
一、什么是数字功率放大器?
D类,即数字功放也叫D类功放。数字功率放大器的核心特性:
音乐信号不能直接放大,需要先转换成开关信号;
放大器工作在开关状态,功率晶体管为场效应晶体管;
功率放大器的输出有一个由线圈和电容组成的低通滤波器。
数字功放相对于模拟功放的主要优势是:效率高。
高效率的好处:
功率放大器可以做得小而轻;
功率可以做得很大;
节能、节能、环保。
二、功率放大器的基本原理
基本框图如下
误差校正:用于消除功放产生的失真。方法是将功率放大器的输出信号与输入信号进行比较,通过负反馈消除功率放大器引起的失真。
脉冲调制:将音乐信号转换成开关控制信号来控制开关桥。
开关桥:是数字功放的功放部分。功率晶体管是场效应晶体管,工作在开关状态,所以可以获得90%以上的效率。
低通滤波器:将电源脉冲信号转换成音乐信号。电桥输出的是大功率脉冲信号,不能直接送到喇叭。
开关电源:为功放的所有电路供电。与模拟功放的环路电源相比,开关电源的优点是重量轻,电压稳定。
三、数字功放的优势
数字功放的核心优势是效率高,综合使用效率可达80%以上,远高于其他功放。高效率的好处:
(1)功率放大器发热少,器件工作温度低,使用寿命和可靠性将明显提高;
体积和重量远小于模拟功放;
(3)体积和重量大大减小,可节省运输和安装费用,降低运输和安装难度;
节约电能,降低运行费用。
四、主要功能和指示器的说明
效率
示例:
AB类功率放大器的典型效率为25%。如果需要1kW音频输出电源,需要输入交流电源。
功率:10000.25=4000kW,
热值为4000-1000=3000 kw;
D类功放典型效率80%,还输出1kW音频功率,需要输入交流电。
电功率为:10000.8=1250kW,
热值1250-1000=125W。
从这个对比中,就很容易理解高效率的意义了。
主动PFC(主动功率因数校正)
a、使功率放大器成为电网的纯阻性负载。最大限度地利用电能,减少对电网的污染。
b、功率放大器能适应较宽的交流电网电压波动。例如,如果交流电压从90伏变化到260伏,功率放大器可以在额定输出功率下正常工作。
c、在世界任何地方即插即用。
接地
因为数字功放基本都采用开关电源。为了通过EMC测试,开关电源入口处的线、火线、地线之间会连接安全电容,所以会有微弱的电流漏到地。如果功率放大器未接地,触摸功率放大器外壳时可能会触电。因此,功率放大器必须接地。
动力
功率是指功放输出的音乐能量的多少。功率越大,驱动扬声器的能力越强。该数字功率放大器不仅大大提高了8/4负载下的输出功率,而且大大增强了2低负载下负载能力的稳定性。
信噪比
信噪比是当输入信号为零时,功率放大器的最大额定输出功率与功率放大器的输出噪声功率之比。信噪比主要反映对功放微弱信号的分析能力和背景噪声的干净程度。
105dB以上的信噪比应该是一个很好的指标。
变形
失真是指功放使音乐信号失真的程度。失真应该尽可能小。失真越小,功放对声音的保真度越高。一般认为0.1%以下的失真是很难检测到的。
阻尼系数是负载阻抗与功率放大器内阻之比。表征了功率放大器对扬声器的控制能力。通常功放的内阻足够小,一般认为阻尼系数大于200就足够好了。在实际工程中,喇叭与功放的连接是功放对喇叭控制能力差的主要原因。
原标题:数字功率放大器的工作原理和参数
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审计彭静









