打造高音质的开关电源

[狂人]

其實我先前有玩一些台灣廠商推出的 Switching power, 有些性能真的很好，聲音也很贊... 唯一的缺點就是往 AC 灌回去的 noise 有點大，只要 switching power 一接上，整個系統的音質是往下掉了一截... 但是單純聽用Switching power 供電的機器，聲音卻是非常乾淨透明。

至於老浦東，我在對岸的一兩個論壇也有看過... 主要是買成品而後改造(號稱)然而轉賣，在對岸也是有被吐槽的紀錄。

[componentbeggar]

呵呵，過去廿年我一直都在電腦公司上班，去參觀過台灣幾個SMPS專業廠，如今我也在SMPS專業廠待了八個多月了！透露幾件事：

一個SMPS專業廠，光是設計電路的工程師可能就破百人了！會按產品分部門，比如說NB的Adapter及Desk Top的Power就不會是同一部門所設計。同一部門呢？有大老鳥，也有剛退伍的菜鳥，通常那隻大老鳥是用來指導幾位菜鳥的，而所接的案子呢？如果是前幾大電腦廠DELL、Apple、HP、、、不用我說，主管換成是你，你也會找資深經驗豐富的工程師去接這類案子，單一機種每個月數百K的量不容出錯，否則維修費用、、、小案子呢？當然就是給菜鳥【練兵】用的囉！

磁性元件不比電晶體，基本上電感依循di = V x dt / L，意思是說當負載di有變化時（1812年的炮聲響起時），需要dt的時間電感電流才反應的過來，匆明的你一定會依據公式說L小一點不就OK了！問題是輸出漣波電壓就變大了！

有兩個東西在SMPS裏呈現翹翹板現象__反應速度&穩定性，這又跟PCB Layout有關，以下四個波形全是我幹的好事，Poor Design實在是太仁慈，沒叫機構工程師把螺絲孔移開，PCB Layout繞了一點路，就變這副德性：

Good Design
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... o?pid=1223
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... o?pid=1221

Poor Design
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... o?pid=1222
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... o?pid=1220

OK，同一個傢伙做出的東西就有以上差別，當然，對數位電路而言，上面那個爛波形依然正常工作，音響呢？老鳥、菜鳥的差異？客戶別的差異？每個月小於1K的量對SMPS廠而言是負擔，你認為這個量可以得到SMPS廠多少的支援，願意幫你做就偷笑了！一個工程師花相同的時間，A客戶每月1K，B客戶每月10K，你是老闆的話，你怎麼做？

在XX商場買到的SMPS，從我眼睛看都是要碰運氣的啦！專業SMPS廠的案子多半是配合客戶的產品同時開發的，尤其是EMI，是要跟系統一起測試才會調到最佳狀況。

[狂人]

其實我不是買光華的switching power, 因為那邊的mw牌電源實在有夠難聽，用過一次之後真的就不敢再用了。我用的是天網的 70w 電源，聲音非常乾淨透明，唯一就是我上面說的，灌回ac的雜訊有點大。但是我用過大部分的 switching power其實都有這個問題。光是接到同一個排插上就很容易降低在同排插上其他器材的音質，而且還不管那個 power 有沒有負載。

[componentbeggar]

Conduction的Noise無法避免，以前SMPS多半用Flyback、Half-Bridge或Forward電路，近幾年LLC竄起，LLC有不少好處是Flyback、Half-Bridge或Forward無法辦到的，不過，LLC要做到「剛剛好」__殺雞不用牛刀，開機前幾個Cycle是嚴苛的考驗，弄不好一開機就炸！

在1980年代就已經知道天網電子這家公司，我從未接觸過，但是是令我敬仰的一個公司。

現在還有沒有，不知？四、五年前，我們部門來了一位清大電機研究所剛畢業的同事，聽他說，天網每年會編幾百萬的預算，提供幾家大學研究所學生寒暑假「打工」的機會，提供食、宿&薪水，跟天網的工程師一起工作，對學生而言，在學就有實作經驗，對天網而言，也在「物色」員工啦！想想，天網也很聰明，按正常程序找進來的員工，在試用期表現不好把他Lay Off掉，對雙方都不好，用這種方式篩選員工，厲害！

