Den eneste grund til at bruge en lineær strømforsyning er at reducere elektrisk støj (eller hvis du som en øvelse inden for elektronik vil bygge din egen strømforsyning uden at bruge integrerede kredsløb, eller hvis du har brug for din udstyr til at fordoble dørstop).

Det er også meget muligt, at hvis du ønsker at reducere støj, vil du blive bedre tjent med at tilføje filtre til eller opgradere andre strømforsyninger i dit hus end ved at vælge en lineær forsyning til din transceiver. (For eksempel gik min lejligheds HF-støjniveau fra ubrugelig til acceptabel ved at vikle DC-kablerne til mit internetudstyr (kabelmodem og WiFi AP) flere omdrejninger omkring ferritkerner. Støj fra Alinco-skifteforsyningen, som jeg kører mine transceivere fra, kan ikke ses sammenlignet med alt andet.)

Detaljer om nogle af faktorerne:

• Støj. En strømforsyning, der skifter, genererer i sig selv høj- frekvenssignaler, da det skifter. Frekvensen og effekten af ​​støj, der ses ved jævnstrømsudgang - eller luften - afhænger af forsyningens design. Mange billige skiftende strømforsyninger som set i forbrugerelektronik vil udstråle betydelig støj sammenlignet med en anbefalet til amatørradiobrug.

  Naivt at se på de typiske støjfrekvenser (i kHz) antyder, at denne støj kan være et problem til HF-drift, men ikke typisk til VHF, og dette er generelt sandt, men husk at overveje eventuelle mellemfrekvenser, der bruges af dit udstyr, og også muligheden for interferens med AF-signaler (såsom din mikrofon).

• Effektivitet. En lineær strømforsyning spilder iboende noget energi - det tager (normalt) vekselstrømsspændingen, reducerer den til en ureguleret lavere spænding (stadig højere end det ønskede output) med en transformer, retter den og regulerer den derefter nøjagtigt ved hjælp af en lineær regulator . En lineær regulator er faktisk en variabel modstand i serie med udgangen, der "falder" overskydende spænding - der genererer varme. Derfor genererer lineære forsyninger masser af varme og kræver store kølelegemer. Skifteforsyning genererer stadig varme, da de ikke er lavet af ikke-eksisterende ideelle komponenter, men meget mindre.

  Hvis dit “skinkehus” ikke har aircondition, vil du direkte sætte pris på effektiviteten af ​​en skiftende strømforsyning.

• En skiftende strømforsyning kan fungere ved et meget større interval af indgangsspændinger. Dette betyder ikke bare ikke at skulle vælge 110V / 220V; det betyder også, at det kan kompensere for signifikant nedsat indgangsspænding ved at trække mere strøm fra indgangen, mens en lineær strømforsyning vil stoppe med at regulere, fordi det faste transformatorforhold producerer for lav en forreguleringsspænding. Dette er normalt ikke så relevant.

• Størrelse og vægt, selvfølgelig nok.

Du har stort set slået sømmen på det ordsprogede hoved:

Begge er strømforsyning arkitekturer og som sådan generelt udfører de rollen som en konstant-som- nødvendig spændingskilde (eller strømkilde til nogle applikationer, men vi taler sandsynligvis om spændingskilder).

Nu kan du forestille dig en lineær strømforsyning simpelthen som en selvjusterende modstand. Det justerer sin modstand nøjagtigt så meget som at droppe nok spænding, så spændingen mellem dens udgangsterminal og dens jordterminal er konstant.

Selvfølgelig betyder det, at $ V_ {drop} \ cdot I_ {output } = P_ {spildt} $, dvs. alt det spændingsfald er spildvarme. Du kan derfor simpelthen ikke gøre det for alt for store spændingsfald eller for store strømme, fordi ting bliver varme . Ting, der bliver varme, betyder at du har brug for mere intensiv spændingsregulator IC og større køleplader. Det er dyrt. For store spændingsfald og sikkerhedskritiske ting kan du simpelthen ikke gøre det, fordi der ikke findes nogen (overkommelige) halvledere, der understøtter både strømmen og tilstrækkelig isolering.

