自制D類超低音功率放大器
出處:tjsheep 發(fā)布于:2011-09-02 19:00:54 | 5407 次閱讀
D類放大器是一種將輸入模擬音頻信號或PCM數(shù)字信息變換成PWM(脈沖寬度調(diào)制)或PDM(脈沖密度調(diào)制)的脈沖信號,然后用PWM或PDM的脈沖信號去控制大功率開關(guān)器件通/斷音頻功率放大器,也稱為開關(guān)放大器。具有效率高的突出優(yōu)點。
上圖是用LM4651和LM4652設(shè)計的125W D類超低音功率放大器電路圖。該放大器在總諧波失真THD=1%下的輸出功率為125W,負(fù)載阻抗RL=4Ω,輸入信號Vin(rms)電平為3V,輸入信號帶寬為10~150Hz,環(huán)境溫度為50℃,電源電壓為±20V。采用28腳DIP封裝的LM4651是PWM控制/驅(qū)動器IC,內(nèi)置振蕩器、PWM比較器、誤差放大器、反饋放大器、電平移位與高端驅(qū)動器、低端驅(qū)動器及欠壓、過熱、短路和過調(diào)制保護電路。LM4652是采用15腳(其中6、8、9、11、12腳未連接)TO-220封裝的半橋功率MOSFET IC,4只MOSFET的擊穿電壓V(BR)DSS=50V,漏極電流ID=10A,開通態(tài)電阻RDS(ON)=200mΩ(典型值),開啟電壓VGS(th)=0.85V(典型值)。
工作原理:LM4651中振蕩器頻率fosc=1×109/(4000+Rosc),其中Rosc=R6=3.9kΩ,于是fosc=125kHz。輸入音頻信號經(jīng)C1、R1和10腳輸入到放大器。IC27腳和(15)腳上的半橋開關(guān)輸出通過RC濾波器濾波后反饋至IC1的(14)腳(19)經(jīng)內(nèi)部反饋測量放大器后再從9腳輸出10腳,為誤差放大器提供一個單端反饋信號。音頻輸入信號與振蕩器產(chǎn)生的三角波進行比較,在PWM比較器輸出端產(chǎn)生 一個占空因數(shù)與輸入音頻信號電平成正比的方波脈沖,以驅(qū)動IC2中的功率MOSFET。IC27腳和(15)腳的開 關(guān)輸出,經(jīng)L1、C16和L2、C17低通濾波,推動揚聲器工作。IC1(18)的電阻R4用作短路電流限制。當(dāng)R4=100kΩ時,短路電流電平不低于10A;(17)腳上的電阻R5用作設(shè)定死區(qū)時間;(24)腳上的電容C9用作設(shè)定啟動延遲時間(1秒),(13)腳(STOBY)置于邏輯“ 1”或5V時,履行待機功能,停止脈寬調(diào)制,關(guān)斷LM4652中的功率開關(guān),僅消耗非常低的電流。只要IC2的結(jié)溫達(dá)到150℃,其4腳的輸出反饋至IC1的(12)腳,就可履行熱關(guān)閉功能。
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