Mengapa pengaturan catu daya 5 volt saya sangat buruk dan bagaimana cara mengatasinya?

Saya membeli catu daya 5 volt dari Amazon. Ini berjalan dari 120 VAC dan menghasilkan daya DC. Ini adalah catu daya mode sakelar. Jika saya meletakkan multimeter pada output selalu menunjukkan sekitar 5,0 VDC.

Saya mengalami kesulitan ekstrim dalam menggunakan catu daya ini untuk segala jenis proyek yang sebenarnya. Outputnya sangat bising.

Saya menghubungkan beberapa kapasitor kecil dengan nilai 10 pF dan 10000 pF ke output catu daya. Saya akan berpikir catu daya akan memiliki kapasitor kecil jenis ini dalam hal apapun, tetapi ternyata tidak. Ini menghilangkan banyak kebisingan HF yang keluar dari catu daya. Sayangnya kebisingan ini tidak terlalu menjadi masalah.

Berikut adalah tampilan catu daya pada osiloskop saya tanpa beban.

Menyesuaikan skala waktu dan skala tegangan saya melihat ini

Saluran berwarna biru adalah output dari catu daya. Saluran berwarna kuning adalah output dari jaringan filter yang saya buat. Saya menggunakan sisi tegangan rendah dari transformator listrik dan kapasitor elektrolit yang besar. Berikut adalah foto-foto itu, walaupun saya ragu itu penting sama sekali. Induktor dihubungkan secara seri dengan beban saya (jika ada), dan kapasitor sejajar dengan catu daya.

Saya memutuskan untuk menguji hanya catu daya dengan beban resistif. Saya memilih resistor 10 ohm. Ini harus menyediakan beban sekitar 500 miliampere.

Jaringan filter berurusan dengan beberapa osilasi, tetapi masih ada lonjakan volt hampir 1 pada output jaringan filter. Saya mencoba memindahkan kapasitor, tetapi tidak ada bedanya. Bahkan, bahkan dengan kapasitor yang terputus, outputnya tidak banyak berubah.

Berikut ini adalah transformator kecil yang dilepas dari catu daya switching. Saya menghubungkan 5 volt secara seri dengan yang utama dari transformator ini.

Dan pemandangan dari osiloskop saya:

Tampaknya hampir semua induktor menyaring osilasi dengan periode sekitar 3,5 mikrodetik. Tapi lonjakan besar itu mendahului osilasi tetap ada. Dalam hal ini catu daya melonjak lebih dari 2 volt. 2 volt pada catu daya yang dimaksudkan untuk 5 volt adalah 40%.

Hal yang menarik tentang ini adalah kapasitor sepertinya tidak ada bedanya. Ini sudah tua, tetapi saya sudah mencoba beberapa dan mendapatkan hasil yang sama. Mereka semua memiliki beberapa kapasitansi, meskipun mungkin sedikit berkurang seiring waktu.

Mengingat fakta bahwa tegangan masih berayun di semua tempat dengan kapasitor, satu-satunya teori saya adalah bahwa rangkaian di dalam catu daya sebenarnya korslet output sendiri. Jika regulator pada output catu daya baru saja dimatikan, tegangan hanya akan meruncing ke bawah karena kapasitor akan perlahan-lahan melepaskan. Ini hampir seolah-olah catu daya secara internal korslet untuk jangka waktu singkat, maka regulator menjadi sedikit mur dan "berdering" ketika mencoba untuk menemukan 5 volt lagi.

Mengapa pengaturan catu daya 5 volt saya sangat buruk dan bagaimana cara mengatasinya?

Meskipun saya tidak dapat membayangkan itu akan membantu, ini adalah gambar dari catu daya dengan kasingnya

Memperbarui:

Saya melakukan tes tambahan dengan transformator listrik sebagai filter kabel seri dengan 4 resistor. Salah satu resistor adalah resistor 10 ohm, tiga lainnya adalah 6 ohm. Ini harus memberikan resistensi 1,66 ohm untuk sekitar 3,125 amp saat ini. Ini tidak mengubah apa pun secara signifikan dalam output yang diamati. Saya membalikkan probe saya dalam tes ini, jadi warna dalam screenshot ini juga terbalik.

Ini adalah foto close-up "lonjakan" seperti yang saya sebut.

Saya juga mencoba menghubungkan kapasitor 1 mikrofarad di catu daya saat sedang mengemudi beban 10 ohm. Ini seperti apa itu

power-supply switching-regulator

— Eric Urban
sumber

1. Frekuensi riak Anda sekitar 1 MHz mungkin di atas frekuensi resonan tutup ginormous. 2. Saya tidak tahu apakah ini berlaku di sini, tetapi beberapa desain SMPS yang lebih tua tidak terlalu bagus pada beban rendah, mungkin mencoba menambahkan beban setidaknya, katakanlah, 25% dari peringkatnya.

