9款稳压电源的业余测试

DG-ETI

知识贴必须顶起dddddddddddddd

jacksl528

深夜被成都来的2个烧友拉出去喝酒聊天，幸得本人不喝酒只有聊天的份儿。。。。。。 否则就不会保持这份清醒 来回潘总的贴子了

首先要说的是 你发的贴子信息量巨大，每次都必须要静下心来 看上2-3遍 再思考才能吸收和消化 个百分之8、9十吧

然后我需要申明一点： 我也是大树下的乘凉人， 《JEFT仿和天茂前级》原版电路出自本论坛 Seasky前辈的手笔。  

再后：你放的我那张“低波纹稳压电源”电路图  是当时跟坛里那些冷嘲热讽的键盘侠赌气没改的一张错误图，误差取样管 B级的电容原本就应该是接的调整管发射极（即Vout）而不是接地的，这是绘图的时候笔误了。 结果放上来就被人当笑话一样的一顿嘲讽， 我这脾气能忍他们？？        然后就将错就错懒得改它了。 没想到今天被你拿出来“鞭尸” 让我想起这件事情。  为了不误导他人，顺便说明此事。

因此：我惯用的低波问稳压电路 以你放出的这张图 为准

jacksl528

洗了澡，又没有睡意了， 再玩会。。
顺便借贴说说这个“低波纹串联稳压电路”的应用特点：
优点：它具有很好的负载端波纹抑制能力， 很宽的电压适应范围，电路简单，容易制作， 早期日系的旗舰机上常见这种形式的稳压电路。  我个人觉得 用它搭配制作DAC模拟部分和前级电路，声音更具“鲜活感”。
缺点：瞬态响应略差；对电源前端的电压脉动比较敏感（不适合开关电源后稳压）；

制作此电源的一点建议：做恒流用法的JEFT管 IDSS值不应小于8mA ；Q6尽量选择hFE大的高频低噪声管，C7尽量选择钽或聚合物电容；


再说说正题：

从测试结果来看 ，     1、 5 是综合性能好       2、4 （PSRR）差，适合做二级稳压


令我疑惑的是：LM317 在工频范围的结果有点拉跨。 理论上不应该啊

hds2019

支持用声卡测量电源，我自己也这样测，还付出代价，电压太高，把声卡输入电容击穿。

LZ能否把 动态电流下的测试结果 换算为 等效电阻 列出来，以便其他人作比较。

konrad

2746873955@qq.c 发表于 2022-7-20 20:01
都不如一个正品的317好听

确实如此，有些特性是看晶体管曲线看不出来的，很多日系管在高音部分的表现就有夹生饭的感觉，透不出来。我做分立电源的时候就发现过这个问题

cloudfly55

五.再谈测量思路

很多的时候，千言万语不如一张图，而对构架形态不一致的电路而言，简化模型是接近本质的一种方法。本次测量除了经典二极管稳压和五管甲类电源为并联分流稳压构架外，其余7款均为串联分压型稳压电路，因此下面以串联型构架来进行简化，从而说明本次测量的思路。



图1只画出了整流桥，滤波电容，电压调整管，输出电容，是一种把复杂问题简化的方式。因为众多串联式稳压电路，这几个要素是不变的，而变化的是调整管基极接入的控制电路（含电压基准和误差调整），我们把控制电路先忽略，暂时不参与讨论，涉及到控制电路是以后每款电路具体的优化，而现在的测量是寻找一种共性。
把图1的调整管换一种画法，就是图2，在图2的基础上再复杂化，画入调整管的结电容和两个电容的等效电路，得到图3。实际上调整管在串联型稳压中可等效为一个可调电阻，于是得到图4，图4的模型对怎样选择管子、滤波电容和输出电容，和配合观察动态电流测试曲线，应该可以得到一些思考。由简入繁后，现在再由繁入简，去掉电容等效电路和调整管结电容，得到图5的模型，在9款稳压电路中，图5中的桥堆，滤波电容4700uF均一致（LM317为6800uF可视为更优），输出电容也基本一致，如果把一致的元件忽略化，得到图6，也即把桥堆和滤波电容等效为一个直流电压源V2加交流电压源（纹波噪声）V1，由于变压器、桥堆和滤波电容均一致，测试的负载电流也一致，V1+V2在每次测量的时候产生的纹波噪声大小也就一致（两款并联分流型例外，以后专门分析），如此，不一致的只剩下等效于可调电阻的调整管和被忽略掉的控制电路，也就是图6中的可调电阻和看不见的控制电路。或许有人会说你忽略了控制电路来分析和测量就不完整甚至不科学，这种质疑我可以理解，但请换一种角度看待问题：为何不把控制电路和调整管完全融为一体，就把它们看成是一个会自己变化的带有交流阻抗的复合电阻呢？这个电阻和V1/V2一起构成稳压电源的简化模型，如图7：（由于简化模型用仿真软件制作，元件编号不能重复，请认位置忽视编号）



