Усилвател клас D, чип - любителски верига

Странното е, но от клас D усилватели са разработени още през 1958 година. Макар че, ако говорим за около нанотехнологиите се отнасят до 1959 г., не е никак странно (прибл.) Андреас. Като цяло, в средата на миналия век е бил богат на научното развитие, ние сме едва сега започва да се използва, както и новата, по мое мнение, почти нищо не се предлага. При пълно това се отнася и за усилватели от клас D, които са придобили широка популярност в началото на 21 век.

Предимства на клас D усилватели

Ключове продукция етап на такъв усилвател изход пътуват с отрицателен и положителен автобус мощност на, като по този начин създаване на серия от положителни и отрицателни импулси. Теоретичната ефективността на усилвателя клас D е 100%. Това означава, че цялата власт подава към товара. Но, разбира се, на практика MOSFET (MOS транзистори) не са идеални ключове и да има съпротива. Съответно, те прекарали част от енергията. И все пак аудио усилватели клас D ефективност над 90%. В сравнение с максимална ефективност от 78% за клас Ulf В, е най-продуктивните на линейната скорост на> 90% е силен клас аргумент икономика D.

Или цифров пулсираше?!

тези усилватели често се наричат ​​цифрови. Този термин е здраво укрепен зад тях, но името на цифровия усилвател, е неправилно. Работа Улф въз основа на клас D ширина импулсна модулация (PWM). Затова правилно да ги наричаме пулс усилвател. Защо се наричат ​​цифрови? Това е много проста. Принципът на работа на усилвателя е подобен на принципа на цифровата логика. Както знаете, цифрова електроника, използвани двоична система. В противен случай, може да се каже "е" и "не" или "вярно" и "невярно" или "1" и "0" или 5 волта и 0 волта. Приблизително усилвател работи и клас D, който е свързан с изхода етап MOS транзистори. През последните години все повече и повече се нарича Т. клас B с търговска цел, е маркирана отделни усилватели линия. Но, в действителност, това е по-нататъшното прилагане на класа D.

Накратко за работа принципа на усилвател

Има превключване половин мост топология и свързваща. По-долу е показан на фигури тяхното прилагане в практиката.

Както може да се види по превключване на половината мост, по всяко време, само един транзистор е да се отвори. Ако отворите двете, ще има ток на късо съединение ще се увеличи драстично, което води до провал на изходните MOSFET транзисторите. В момента на отваряне на един от транзисторите повишава положителното напрежение компонент, а другата - отрицателна по отношение на нула проводник. Но има един период от време, наречен "мъртъв", когато и двата ключа са затворени. Така че този път трябва да бъде в диапазона от 5 ... 100 НЧ. В крайна сметка, това се отразява всички характеристики на крайния усилвател: качеството и силата.

Ако искате да получите високо качество на звука, на "мъртвото време" трябва да бъде най-малкият. Но това увеличава вероятността за късо съединение (както е обсъдено по-горе). Тъй като транзистори MOS може да не разполагат с време, за да преминете. Поради това е необходимо да се избере компоненти високоскоростни при избора на електронни компоненти за усилвател клас D.

Ключови препоръки

При избора на БНТ мощност да предпочитат MOPam с ниско съпротивление на канала и ниско ниво на порта заплащане. Най-успешният решение на този са серия от транзистори IRFI4024x-117Р в изолираната 5-щифт TO-220 опаковки FullPak International Rectifier фирма.

В много отношения, идеалната форма на товарния ток зависи от PWM сравнение на. Ето само някои PWM контролери:

Един от най-новите разработки от този клас е контролер IRS20955S на сравняваните PWM. IRS20955S кандидатстване изключват от веригата 27 до външни компоненти. Вграден "мъртвото време" определя текущата стойност на този параметър, за да се осигури максимално ниво на качествените параметри на усилвателя на класа, а именно, ниско хармонично изкривяване и шум, както и висока устойчивост на смущения. Забавяне преминаването MOS транзистори може да се настрои на 15, 25, 35, 45 НЧ. IRS20955S работи при честоти до 800 кХц и може да се използва не само в схема половината мост с биполярно захранване, но също така и в мостови схеми с еднополюсен. Заедно със серия от транзистори IRFI4024x-117Р може да се удвои до намаляване на общия размер на печатната платка за усилвателя мощност и 500 вата.

При проектиране на печатна платка за усилвател клас D власт, че е необходимо да се придържат към методите на схема дизайн на високочестотни устройства. Позициониране пистите на платката е необходимо само в една посока, а не в един хаотичен начин. Това ще помогне да се избегне RF компонент. Отрицателните релсите необходимо премахване на смущения от захранващи линии от инсталацията на керамични кондензатори от 1 NF и 10 NF.

Практически част: усилвател схема клас D

ефективност усилвател е 96% при натоварване на високоговорителя съпротивлението на 4 ома. Както контролер PWM се прилага IRS20955S. На изхода има мощност MOSFET IRFI4212-117P, предназначени специално за клас D. По-точно, тази съвкупност от две MOSFET, свързан в половината мост верига. CED при пълна мощност е 1%; при 60 W - 0.05%. Честотният диапазон от 20 Hz до 35 кХц. Храна от биполярно мощност източник на напрежение +/- 40 волта. Всички рейтинги на радио компоненти, посочени в диаграмата.