音效提高,D類(lèi)功放走進(jìn)中、高端
D類(lèi)音頻放大器自推出以來(lái)一直以其高效率、小體積廣受設計人員的關(guān)注,近些年隨著(zhù)******的降低和可以媲美AB類(lèi)音頻放大器的音頻質(zhì)量,在一些大眾化消費電子領(lǐng)域,包括家庭影院、DVD播放機、臺式音響、便攜式多媒體領(lǐng)域等,有逐漸取代AB類(lèi)音頻放大器的趨勢,并贏(yíng)得了很大的成長(cháng)空間。
基于傳統的對于D類(lèi)放大器的認識和性能的預期,在一些相對中、高端的應用,如中、高價(jià)位的家庭影院、家庭立體聲音響、有源揚聲器、樂(lè )器和專(zhuān)業(yè)音頻等領(lǐng)域,受D類(lèi)的音頻質(zhì)量差于A(yíng)B類(lèi)的看法的影響,加上設計人員對系統功耗和體積的不重視,D類(lèi)音頻放大器目前還沒(méi)有得到廣泛的采用。IR近推出的新型D類(lèi)音頻放大器打破了這一瓶頸。
通常情況下,的確是AB類(lèi)放大器的音頻質(zhì)量高于D類(lèi),然而事實(shí)正在改變,”國際整流器公司全球市場(chǎng)資訊副總裁Graham Robertson表示,“采用IR的IRS2092S D類(lèi)放大器和IRF6645 MOSFET的IRAUDAMP5音頻參考設計方案,在輸入1kHZ、接4Ω負載時(shí)我們可以看到,在80W以下區域,THD+N實(shí)際上是低于傳統的AB類(lèi)放大器,而在60W附近,D類(lèi)布局的THD+N更是達到了0.005%的水平。只有在80W到140W區域,AB類(lèi)的性能才稍稍高過(guò)D類(lèi),即使在120W,該D類(lèi)布局的THD仍不超過(guò)1%?!睂τ趥鹘y的家庭音響設備,消費者在日常使用時(shí)每個(gè)聲道的功耗經(jīng)常是在幾十瓦的范圍,因此在音響功放設備中采用該D類(lèi)架構很好的滿(mǎn)足了需求且達到了超過(guò)AB類(lèi)的音效質(zhì)量。
由于音頻質(zhì)量上的長(cháng)足******,D類(lèi)音頻放大器的其他優(yōu)勢***更加凸顯出來(lái)。眾所周知,D類(lèi)放大器相比AB類(lèi)放大器有著(zhù)******不同的架構,AB類(lèi)放大器的工作原理類(lèi)似于線(xiàn)性調節器,效率差而且需考慮散熱問(wèn)題;D類(lèi)放大器采用PWM方式,工作原理類(lèi)似開(kāi)關(guān)調節器,具有較高效率,散熱性能更優(yōu)。Robertson指出,“采用新型芯片的D類(lèi)音頻解決方案要比AB類(lèi)設計方案的面積更小。例如,在100W的應用中,IRS2092 IC和IRF6645 DirectFET MOSFET配合組成的功率放大解決方案可以減少60%的占板面積,也比典型材料表減少20%的器件數量?!眰鹘y的AB類(lèi)設計往往會(huì )使用很大片的鋁制散熱器件,不僅占用空間,而且占據了很大部分的成本,而采用IR公司擁有專(zhuān)利的雙面冷卻DirectFET封裝的MOSFET,可以******省掉散熱器,節省了很大一部分成本?!霸?0W以上的應用中,IR公司的D類(lèi)布局的總體成本低于傳統AB類(lèi)布局,”Robertson表示。
D類(lèi)放大器固然性能出色,也面臨著(zhù)不少的設計挑戰。在進(jìn)行50~500W的大功率的D類(lèi)音頻放大器的應用設計中,工程師往往會(huì )面臨以下問(wèn)題:對于許多音頻設備設計者而言為一新領(lǐng)域,特別是在EMI和濾波設計方面;過(guò)電流保護設計比較復雜。對于新進(jìn)入D類(lèi)音頻放大器設計的音頻系統設計人員,IR提供了從原理圖到PCB布線(xiàn)的完整的IRAUDAMP5參考解決方案,包括對EMI的考量和LP濾波器的設計,從而節省了設計時(shí)間且有助于工程師借鑒設計經(jīng)驗。而在過(guò)電流保護部分,IRS2092芯片集成了自復位控制功能的可編程雙向過(guò)電流保護(OCP)、欠壓鎖定保護(UVLO),同時(shí)還集成了啟?!斑青痹肼曇种?,可以很好避免過(guò)電流出現的問(wèn)題。
家庭音響設備多種多樣,設計的靈活性同樣十分重要。Robertson表示,IRS2092芯片采用擴展功率設計的可編程預置死區時(shí)間可以實(shí)現不同功率的方案,通過(guò)更換不同的MOSFET即可實(shí)現從50到500W、包括4Ω和8Ω負載的設計。他透露,IR 通過(guò)G5 HVIC工藝技術(shù)以及長(cháng)期在功率器件領(lǐng)域積累的設計經(jīng)驗,已經(jīng)瞄準了目前的100~500W的市場(chǎng),而該市場(chǎng)只有采用D類(lèi)放大器才能達到******的性?xún)r(jià)比和可觀(guān)的電源效率。更大的功率不僅僅意味著(zhù)從音箱出來(lái)的聲音更大,更提升了音頻的動(dòng)態(tài)范圍從而提供了更為身臨其境的音頻體驗。
借助新型D類(lèi)音頻放大器的推出,未來(lái)的中、高檔音頻系統將更加值得我們期待。
IR雙通道120W D類(lèi)音頻放大器參考設計,無(wú)需散熱器。
IR雙通道120W D類(lèi)音頻放大器參考設計,無(wú)需散熱器。