由图7可以知道，在本次9款稳压电源的测量中，每款稳压电源的V3+V4是一致的，每次测量的负载状态也是调整到一致的，于是不一致的就是等效复合电阻R8。由此：
第一，正因为不同稳压电源R8的不一致，所以测出来的不同稳压电源的纹波噪声电压也不一致；
第二，相同的稳压电路，用不同频率的动态负载电流测试，会产生不一样的纹波噪声电压，反映出这款稳压电源的等效复合电阻R8具有不同频率下的交流阻抗特性，而这个特性，既与调整管本身特性相关，也与控制电路的特性相关，相应的动态电流测试结果和得出的结论有助于日后对该电路的修改和完善。

cloudfly55

jacksl528 发表于 2022-7-21 04:09
深夜被成都来的2个烧友拉出去喝酒聊天，幸得本人不喝酒只有聊天的份儿。。。。。。 否则就不会保持这份清醒 ...

帖出这张图不是故意“鞭尸”啊
我一向尊重别人的付出，因为别人的有益且有效的付出让我们一起成长和成熟。所以我写帖子会尽可能贴出出处和引用原文原图，当然还一个原因也是懒，直接上图片链接省事。
至于你原图的错误，和你当时和别人的互怼，我也清楚，没有参与。很简单的常识：以NEW版主和你的功力，原图的错误要么是画图失误，要么是故意为怼人而挖坑，反正我自己知道该如何用就行了。
提一句，对于音响用前级稳压，我一向是不赞成电路过于复杂的，所以你看这几款我做评测的稳压电路除了sigma11和JVC外都相对简单。音响电路不是仪器级别的精密电路，稳压电路简单干净稳定利索就好。

cloudfly55

2746873955@qq.c 发表于 2022-7-20 20:01
都不如一个正品的317好听

提一句，本次测量的LM317为2000年NS提供的样品，所以我说“保真”

2746873955@qq.c

cloudfly55 发表于 2022-7-21 12:31
提一句，本次测量的LM317为2000年NS提供的样品，所以我说“保真”

各种各样的电源也玩了不少，虽然没什么仪器，不过我还是花时间认真做的，结果就是除了900可以，别的都不行，不知道什么原因

jacksl528

cloudfly55 发表于 2022-7-21 12:28
帖出这张图不是故意“鞭尸”啊
我一向尊重别人的付出，因为别人的有有益且有效的付出让我们一起成长和成 ...

感谢提供的评测资料，让很多对前级电源选择迷茫的坛友 多了一份参考。

“龟田桑” 的电源不错。 我下次试试看

cloudfly55

jacksl528 发表于 2022-7-21 04:30
洗了澡，又没有睡意了， 再玩会。。
顺便借贴说说这个“低波纹串联稳压电路”的应用特点：
优点：它具有 ...

关于LM317，简单地说一说。

我的LM317是TO-220封装，当时如日中天的美国国半公司出品，2000年或者稍后几年当时的公司申请的样品中我保留了几个。
LM317的NS官方规格书的纹波抑制比和输出阻抗特性如下：NS在此图表页有声明：除非另有说明，否则输出电容器=0μF

这两个图表，上图是纹波抑制比，下图是输出阻抗，图中均没声明接有输出电容。国半的LM317纹波抑制图表明，从100Hz往高频，纹波抑制能力是下降的；其输出阻抗图表明大致是从500Hz往高频，输出阻抗是极速增加的，因为在对数纵坐标下，输出阻抗曲线比较陡峭了。接入Cadj可以改善，但趋势依然一致。
NS为什么只提供没接输出电容的纹波抑制和输出阻抗图？还是以前的厂商比较老实吧，因为不接入输出电容提供的图表最真实地反应了LM317的特性，让应用LM317的客户心中有底，然后在应用中自己去决定输出电容的大小。
而我测量的LM317电路，输出是接入了100uF的输出电容，简单地理解，此时的输出阻抗就应该是等同于这个输出电容的阻抗和LM317的输出阻抗的并联，因此我在实测LM317的动态电流纹波时，就会出线纹波噪声上升到5kHz的时候，有一个下降的过程。
另外，LM317在静态纯直流测试的时候，也可以从频谱图上观察出在3kHz到5kHz之间有一个凸起，并且随着电流的增大往高频移动：




是不是可以这样理解，由于LM317的交流特性并非十分优良，或者是内置调整管设计或者工艺不佳，或者是其误差反馈环路存在某种问题，导致其输出阻抗过高，哪怕是在静态测量的时候，哪怕是有输出电容加持，但也会在某个频点上显示出阻抗大的特点，从而导致该频点的纹波噪声增大。
再从LM317的动态测量曲线图来看，也是对应于5kHz时纹波大增（动态测量跳过了3kHz、4kHz）：

其实还一个证实的办法，就是拆除输出电容之后在进行测量......