Nu fungerer en switch-mode strømforsyning ved at have en energilagring hvorfra den tager små portioner energi. I en typisk topologi betyder det, at du har din indgangsspænding over en spole, som naturligvis begynder at opbygge et magnetfelt. Derefter slukker du for ind- eller udgang og tænder igen for at bringe spændingen over den spole på din måludgangsspænding. Den energi, der tages af udgangen i form af strøm, tages fra spolens magnetfelt, så mængden af ​​tænding og slukning skal rumme målspændingen og mængden af ​​trukket strøm og det faktum, at en højere indgangsspænding kan " genoplad "spolen hurtigere.

Med lidt kløhed kan du på den måde endda øge spændingen! Noget, der er umuligt at gøre med lineære strømforsyninger.

Hvis du ser på spildt strøm, er der teoretisk set nul: energi konverteres bare fra elektrisk indgangsstrøm til magnetfelt og tilbage til udgangsstrøm ved en anden spænding, og alle disse processer er teoretisk tabsfri.

I praksis får du selvfølgelig modstandene i din spoles ledninger og tabene i spolens kerne samt modstande i omskifteren (typisk en transistor), så tingene er måske 80% til 98% effektive - men det er måde, langt mere effektivt, så lad os sige at konvertere 1A strøm fra 12 V til 5 V:

Med en lineær forsyning $ I_ {out} = I_ {in} $ (plus tab), så $ P_ {in } = V_ {in} \ cdot I_ {in} = V_ {in} \ cdot I_ {out} = V_ {in} \ frac {P_ {out}} {V_ {out}} = \ frac {V_ {in} } {V_ {out}} P_ {out} $, med en switch mode leverer kun $ P_ {out} = P_ {in} $! Hvilket betyder, at den lineære forsyningsordning bruger $ \ frac {12} 5 = 2,4 $ gange så meget strøm!

Med hensyn til støj:

Skift betyder selvfølgelig nødvendigvis, at du skifter en strøm til og fra, og du vil se det på udgangssiden af ​​din spole som krusning . En udjævningskondensator tager typisk jobbet med at reducere krusningen i en grad, der er tilstrækkelig til, at den leverede elektronik fungerer.

Imidlertid betyder reduktion ikke at slippe helt af, og du bliver nødt til at designe en udjævnningsfase, der passer til dit behov: hvis dit behov bare er at køre en mikrobølgeovns urvisning, betyder krusningsrig (dermed støjende) udgangsspænding overhovedet ikke noget for dig. Hvis du prøver at opfange en svag transmission på en frekvens tæt på den frekvens, som din switch mode-forsyning fungerer (eller en af ​​dens harmoniske), har du en sværere tid.

I professionelt laboratorium og SDR-udstyr, som ofte stadig er omkostnings-, størrelse- og strømbegrænset, finder du ofte faktisk en kaskade af strømforsyninger; for eksempel:
Et sæt af switchere til at nedtone 6 til 9 V (som normalt kommer fra en switch-mode "vægvorte", der konverterer gitter til noget sikkert for mennesker at røre ved) input til 5 V, 3,3 V og 1,8 V; den sidste spænding, der skal konverteres til 1,2 V gennem en lineær forsyning med lavt fald til højhastigheds digital logik og hukommelser, 3,3 V til direkte brug af de digitale interface IC'er, som ikke er ligeglad med støj eller meget nøjagtig spænding alt for meget og 5V, der skal reguleres med et andet sæt lineære forsyninger til hele den analoge signalkæde, med masser af RC lavpasfiltre imellem skifteeffektforsyningen, den lineære regulator, og hvis lille og konstant strømtrækning tillader det, mellem lineær regulator og enheden (forstærker, mixer, justerbare dæmpere, mikrobølgekontakter ...).

Jeg har en 35 A Astron lineær forsyning, og den varme, der genereres ved 25 watt, er ubetydelig. Så jeg beder om at afvige med svaret om, at lineære strømforsyninger kører varmt.