liniare

Găsim surse de alimentare în micile noastre încărcături iPhone în formă de cub, cărămizi de alimentare pentru laptop și în fiecare neg. Acestea ajută la transformarea rețelei de curent alternativ (120V) în energie continuă utilizabilă (12V) pentru electronica noastră sensibilă.

Puterea este doar putere, nu-i așa? Din păcate, nu toate sursele de alimentare sunt egale.

Există în primul rând două tipuri de surse de alimentare: switch-mode (SMPS) și liniar (LPS). Scutirile generale sunt menționate mai jos.

Mod comutator vs sursă de alimentare liniară

Datorită costului și dimensiunii, majoritatea surselor de alimentare pe care le veți vedea sunt în comutare. Aruncând o privire asupra beneficiilor unui zgomot redus de zgomot, vă veți aștepta să obțineți un sunet mai bun de la un LPS.

Acest lucru nu înseamnă că nu puteți obține performanțe excelente de la un SMPS. De fapt, unii producători au găsit un LPS mai zgomotos decât SMPS. De asemenea, am revizuit SOtM sPS-500 (un SMPS foarte filtrat) care s-a descurcat foarte bine cu UpTone Audio LPS-1.

Consultați aici această comparație a sursei de alimentare, împreună cu Paul Hynes SR7.

Voi instala foarte curând această sursă de alimentare liniară într-un player Blu-ray Oppo UDP-203. Acest lucru ar trebui să ridice redarea Roon prin Oppo.

Aspectul unui LPS este înșelător de simplu:

Rețea alternativă -> Transformator -> Redresor -> Condensator filtru -> Regulator liniar -> Rețea continuă

Evident, diferite topologii vor avea cerințe diferite, dar acesta este aspectul general al unui LPS.

Să descompunem fiecare piesă.

Sarcina transformatorului este de a crește sau reduce tensiunea de curent alternativ prin inducție electromagnetică. Raportul înfășurărilor determină diferența de tensiune. De exemplu, dacă am dori să coborâm 120V până la 5V, vor exista 24 de înfășurări de cupru mai multe pe primar decât secundar (24: 1).

Există multe tipuri de transformatoare (E-core, HF etc.). LPS pentru componentele audio utilizează de obicei transformatoare toroidale. Sunt mai scumpe și mai voluminoase, dar au următoarele avantaje:

  • mai puține câmpuri magnetice rătăcite
  • mai eficient
  • mai bine reglementat
  • zumzet scăzut/distorsiune/zgomot

Transformatoarele sunt evaluate pentru VA (volt-ampere). Cu sarcini pur rezistive, această valoare se traduce în wați. Deci 500VA = 500 wați. Curentul maxim de ieșire este valoarea nominală VA împărțită la tensiunile de ieșire dorite.

O clasificare VA mai mare înseamnă, de asemenea, un miez mai mare și o impedanță mai mare. În ceea ce privește proiectarea LPS pentru sunet, este de obicei preferat să existe transformatoare de rețea separate pentru fiecare ieșire (mai degrabă decât să aibă bobine secundare pe un transformator mai mare). Desigur, acest lucru adaugă în vrac și implică un cost mult mai mare.

Redresorul ar putea lua forma a patru diode discrete sau a unui redresor de punte GBU (sau a unei punți mai puternice). Sarcina sa este de a prelua semnalul de curent alternativ din transformator și de a-l converti în curent continuu.

Face acest lucru forțând semnalul să meargă în direcția „pozitivă” - în esență valoarea absolută a semnalului de curent alternativ. Așa cum era de așteptat, acest DC nu este o linie dreaptă pe un osciloscop, ci mai degrabă impulsuri sau valuri. În această stare, puterea nu este încă utilizabilă încă.

Ridul de tensiune depinde de capacitate, frecvența AC, tensiunea de vârf și curentul de sarcină. Pentru a netezi aceste ondulații de la redresor, se folosește un condensator de filtru. Deoarece menține temporar o încărcare, ajută la menținerea tensiunii pe o sarcină mai constantă. Cu cât este mai mare capacitatea, cu atât este mai mare tensiunea și durata de încărcare este mai mare. În mod ideal, ați dori să utilizați un condensator „infinit” pentru a obține o linie perfectă dreaptă pe obiectivul o - dar nu există.