— The Photon

Poin yang valid, saya akan menambahkan beban yang sangat besar dan melihat apa yang meledak.

— Eric Urban

@ThePhoton Saya tidak punya banyak cara dummy load untuk sirkuit ini, tapi saya memang menambahkan titik uji tambahan untuk deskripsi saya.

— Eric Urban

RE: paku tinggi, cepat, hal lain yang harus diperhatikan adalah apakah probe lingkup Anda hanya mengambil suara terpancar dari sirkuit switching, dan bentuk gelombang pada lingkup tidak mewakili apa yang dilihat beban sama sekali. Probe lingkup seperti apa yang Anda gunakan?

— The Photon

Jawaban:

Tutup 39000uF dan belitan transformator terlalu banyak untuk filter.

Saya menduga catu daya Anda rusak, tidak dirancang dengan baik, atau dioperasikan dengan cara yang tidak sesuai spesifikasi. Paku terjadi pada tingkat ~ 85-90 kHz, yang bisa menjadi frekuensi switching. Dering frekuensi yang lebih tinggi sesudahnya jelas karena paku. Jika Anda dapat memperbesar paku dengan cakupan Anda, itu mungkin memberi tahu Anda (dan kami) lebih banyak. Tautan ke halaman Amazon atau lembar data juga akan membantu.

Apa pun pilihan Anda:

Coba filter yang lebih masuk akal - mungkin beberapa kapasitor keramik mikrofarad.
Kembalikan atau ganti persediaan.

Saran Photon untuk mencoba muatan yang lebih besar juga bagus.

— Adam Haun
sumber

Saya mungkin tidak mengerti, tetapi bukankah kapasitor keramik dengan mikrofarad kapasitansi akan sangat besar? Mereka biasanya hanya cakram keramik dengan pelat logam. Bagaimanapun saya menambahkan bidikan "spike" yang lebih baik yang mendahului dering.

— Eric Urban

@EricUrban Anda bisa mendapatkan 10uF kapasitor keramik dalam paket SMD 0805 - untuk referensi sekitar 2mm x 1.2mm, jadi tidak sebesar itu. Tetapi bahkan pergi dengan sesuatu seperti elektrolit 10uF sejajar dengan keramik 470nF tentu akan membantu.

— Tom Carpenter

Baiklah, saya hanya tidak dididik tentang masalah itu. Bagaimanapun saya tidak memiliki keramik dalam ukuran itu.

— Eric Urban

Anda bisa mencoba topi 4700uF yang dirancang untuk SMPS dengan ESR rendah. Tambahkan 1mH induktor yang diberi peringkat untuk beberapa amp dan itu akan membersihkan power rail. Beberapa ide untuk dicoba. Saya akan mengatakan catu daya dasar ok. Jika diode snubber memburuk, akan ada banyak paku kebisingan.

— Sparky256

@ Sparky256, dapatkah Anda menunjukkan tutup 4700 uF dengan SRF di atas 2 MHz?

— The Photon

Eric Urban, Sehubungan dengan hal itu bagiku, apakah kamu tidak sepenuhnya mengerti bahwa kekejian yang berguna bagi switcher? Khususnya apakah Anda tahu betapa berbahayanya untuk masuk ke dalam.?

Mereka pada dasarnya memiliki peraturan yang sangat buruk karena setiap aturan ada di bawah ukuran terkecil. Penghematan terbaik bagi Anda adalah membeli switcher dengan (katakanlah) lebih dari 10-volt output dan mengikutinya dengan chip regulator tegangan yang akan memberi Anda 5-V pada impedansi o / p yang sangat rendah.

Itu uis apa yang ada di dalam item yang lebih besar dan lebih mahal.

— Ken Green
sumber

Paragraf pertama Anda harus menjadi komentar daripada bagian dari jawaban. Paragraf kedua Anda membutuhkan penjelasan lebih lanjut, khususnya bagaimana menghadapi kenyataan bahwa peraturan linier regulator khas jatuh pada frekuensi di atas beberapa kHz atau 10 kHz.

— The Photon

Ini terlihat seperti konverter AC ke DC yang khas. 350W mungkin dan bisa dua topologi switch diberikan dua switch ditampilkan, sulit untuk mengatakan dengan pasti. Trafo menyediakan isolasi dari primer ke sekunder dalam hal apa pun. Saya sarankan menggunakan probe diferensial ketika melihat bentuk gelombang sisi sekunder atau dengan hati-hati mengapung ruang lingkup melalui trafo isolasi atau steker penipu. Apa yang Anda lihat mungkin merupakan masalah ground loop (?). Setuju dengan yang lain bahwa persediaan biasanya memerlukan beban untuk diatur agar mereka dapat beroperasi dalam mode bust atau mode lain untuk mencoba menghasilkan umpan balik untuk mengatur tegangan yang ditetapkan.

— Joe
sumber