题外话：这些细枝末节，如果用噪声放大器和示波器来测试是极为难以察觉的。

jacksl528

cloudfly55 发表于 2022-7-21 13:29
关于LM317，简单地说一说。

我的LM317是TO-220封装，当时如日中天的美国国半公司出品，2000年或者稍后 ...

这个可以理解，

像LM317这种通用型 传统线性稳压器件，厂家对 纹波抑制比的优化策略肯定是侧重于 工频纹波范围。
高频的纹波不理想很正常。

但看你的测试，它低频（工频）的纹波抑制比 也不行啊。

这一点，凌特应该做得比较好， 潘总有空测一下 LT1085  1086对比下 317呢，毕竟LM317是大家都爱用的通用器件。  

cloudfly55

jacksl528 发表于 2022-7-21 13:34
这个可以理解，

像LM317这种通用型 传统线性稳压器件，厂家对 纹波抑制比的优化策略肯定是侧重于 工频 ...

对于LM317和Sigma11这类电源，在这次小电流（150mA）测试中的结果不太理想，我是这样理解的：
1.我反复强调的是，这次测量是为将来的前级小电流稳压做一次定性探索，所以最大测试电流限制在150mA；
2.LM317和Sigma11本身一开始就是定位于大电流应用，对于小电流下的特性就有可能难以兼顾。
我不清楚LM317的大电流金封版是最先出，还是和其他封装一同推出，但是既然推出了可最大输出3.4A的LM317的金封版，相比其他封装的LM317内部电路至少是一致的，工艺可能有区别，比如金封版的调整管可能更换为大电流工艺，或者简单粗暴地在芯片上增加一个扩流管。Sigma的电路，从调整管的选择（几十A的Id和强调极低的导通电阻）和双并来看，就是侧重于大电流应用。既然上述两款是侧重于大电流应用，那么对于小电流下的特性就有可能难以兼顾，可以理解。
从另一个角度来看，奶妈的前级喜欢采用LM317多路稳压，还不是尽可能降低每一路LM317的供电电流，从而达到降低纹波噪声和提升性能的目的，哪有那么神乎其神的。
3.客观正确地评价LM317和Sigma稳压，需要另一场大电流下的全面评测，本测试只是测试150mA下的特性，不可以偏概全，一叶障目。
4.Kwok_sir稳压在最开始的电阻测量和洞洞板电子负载测量时表现相当好，但换成PCB版电子负载后一落千丈，查找电路并无故障，因时间原因目前无法深究，暂时只能委屈它，以最后测试结果展示，特此说明。

cloudfly55

jacksl528 发表于 2022-7-21 13:34
这个可以理解，

像LM317这种通用型 传统线性稳压器件，厂家对 纹波抑制比的优化策略肯定是侧重于 工 ...

这个可以
其实还想做一款采用运放做误差取样的稳压电源，凑齐10款的，实在是没时间。9月孩子要回来上幼儿园了，赶紧忙完这个测试，反正电子负载也做好了，测试方法规范后，以后有什么电源只需按葫芦画瓢，然后记录数据后对比就知道特性了

jacksl528

cloudfly55 发表于 2022-7-21 13:58
这个可以
其实还想做一款采用运放做误差取样的稳压电源，凑齐10款的，实在是没时间。9月孩子要回来上幼 ...

嗯， 好的，回头我做个 龟田试试

cloudfly55

艺何 发表于 2022-7-20 18:10
相对来说，复杂的稳压电路，能够做到更精密，一般更适合仪器类应用，在设计不能保证的情况下，不确定因素会 ...

完全赞同你的观点，所以测试的这几款稳压电源除sigma11外，都还简洁

xueshan

好贴！ LM7812最常用了，FM都有用的

飞天狼001

支持！这种测试繁琐，耗精力。主楼真是好人，将测试结果提供给大家参考。

飞天狼001

我也用那个铝合金外壳做了一个电源。

kwok_sir

cloudfly55 发表于 2022-7-20 23:49
四.测量结果

1.静态电流下的测量结果：

測量有誤吧,
我的仿真數據如下