數字功放領域電感應用指南
發布時間:2022-08-25 來源:CODACA 責任編輯:wenwei
【導讀】《中國音頻放大器行業發展深度分析與投資前景預測報告(2022-2029年)》顯示,全球音頻放大器市場銷售額由2016年的1357.34百萬美元增長至2020年的1620.13百萬美元;並預計2027年全球音頻放大器市場銷售額將達到2331.89百萬美元。
在各類音頻放大器中,D類功放是應用最廣泛的。有別於高損耗的 A 類、直流偏置 B 類、或介於A 類和 B 類之間的AB 類,D類數字功放具有失真小、噪音低、動態範圍大等特點、在音質的冷暖度、解析力、低頻的震撼力度方麵具有不可比擬的優勢:首先,它具有極強的高效率和極低的諧波失真及噪聲水平,有助於產生更少的熱耗散;其次,更高的功率密度有助於節省電路板空間和成本;最後,D類放大器可用於設計克服許多潛在的開關噪聲,並且可以更好地調整調諧靈活性,因此與線性放大器相比,D類功放仍然可以保持較高水平的整體音質,從而使得在音質、功率效率和密度之間的權衡成本通常是可承受的。
隨著高能效電子產品的不斷開發、對車載信息娛樂係統牽引力的需求增加,D類功放需求持續攀升,未來D類功放將成為音頻放大器主要的增長點。據數據,2020-2027年,全球D類功放銷售額將從693.54百萬美元增長到1037.92百萬美元,在全球音頻放大器市場銷售額的比重將由42.8%增長至44.5%。
(數據來源:觀研報告網)
D類數字功放相關設計方法
揚聲器的工作原理是電動機,這意味著通過負載的電流方向必須從正極擺動到負極(另一個方向),因此BTL(橋接負載)是Dleifangdaqizhongzuichangjiandeshuchupeizhi。youyuzhelianggetongbujiangyaqudongqijianglianjiezaichafenkaiguanjizhongyangshengqifuzaideliangduan,bingqiemeigefangxiangdoudaiyoubanqiaotiaojie,yincizhezhongquankongzhishuyuquanqiaozhuanhuanqi。shouxuanquanqiaozhuanhuanzhezhongfangshibujinshiyouyugenghaodezhajikongzhikeyibimianjichuanwenti,erqieyinweidianhebengwenticunzaiyudangebanqiaopeizhizhonghuixianzhutigaozaoshengshuiping,congerjiangdishuchuzhiliangbingdaozhi EMI問題。同樣重要的是,為保證D類放大器的整體性能,輸出LC濾波器必須經過優化以實現最低的功率損耗並免受音質的幹擾。
01 全橋轉換器
高(gao)邊(bian)開(kai)關(guan)和(he)低(di)邊(bian)開(kai)關(guan)之(zhi)間(jian)的(de)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)是(shi)指(zhi)兩(liang)個(ge)開(kai)關(guan)中(zhong)的(de)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)接(jie)通(tong)而(er)另(ling)一(yi)個(ge)斷(duan)開(kai)的(de)時(shi)間(jian),反(fan)之(zhi)亦(yi)然(ran)。如(ru)果(guo)在(zai)操(cao)作(zuo)範(fan)圍(wei)內(nei)可(ke)能(neng)設(she)置(zhi)了(le)一(yi)個(ge)狹(xia)窄(zhai)的(de)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)是(shi)非(fei)常(chang)危(wei)險(xian)的(de),因(yin)為(wei)當(dang)兩(liang)個(ge)開(kai)關(guan)都(dou)在(zai)那(na)裏(li)導(dao)通(tong)時(shi),電(dian)源(yuan)(此處為 PVDD)將直接接地並導致電路短路 - 這(zhe)稱(cheng)為(wei)擊(ji)穿(chuan)。為(wei)了(le)更(geng)好(hao)地(di)避(bi)免(mian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng),半(ban)橋(qiao)配(pei)置(zhi)通(tong)常(chang)被(bei)全(quan)橋(qiao)轉(zhuan)換(huan)器(qi)取(qu)代(dai)。正(zheng)如(ru)上(shang)所(suo)述(shu),當(dang)另(ling)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)方(fang)向(xiang)為(wei)接(jie)通(tong)時(shi),存(cun)儲(chu)在(zai)半(ban)橋(qiao)單(dan)輸(shu)出(chu)電(dian)感(gan)中(zhong)的(de)電(dian)荷(he)將(jiang)被(bei)換(huan)向(xiang)回(hui)電(dian)源(yuan),從(cong)而(er)將(jiang)電(dian)流(liu)拉(la)回(hui)源(yuan)極(ji)。這(zhe)種(zhong)泵(beng)浦(pu)效(xiao)應(ying)會(hui)因(yin)高(gao)諧(xie)波(bo)失(shi)真(zhen)而(er)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)D 類放大器。
在(zai)全(quan)橋(qiao)轉(zhuan)換(huan)中(zhong),兩(liang)個(ge)輸(shu)出(chu)電(dian)感(gan)扼(e)流(liu)圈(quan)由(you)每(mei)側(ce)的(de)兩(liang)個(ge)開(kai)關(guan)分(fen)別(bie)驅(qu)動(dong)。此(ci)處(chu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)全(quan)橋(qiao)轉(zhuan)換(huan)器(qi)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)電(dian)荷(he)泵(beng)浦(pu),因(yin)為(wei)當(dang)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)循(xun)環(huan)時(shi),能(neng)量(liang)將(jiang)在(zai)開(kai)關(guan)腿(tui)的(de)另(ling)一(yi)側(ce)消(xiao)耗(hao)。
推薦的科達嘉產品:
02 係統電源
數字功放的電源因功率級別而異,因此其拓撲結構取決於哪個電源可以達到最佳功率效率並能夠提供穩定的AVDD 和 PVDD。
推薦的科達嘉產品:
CPSQ / TCB / PK / PKS / SPBL / SPRH / CPER / CPCE / CSCF / VSRU /CSBL / CSBX /CSEB / CSEC
03 信號傳輸
Signal Transmission
shuzimeitibeiyasuohoufasongdaojieshoujiemaqi,zuizhongyongyuweishuzigongfangshengchengyinpinshuru。weixiaochuyouhuanlubupinghengzukanghedaotioueryinqidechuanshuhuoshujulianzaoshengdeganrao
為了消除傳輸或數據鏈噪聲的幹擾,通常是由環路不平衡阻抗和導體耦合引起的,必須使用共模扼流圈(CMC)來抑製傳輸線或接口的噪聲。
推薦的科達嘉產品:CSTP / CSTA / CSTC
作為專業的電感器製造商,科達嘉電子擁有多個不同係列的產品,具有極低的交流電阻和小體積尺寸,並具備高飽和、低損耗、高功率密度以及抗電磁幹擾能力強等優點,為上述D類數字功放的設計方法提供解決方案。
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