天網電子的客戶群跟一般SMPS廠不太一樣，在電腦廠待了17年，還沒跟天網交手過！只知道他們的獲利很好！

[狂人]

天網我聽朋友說他們專精別人做不到的，做不好的。要砍價砍到像那些電腦大廠般利潤薄到只可以用刨刀來刨的他們就不考慮了。

不過就我個人跟他們的往來，我覺得光我親身的經驗也讓我覺得天網是非常值得尊敬的公司。跟業務往來還有實際拿到產品與交易方面都非常專業。


我先前有替網友裝一台M3耳擴，用MW的電源簡直不能聽，後來只好在同樣的空間塞個傳統的變壓器與線型電路的電源。而第二台M3就特別找來天網的電源，第一個反應是........ 阿靠，聽起來怎麼比傳統的電源還乾淨？？？ 感覺相當的不錯。


PS: 這段是寫給其他網友看的：網路上道聽塗說的傳聞，說啥M3因為電路架構多精妙所以電源方面不太要求之類的等等胡說八道... 就是... 胡說八道，M3對於電源可也是非常敏感的，不要想說隨便裝個switching power的電源就好了... 當然啦，如果有人想要試試看 M3 的音質可以壓到多慘的地步，其實也可以嘗試嘗試。 (當年M3一號機可是有兩萬uF以上的濾波，額外的CLC濾波... 碰上MW的電源一樣通通無效... 有興趣嘗試的網友可以試試看 )

[componentbeggar]

有一件事要注意一下：

十幾年前PC用的SMPS並沒有要求輕載的效率，Switching Frequency都是固定的（RCC_Ringing Choke Converter例外）。隨著環保意識抬頭，Energy Star的規範跑出來了，輕載的效率也被要求，為了通過此規範，唯一的方法就是__Burst Mode，在輕載時降頻，雖然不會降到音頻，但是頻率隨負載變化的現象會產生差頻，如果擴大機的PSRR不好，仍會聽到Noise，這不是SMPS設計不良，只能說：

符合電腦規範且特性優異的SMPS，不一定適用於音頻！

[狂人]

喔喔，了解。不過我用switching power的耳擴負載都不小，因為那個該死的 IR MOSFET 溫度低實在很難聽，所以每個聲道的偏流都調到一百多mA以上，應該是不會太輕載了。

[componentbeggar]

先打個招呼幽您一默：





耳擴偏流一百多mA___夠資格作___狂人！
SMPS負載一百多mA___小兒科哩___狂人換我作！

我目前待的部門做大功率的，幾年前我還在做NB時已嚐試過一種叫Phase-Shifted Zero-Voltage-Switching Full-Bridge Converter的架構，一般PWM分析電路時每個Cycle只有兩個步驟_ON儲能、OFF釋放能量，這個Converter每個Cycle要切7~8個段落去分析，當時我試到不加風扇，400W連操半小時，關電，一次側MOSFET涼颼颼，用這個架構做1KW以上不是問題，波形見：
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... l=f&fid=16

[狂人]

哈哈，我也不想這樣惡搞，不過 M3/B22用的 MOS 實在欠揍，只好多灌點電流，讓他燒燙燙... 在 BETA22 上面我用 +/- 28V 的 70W SMPS, 跑一百多 mA... 本來可以讓負載更重一點的，不過因為擴大板是單聲道，為了避免地迴圈哼聲與雜音，只好搞成 mono-mono 的架構來玩。所以就每個 70W 的電源用個大概10W.


話說我的綜擴用 MJ15003/15004 偏流也才調到 100ma左右 現任後級用三對 hitachi MOSFET 也是只有一百多mA... 想想，不是耳擴太瘋狂就是後級太保守... 嗯，改天來調整後級吧...

