当开关日光灯,或插拔电热水壶时,你的喇叭会发出噼啪杂音吗?
传统“变压器-整流桥-大水塘”架构的问题:对电力线的脉冲抑制极差
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理想情况下:变压器及220V电源内阻为零
在市电220V上叠加一个10V的瞬间脉冲(峰值230V),输出还是存在一个10V*变压器倍数的瞬间脉冲,纹波毫无抑制。可见此架构缺点明显。
注意的是一个瞬间脉冲频谱是很广的,一个1ms的脉冲(不严格的称1khz,下同)频谱在1khz以下都是一条直线,在1khz以上振荡递减。因此电力线的杂波脉冲无论是100khz,1Mhz。。。在音频段都有信号、都可以被人耳听到。
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实际考虑:A变压器25V 50W,内阻10欧。B变压器25V 500W,内阻1欧
假设变压器后面接OSCON SVP 50V 33000uF(成本一万元左右)大水塘,它在100Hz时的阻抗为50毫欧。此时对输入的脉冲,A变压器系统纹波是0.5%(凑合),B变压器系统纹波是5%(不可接受)
---非常有趣的现象。变压器功率越大杂波越厉害?声音越粗?(纵使低频内阻小是大功率变压器系统的一个优点)
事实上很少人会用那么好的大水塘,所以实际的情况只会更糟
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解决方案:加入电感(如pi型滤波)
值得注意:通过Cooledit精确模拟,要达到1%的纹波,需要一个是输入脉冲频率1/200倍的低通。譬如,如果要抑制20khz的杂波脉冲,需要一个100Hz的低通。。。。。。为保险起见,推荐将低通的-3db设在10Hz。在一个25VAC、100W、大水塘=10000uF的系统里,这个低通需要一个0.7H的电感。这不是一个小数目,而且如果大水塘容量加大这个电感值还要往上加。所以使用磁芯电感是比较合适的选择(电感的非线性在电源部分并不重要)