Tipurile comune de condensatoare utilizate pentru LPS:

  • Electrolitic - Capacul electronic este cel mai comun tip de condensator.
    • Umed - mai ieftin, dar nu la fel de fiabil
    • Solid - performanță și fiabilitate mai bune, dar costisitoare.
  • Supercondensatoare
    • au limite de tensiune mai mici, dar stochează cantități mari de energie.
    • mai robust și livrează încărcarea mult mai rapid decât bateriile.

În acest moment, tensiunea este nereglementată. Tensiunea de ieșire ar putea varia în continuare din cauza cerințelor de sarcină, capacitate și tensiunea de intrare pe transformator. Acest lucru este în regulă pentru aplicațiile non-critice, dar rareori acceptabil în componentele audio în care aceste ondulații de tensiune ar putea fi problematice. Vrem ca tensiunea de ieșire să fie constantă, indiferent de aceste fluctuații.

Aceasta este sarcina regulatorului de tensiune.

Prin intermediul unei rețele de feedback, divizoare de tensiune, tranzistoare bipolare NPN - un regulator de tensiune încearcă din răsputeri să mențină un anumit nivel de tensiune. Indiferent de temperatură, cerere de încărcare etc. Sunt disponibile în tensiuni setate (12V, 5V, etc) sau pot fi reglabile. De obicei, necesită mai multă tensiune la intrare decât tensiunea necesară la ieșire.

Unele dintre cele mai populare regulatoare de tensiune cu 3 pini, disponibile în mod normal (de obicei în ambalajul TO-220):

  • LM78XX (unde XX este de obicei tensiunea)
  • LM317 (reglabil)
  • LM338
  • LT1085 - Un 317 îmbunătățit
  • LT3045

Pentru audio, aceste caracteristici ale regulatorului sunt cele mai importante:

SOtM sPS-500 și Paul Hynes SR4

Acum, că aveți o mai bună înțelegere a modului în care funcționează un LPS - ce înseamnă acest lucru pentru sunet?

Un difuzor oferă ton, impact, strălucire și textură. Un DAC vă va oferi o bază de rezoluție, transparență și aer.

O sursă de alimentare mai bună vă va recompensa cu:

  • O podea cu zgomot mai mic
  • Contururi mai strânse și un sunet mai concret
  • Un sunet mult mai fin, rafinat și gradual
  • Un stadiu sonor mai natural atât în ​​dimensiune, cât și în atmosferă
  • Timbru îmbunătățit

După ruperea și reconstruirea mai multor sisteme, am descoperit că nu se poate obține un sunet cu adevărat „realist” fără o sursă de alimentare mai bună în fiecare parte a lanțului. Nu există un dispozitiv audio care să nu beneficieze de o sursă de alimentare mai bună. Am chiar unul care alimentează modemul și routerul pentru a îmbunătăți fluxurile Tidal și Spotify. Din păcate, majoritatea produselor audio (DAC-uri, amplificatoare, servere) vor necesita o soluție personalizată.

În esență, o sursă de alimentare mai bună va „alinia” sonor semnalul analogic și digital complex în ceva care este conturat și format în mod corespunzător. Această aliniere este responsabilă pentru liniile mai strânse și pentru o experiență de ascultare mai inteligentă. Fără o sursă de alimentare adecvată, există „goluri” și „salturi” în sunet.

Mod simplu: Muzica este mai puțin artificială, mai puțin dură și mai live.

Câteva surse de alimentare audiofile populare

  • Paul Hynes
  • Soluția liniară
  • UpTone Audio
  • SOtM
  • Sunetul Wyred 4
  • HDPlex

Țineți-vă la curent cu pantalonii noștri! Urmăriți Audio Bacon pe Facebook!

Mă întreb cum generez conținut atât de grozav? Cofeină. Multă și multă cofeină.