[caither]

我目前待的部門做大功率的，幾年前我還在做NB時已嚐試過一種叫Phase-Shifted Zero-Voltage-Switching Full-Bridge Converter的架構，一般PWM分析電路時每個Cycle只有兩個步驟_ON儲能、OFF釋放能量，這個Converter每個Cycle要切7~8個段落去分析，當時我試到不加風扇，400W連操半小時，關電，一次側MOSFET涼颼颼，用這個架構做1KW以上不是問題，波形見：
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... l=f&fid=16

請教一下
就我對ZVS架構的了解是把PWM端改到像PSK調變暫態跟LC諧振同步.
看到您在blog有這句話
"變壓器漏感造成的功率損耗卻被它用來完成Zero Voltage Switching把Switching Loss幹掉"
漏感是怎麼運用的?

[markbroadcaster]

插個花~

二位前輩, 跟你們打聽一下, 請問.....

你們說的 "天網電子" 是不是以前 "音響技術雜誌" 那個幕後技術提供的那家公司??

哥哥就是社長 "梁清一" (就是大名遠播的 "唐凌" 唐主編, 他有另一個筆名是 "白鐵宏" 聽說是軍校電子科班出身的)

弟弟就是 "梁錦宏" (筆名 "白金宏", 是海洋大學電機系那位)??? 也就是天網真正的老闆??

因為以前音技的服務部有很多 "天網" 的產品.

後來的 DZ 吳立民, 現在的交直流....等等好像都是那時音技的作者群??

[componentbeggar]

插個花~

二位前輩, 跟你們打聽一下, 請問.....

你們說的 "天網電子" 是不是以前 "音響技術雜誌" 那個幕後技術提供的那家公司??

哥哥就是社長 "梁清一" (就是大名遠播的 "唐凌" 唐主編, 他有另一個筆名是 "白鐵宏" 聽說是軍校電子科班出身的)

弟弟就是 "梁錦宏" (筆名 "白金宏", 是海洋大學電機系那位)??? 也就是天網真正的老闆??

因為以前音技的服務部有很多 "天網" 的產品.

後來的 DZ 吳立民, 現在的交直流....等等好像都是那時音技的作者群??

是的。Skynet的老闆是【海洋學院】畢業的，教我SMPS的也是【海洋學院】畢業的，後來我帶了一個徒弟，【海洋大學】畢業的__現任職雙A其中一家子公司RD部門經理。

[componentbeggar]

我目前待的部門做大功率的，幾年前我還在做NB時已嚐試過一種叫Phase-Shifted Zero-Voltage-Switching Full-Bridge Converter的架構，一般PWM分析電路時每個Cycle只有兩個步驟_ON儲能、OFF釋放能量，這個Converter每個Cycle要切7~8個段落去分析，當時我試到不加風扇，400W連操半小時，關電，一次側MOSFET涼颼颼，用這個架構做1KW以上不是問題，波形見：
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... l=f&fid=16

請教一下
就我對ZVS架構的了解是把PWM端改到像PSK調變暫態跟LC諧振同步.
看到您在blog有這句話
"變壓器漏感造成的功率損耗卻被它用來完成Zero Voltage Switching把Switching Loss幹掉"
漏感是怎麼運用的?

共振式的Power Supply有很多種，省電燈泡的Ballast就是利用LC諧振（完整的諧振）。有些共振式電源只振半個周期，如Quasi-Resonant。有的一個周期裏包含兩個諧振頻率，如Multi-Resonant。有些共振式電源振不到半個周期，如Phase-Shifted ZVS Full-Bridge Converter。_____振得頭都昏了！

用漏感的能量，把Switching Node從一個Power Rail推到另一個Power Rail，為何叫Rail，電源和地在示波器上是兩條平行線，像火車鐵軌。
Class-D也是ZVS，怎麼辦到的，電流路徑見：
http://tw.myblog.yahoo.com/componentbeg ... l=f&fid=36

[狂人]

突然我覺得我們好像該感謝老浦東幫我們打開話匣子...