МАЛОШУМЯЩИЙ БП ФАНТОМНОГО ПИТАНИЯ 48 В

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками


» ПОИСК СХЕМ


» РАДИОБЛОГИ
Автономные Транспортные Средства: такси, грузовики, автобусы
БП ПК ATX: ещё модификация с плавной регулировкой тока и вольтажа
Цифровой светодиодный ампервольтметр: перепрошивка
Схема для светодиода на LM358 - танцы с бубном
Схема плавного пуска для двигателей постоянного тока
Устройство автоматического закрытия и открытия чердачных люков
Запуск двигателей на микросхемах M56730ASP и LB1854 (capstan motor)
Формовка электролитических конденсаторов и схема прибора

Радиосхемы » Схемы источников питания

МАЛОШУМЯЩИЙ БП ФАНТОМНОГО ПИТАНИЯ 48 В


Используя повышающий преобразователь и схему фильтра, чтобы уменьшить электромагнитные излучения и уровни пульсации мощности, можно собрать хороший БП для такого специального микрофона. К тому же такое решение может быть достаточно компактным, в отличии от традиционных.

Профессиональные конденсаторные микрофоны требуют +48 В для внутреннего емкостного элемента и питания встроенного буфера для высокоомного выхода. Ток потребляемый такой схемой как правило невелик - на уровне нескольких миллиампер, но как и в любой профи аппаратуре требуется очень малый уровень шума, потому что уровни выходного сигнала от микрофона довольно низкие, а буфер имеет низкий PSRR (коэффициент подавления). Кроме того, этот тип источника питания не должен вносить помехи в соседние низковольтные цепи, что обычно является проблемой в плотно упакованных современных устройствах.

Схема на LT8362 для создания фантомного питания

Энергоэффективный блок питания может быть собран с использованием повышающего преобразователя на чипе LT8362, который имеет предел 60 В, 2 А и может работать на частотах до 2 МГц - и все это при размерах 3 х 3 мм.

Входной EMI фильтр на плате неплохо справляется с высокочастотным шумом, он дополнительно снабжен катушкой, которая последовательно соединена со входом. Ситуация, однако, не так хороша на выходе. Выходной фильтр EMI эффективно подавляет высокочастотные помехи, но мало влияет на шум в звуковом диапазоне. Этот шум в основном обусловлен 30-кратным усилением в контуре обратной связи, усиливающим шум эталонного напряжения в LT8362.

Одним из способов устранения этого шума является добавление выходной ёмкости. Учитывая низкое потребление тока и необходимую емкость, будет работать без проблем, но с выходом 48 В наименьшее рабочее напряжение фильтрующего конденсатора составляет 63 В, то есть придётся использовать крупные и дорогие элементы.

Второй подход состоит в увеличении выходного напряжения LT8362 на один или два вольта и добавлении линейного стабилизатора LDO к выходу. Правда для этого требуется стабилизатор LDO с высоким рабочим напряжением, который обычно стоит заметно больше, чем обычные с низким напряжением.

Схема БП с умножителем выходной емкости для увеличения шумоподавления

Третий подход заключается в использовании того факта, что чувствительность выходного сигнала микрофона не очень сильно зависит от качества напряжения питания, поэтому фантомное питание не требует особо хорошей стабилизации напряжения. То есть можно подавить дополнительный конденсатор вместе с выходными конденсаторами на выходе, чтобы увеличить их эффективность в подавлении помех.

Вот осциллограммы до и после фильтра. Выходное напряжение от повышающего стабилизатора показывает примерно 0,2% уровень шума при измерении на конденсаторе C4 (перед фильтром). А выходной сигнал от конечного фильтра уже с гораздо меньшим уровнем шума в сигнале - 0,002%.

Лучшее решение - заставить выходные конденсаторы казаться больше, чем они есть на самом деле. Это может быть достигнуто простой технологией, называемой умножением емкости. Простую схему, использующую её, можно увидеть в серой заштрихованной области на рисунке.

В этой схеме конденсатор емкостью 100 мкФ уменьшает пульсацию тока базы транзистора, поэтому его влияние на ток коллектора усиливается коэффициентом усиления транзистора. Работа схемы тем лучше, чем больше усиление транзистора. В крайних случаях, два транзистора могут использоваться по схеме Дарлингтона, которая дает усиление ещё выше.

Сигнальный шум имеет амплитуду от пика до пика около 80 мВ, что составляет около 0,2% от уровня сигнала (напряжения питания). Хотя этого может быть уже достаточно для многих целей, добавление простого фильтра, описанного выше, дает гораздо лучшую картину - достигнутый уровень шума составляет около 1 мВ. Это около 0,002%, что достаточно даже для самых требовательных аудио устройств.

Транзистор SBCP56-16T1G был выбран из-за высокого допустимого напряжения коллектора (100 В) и высокого коэффициента усиления при низких токах (25 для Ic = 5 мА). Выходное напряжение падает с 47,8 В при нагрузке 2 кОм до 47,5 В при нагрузке 500 Ом, чего вполне достаточно для применения в источниках питания конденсаторных микрофонов. Этот транзистор был выбран, а также испытан чисто экспериментально - можете проверить тут и другие.

Испытания проводились при входном напряжении питания 16 В, но всё будет аналогичным и для источника питания в диапазоне от 12 В до 24 В. В некоторых случаях может потребоваться питание от USB 5 В, что может быть достигнуто путем снижения частоты переключения LT8362 с 2 до 1 МГц. Также потребовалось бы увеличить L1 с примерно 10 мкГн до 15 мкГн и удвоить выходной конденсатор С4, чтобы сохранить те же эффективные характеристики.

   Форум

   Обсудить статью МАЛОШУМЯЩИЙ БП ФАНТОМНОГО ПИТАНИЯ 48 В






» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук © 2010-2021, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта Моб.версия