50瓦D类功率放大器的制作 (功率放大器选型)

D类功率放大器从发明至今，已有年历史，主要用在不需要线性放大的高频放大器和马达驱动放大器。将其用于音频放大是最近十几年的事，多用在为节省能源和减小体积的车用放大器中。然而在家庭影院*中需要5．1声道放大器的场合，采用D类放大晷能有效地缩小放大器体积，仍是发展方向。当然在对付噪声方面尚有较多的问题需要解决。一、电路原理分析

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一般的D类放大器基本结构如上图1所示，将输入信号和高频三角波信号作比较，进行脉宽调制(PWM)。然后驱动由MOSFET构成的开关电路。

这一款在4Ω负载上输出W的D类放大器如图2所示。输入放大级采用高速运放LMM，同时又构成二次积分的自激振荡器，既省去了三角波发生器，又避免了因三角波线性恶化带来的失真。积分电容c2、c3同时又实现高频负反馈。Tr1、Tr2对管及Tr3等作1比特转换获得PWM波，再经IC2、IC3、IC4、IC5作波形整形和死区时间控制，以避免输出级的两只MOSFET同时导通。死区时间过长过短都不利，可调整R、R、C6、C7达到最佳。驱动级采用了耐压高、开关速度快的专用驱动ICHIP，驱动两只低导通电阻、开关时间短的MOSFET2SK。开关频率选为kHz，由积分器中的C2、c3及R2确定，但因为振荡频率会随比较器和输出放大器的开关特性而改变，故最后还需调整。调整方法是在无信号情况下，4Ω负载上输出最大功率W时，振荡频率不下降kHz以下即可。在功率输出级接有由L1、L2、C、C构成的低通滤波器，以便将输出信号中包含的开关频率的高次谐波成分完全滤除。对滤波器的要求是在音频范围内的损耗尽量小，电容器要选用等效串联电阻小的薄膜电容。对电感的要求是损耗要小，即线圈的线尽量短。为了少用线，又得需要的电感量，可在线圈中加入*粉芯的铁芯，但要防止大电流下铁芯饱和。实际装配中，图2中输出部分的线因流过高频大电流，接线以粗短为好。为减少噪声干扰，整机的输入、输出、电源线中均加入滤波器，办法是在这些线靠近放大器的一端，让导线在铁氧体磁环上穿绕几匝构成。整机综合特性实测如下：输出W时，在Hz～kHz范围内失真率为0.％，输出W时的最大失真不超过0.％。在Hz-kHz内频率特性很平坦。