Disposición del filtro / regulador para procesar audio con suministro de conmutación

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Tengo una pregunta sobre el cambio de suministros, reguladores y filtrado. Estoy trabajando en un dispositivo alimentado por una fuente de conmutación de + 12V que tiene un circuito analógico para procesar audio de nivel de línea de calidad decente (objetivo, lo sé). La sección analógica está alimentada por + 10V, y hay otra sección de circuito (también analógica, pero solo LED, interruptores) alimentada por + 5V. Estaba pensando en usar un LDO lineal de + 12V - > +10 V para la potencia de la sección analógica, luego un regulador de conmutación para +12 V - > + 5V por razones de eficiencia, ya que el ruido en ese circuito no es tan crítico. Los circuitos se separarán en la placa, pero me pregunto cuál es la mejor manera de minimizar la influencia de la fuente de conmutación y el regulador en la sección analógica.

Mi idea era ejecutar la línea de alimentación conmutada de + 12V directamente al regulador de conmutación de + 5V sin otro filtro que no sean las tapas de filtro recomendadas para el regulador. Para la sección de audio analógico, la fuente conmutada de + 12V se ejecutaría a través de un filtro LC o PI, luego en el regulador LDO hasta + 10V. En otras palabras, hay dos sucursales separadas directamente de la fuente de + 12V. ¿Es este un enfoque razonable? ¿O tiene sentido filtrar con un LC directamente desde la fuente principal de + 12V, y luego bifurcarse en los dos reguladores separados? Pensé que tal vez parte del ruido de conmutación de + 5V podría transmitirse si no usara LC para aislar la sección de audio. Para ser honesto, ni siquiera sé si es necesario usar un filtro LC, pero creo que con la proporción de amortiguación correcta solo puede ayudar.

Además, ¿alguna recomendación sobre la frecuencia de esquina para el filtro LC? Si no está seguro de la frecuencia con la que se está ejecutando el conmutador y la probabilidad de armónicos en el rango de audio, lo más probable es que sea una verruga de pared de + 12V de CUI o Phihong. Gracias por cualquier entrada.

EDITAR: Por cierto, para cualquier persona que llegue a esta pregunta que busca información sobre los filtros de entrada para cambiar los suministros, recomiendo este 5 -parte de la serie de videos en youtube desde Kainkalabs. Es la mejor explicación de cómo cambiar el ruido y el filtrado que he encontrado todavía.

    
pregunta User7251

2 respuestas

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  • En la elección del convertidor

Revisar la línea de conmutadores de bajo ruido de LT y TI. Tienen buenas partes. El uso de frecuencias de conmutación más altas de manera poco intuitiva facilita el filtrado posterior, ya que puede usar valores de filtro LC más pequeños y prácticos, y las perlas de ferrita rechazan HF mejor que LF.

  • Acerca de su dólar 12V-5V:

Recuerde que un buck extrae alta corriente de onda cuadrada di / dt de su entrada, por lo que genera más ruido en la entrada que en la salida. Luego pasará a través del LDO de +10 V y regresará a los opamps. Si el 12V proviene de un cable, esto también puede convertir su cable en una antena.

Por lo tanto, considere agregar un filtro LC simple en la entrada de su dinero.

  • Acerca de su regulador inversor

La corriente de entrada es suavizada por el inductor, pero la corriente de salida es nuevamente una onda cuadrada di / dt alta. Combinado con el condensador de salida ESL, esto significa picos de conmutación desagradables en la salida. El filtro de salida será realmente necesario para mantener felices a tus clientes.

Ahora lee esto:

enlace enlace

Así que me gustaría esto:

Entrada - > Choke de modo común y tapas - > main + 12V_IN.

+ 12V_IN - > Filtro LC - > LDO - > + 10V

+ 12V_IN - > Filtro LC - > + 12V_Dirty - > Buck - > + 5V

+ 12V_Dirty - > Invertir DCDC - > Filtro LC - > -10V

El filtro LC anterior a + 10V LDO puede ser reducido si lo desea. Si esta es una creación de pasatiempo, es mejor gastar un dinero extra que descubrir más tarde que el rendimiento apesta.

Ahora, sobre esos filtros LC ...

Ya que va a utilizar conmutadores de alta frecuencia como > 500kHz, entonces un pequeño inductor de 10µH o ferrita + 10-10µF MLCC proporciona una excelente atenuación. Asegúrese de colocar las tapas para un mínimo de ESL (use varias vías) y seleccione un inductor con alta frecuencia de auto-resonancia (baja capacidad parásita).

Ahora, no desea que suene el filtro, por lo que necesita algo de resistencia (calcule el factor de amortiguación óptimo). Esta resistencia puede implementarse como una resistencia plana en serie con el inductor, o la ESR del inductor. Una mejor solución es usar un capacitor de aluminio más grande en paralelo con la tapa de cerámica (como 100µF).

Una capacitancia más alta reduce la cantidad de resistencia necesaria para la amortiguación, además de que hace un mejor filtro, y el ESR de las tapas suele ser suficiente para que las cosas se comporten bien si selecciona el correcto.

Ahora, note que no puse un LDO en la salida del conmutador para -10V. Esto se debe a que ya contamos con una regulación de CC-CC rápida ... el voltaje de salida se regulará estrechamente a bajas frecuencias. Un LDO que ofrezca un mejor rechazo que el filtro LC tendría que ser bastante caro. Puedes poner un TPS7A47 si realmente quieres exagerar, ¡pero no va a ser barato!

    
respondido por el peufeu
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Un LDO tiene poca o ninguna capacidad para eliminar basura de alta frecuencia en su pin de entrada (no regulado). Debes filtrar toda la basura del SwitchReg.

Aquíestálared(límitede3derivaciones),conESLencadalímitedederivación,quegeneraesasresonanciasa3MHzy30MHz.

    
respondido por el analogsystemsrf

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