アナログ電源、デジタル電源、スイッチング電源の違い
電源設計においてパワーモジュールはどのように選択すればよいのでしょうか? 選択の前提として、電源モジュールを正しく選択できるように、あらゆる種類の電源とそれらの違いを理解する必要があります。
アナログ電源の概要
アナログ電源：鉄心とコイルで実現されるトランス電源。 コイルの巻き数によって両端の電圧比が決まります。 鉄心の機能は、変化する磁場を伝達することです。 (私の国) メインコイルは 50HZ の周波数で変化する磁場を生成します。 この変化する磁界が鉄心を介して2次コイルに伝わり、2次コイルに誘導電圧が発生し、変圧器で変圧を実現します。
アナログ電源の欠点：コイルと鉄心は導体であるため、電圧変換の過程で自己誘導電流により発熱（損失）が発生するため、トランスの効率が非常に低く、通常35以下です。パーセント。
オーディオ機器のパワーアンプにおけるトランスの応用: 高出力パワーアンプには、より多くの電力出力を提供するトランスが必要です。 そうすると、コイルの巻数を増やして鉄心の体積を増やすしか実現できませんが、巻数や鉄心の体積の増加は損失を悪化させるため、大出力パワーアンプのトランスは、非常に大きく作られるため、かさばり、発熱が高くなります。
スイッチング電源の紹介
スイッチング電源：電流がトランスに入る前に、トランジスタのスイッチング機能により、通常の50HZの電流周波数が数万Hzに増加します。 このような高い周波数では、磁界変化の周波数も数万Hzに達するため、コイルの巻き数と鉄心の体積は同じ電圧変換比が得られます。 コイルの巻き数の減少と鉄心の体積の減少により、損失が大幅に減少します。 一般にスイッチング電源の効率は90％に達し、体積を非常に小さくでき、出力も安定しているため、アナログ電源では実現しにくい利点を持っています。
(スイッチング電源には出力電圧リップルやスイッチングノイズなどの欠点もありますが、リニア電源にはありません)
オーディオ機器 - パワーアンプへのスイッチング電源の応用：スイッチング電源の利点はスイッチング電源の説明過程で示しましたので、大出力パワーアンプであってもスイッチング電源を非常に微細なものにすることができます。そして小さい。
デジタルパワーの概要
使いやすく、パラメータ変更がほとんど必要ないアプリケーションでは、アナログ電源製品の方が利点が多くなります。そのアプリケーションの適切性はハードウェア硬化によって実現できるためです。また、制御可能な要素が多く、リアルタイム応答速度が速いアプリケーションでは、アナログ電源製品のほうが有利です。など アナログ システムの電源管理を必要とする複雑な高性能システム アプリケーションでは、デジタル電源の方が有利です。 また、複雑なマルチシステムビジネスにおいては、アナログ電源に比べてデジタル電源はソフトウェアプログラミングにより様々なアプリケーションを実現します。 その拡張性と再利用性により、ユーザーは動作パラメータを簡単に変更し、電源システムを最適化できます。 また、リアルタイムの過電流保護と管理により、周辺コンポーネントの数も削減されます。
複雑なマルチシステムビジネスにおいて、デジタル電源はアナログ電源に比べて、ソフトウェアプログラミングによりさまざまなアプリケーションを実現します。 その拡張性と再利用性により、ユーザーは動作パラメータを簡単に変更し、電源システムを最適化できます。 また、リアルタイムの過電流保護と管理により、周辺コンポーネントの数も削減されます。
デジタル電源は DSP と MCU によって制御されます。 比較的言えば、DSPによって制御される電源はデジタルフィルタリング方式を採用しており、MCUによって制御される電源よりも複雑な電源要件をよりよく満たし、リアルタイム応答速度が速く、電源電圧安定化性能が優れています。
デジタルパワーの利点は何ですか
まず、プログラム可能であり、通信、検出、遠隔測定などのすべての機能をソフトウェアプログラミングで実現できます。 また、デジタル電源は高性能・高信頼性を備え、柔軟性にも優れています。
干渉：シングルチップマイコンのデジタルとアナログの間では、デジタル信号はスペクトルの広いパルス信号であるため、主にデジタル部分がアナログ部分に強く干渉します。 一般にデジタル電源とアナログ電源が分離されているだけでなく、一部のシングルチップマイコン内部のADコンバータがAD変換を行う場合など、要件が高い場合には2つのフィルタ接続を行う必要がある場合が多いです。デジタル部分は休止状態に入り、デジタル ロジックのほとんどはアナログ部分への損傷を防ぐために動作を停止します。 干渉。 干渉が深刻な場合は、2 つの電源を別々に使用することもでき、通常はインダクタとコンデンサを使用してそれらを絶縁します。 デジタル部とアナログ部の電源を基板全体で共通接続し、別経路でパワーフィルタコンデンサのはんだ接合部に直接接続することも可能です。 干渉防止要件が高くない場合は、気軽に接続できます。
親切なヒント
(1) チップの A/D または D/A 機能を使用しない場合、デジタル電源とアナログ電源を区別する必要はありません。
(2) A/D または D/A を使用する場合は、基準電源の設計も考慮する必要があります。
上記は、アナログ電源、デジタル電源、スイッチング電源の違いを簡単に紹介したものです。 エンジニアになりたいなら、もっと学ばなければなりません。
