยว่าทำไมออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลกำลังใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแทนแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น

SMPS มีประสิทธิภาพสูงขึ้น แต่สามารถสร้างเสียงรบกวนบางอย่างในระหว่างการสลับความถี่สูง (PWM) และ EMI ที่สามารถส่งผลกระทบต่อสัญญาณที่แสดงบนหน้าจอ


4
คุณคิดว่าไม่มีหม้อแปลงใน SMPS หรือไม่? มีหม้อแปลงใน SMPS ด้วย แต่มันมีขนาดเล็กกว่าในแหล่งจ่ายเชิงเส้นเพราะการเปลี่ยนความถี่ สูงกว่า 50/60 Hz มาก กลับไปที่คำถามของคุณเหตุผลหลักคือเงินและน้ำหนัก อุปทานเชิงเส้นเป็นจำนวนมากและมีราคาแพงกว่า
user16307

4
@ user16307 อย่าตอบคำถามในส่วนความคิดเห็น
ท่อ

1
วงจรดิจิตอลใน DSO นั้นดูน่าสนใจกว่า SMPS ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า dI / dt & dV / dt หากคุณดูที่ขอบเขตระดับสูงทั้งด้านหน้าแอนะล็อกอยู่ในโล่สามารถในการพยายามกรองสัญญาณรบกวนการสลับทั้งหมดบนกระดานไม่ใช่แค่ SMPS
sstobbe

หนึ่งคำ: ราคา
winny

2
การสร้างความร้อนและน้ำหนักเป็นประเด็นสำคัญในอุปกรณ์พกพา การออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งในออสซิลโลสโคปใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นการทำงานของโหมดเรโซแนนท์ด้วยการสลับแบบศูนย์โวลต์เพื่อลดการเกิดเสียงรบกวนในขณะที่ยังมีข้อดีของประสิทธิภาพสูงและน้ำหนักเบา
เควินไวท์

คำตอบ:


13

ข้อได้เปรียบของ SMPS เหนือเสบียงเชิงเส้นของความกะทัดรัดประสิทธิภาพสูงเพื่อให้ความร้อนต่ำน้ำหนักเบาและช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้างมีค่ามากในอุปกรณ์พกพาเช่นสโคป

ข้อเสียเปรียบหลักของ SMPS บนอุปกรณ์สิ้นเปลืองแบบเส้นตรงคือการสลับสัญญาณรบกวนบนเอาต์พุตและ EMI แบบแผ่

(ความซับซ้อนของวงจรเคยถูกพิจารณาว่าเป็นเรื่องอื่น แต่ไม่ใช่ในปัจจุบัน)

ตัวกรองเอาต์พุตที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถลด ('ลบ') เสียงนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือและออสซิลโลสโคปมีค่าใช้จ่ายสูงพอที่จะจ่ายได้


18

หากมีการติดตามงานวิศวกรรมที่เหมาะสมเสียงสวิตชิ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อการอ่านและออสซิลโลสโคปมีน้ำหนักน้อยลงใช้พื้นที่น้อยลงและใช้พลังงานน้อยลง ดังนั้นประโยชน์มากมายที่จะเพิ่มขึ้นในความยากลำบากทางวิศวกรรมเดียว


2
โปรดทราบด้วยว่าสโคปมักไม่ใช่เครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำเช่นกัน ส่วนใหญ่มีเพียง 8 บิต
DKNguyen

4
เอาท์พุท SMPS ยังสามารถโพสต์ควบคุมโดยใช้การควบคุมเชิงเส้นให้ดีที่สุดของโลกทั้งสอง - ประสิทธิภาพที่ดีและผลผลิตที่สะอาดมาก
filo

1
@filo เสียงความถี่สูงจะส่งผ่านตัวควบคุมเชิงเส้นโดยตรง - พวกเขาจะไม่ตัดส่วนบนของกราฟแรงดันไฟฟ้าออก :-) อย่างน่าอัศจรรย์ซึ่งสามารถทำได้โดยการกรองเท่านั้น คุณสามารถป้อนเข้าไปในหน่วยงานกำกับดูแลเชิงเส้น แต่นั่นไม่ใช่จุดของคุณ
TonyM

@ TonyM นั้นเป็นจริง แต่ถ้าคุณมีตัวควบคุมเชิงเส้นที่ดี "รองรับ" ส่วนใหญ่ของพลังงานในความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าแล้วมีขนาดเล็กมาก (หรือแตกต่างกันน้อยกว่าดูดี ole "ต้องเซรามิกขนานกับฝาไฟฟ้า หนึ่งมีความจุขนาดเล็กอื่น ๆ ขนาดเล็ก ESR ") สามารถใช้ส่วนประกอบการกรอง
Marcus Müller

3
ที่ความถี่สูง Linear Regulator ต้องการความช่วยเหลือ: low-pass-filter ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำอนุกรม (อาจมี Rdampen ขนานกัน 1-10 โอห์ม) และตัวเก็บประจุแบบสับขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกับ GND บัสขนาดใหญ่หรือระนาบ GND
analogsystemsrf
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.