D類功放原理與設(shè)計(jì)說(shuō)課講解.ppt

1、D類功放原理與設(shè)計(jì),Wu Yangbo Faculty of information science 體積小； 適合大功率放大器。,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)： 信號(hào)失真較為嚴(yán)重。,圖1 400W D類功放模塊,2 D類功放電路結(jié)構(gòu)與工作原理,2.1 D類功放電路結(jié)構(gòu),(1) 信號(hào)調(diào)制電路：模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬與信號(hào)幅度成正比的方波(PWM)。,(2) 開(kāi)關(guān)放大電路：將輸入方波進(jìn)行功率放大。,(3) 低通濾波電路：濾除高次諧波，將放大后的信號(hào)加到負(fù)載上。,2.2 D類功放工作原理,簡(jiǎn)化的D類功放電路結(jié)構(gòu),fs=1KHz; fT=20KHz,2.3 輸出PWM信號(hào)頻譜與低通濾波器,(1) 輸出PWM信號(hào)的頻譜,

2、fc=1KHz,fc=8KHz,(2) 二階巴特沃斯低通濾波器,3 D類功放單元電路設(shè)計(jì),3.1 D類功放總體架構(gòu),3.2 PWM調(diào)制電路,三角波頻率：300KHz600KHz,三角波產(chǎn)生電路: 專用芯片 運(yùn)放構(gòu)成的三角波產(chǎn)生電路,比較器：集成電壓比較器LM311,3.2 功率輸出電路,(1) 半橋功率輸出電路,(2) 全橋功率輸出電路,(3) 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的功率MOSFET,IRF540 IRF640 IRF3710,3.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路,通常采用專用的驅(qū)動(dòng)芯片。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有IR公司的驅(qū)動(dòng)芯片，具體型號(hào): IR2104, IR2110, IR2111.,以IR2104為例說(shuō)明使用方法。,

3、Functional Block Diagram,Typical Connection,自舉電容：鉭電解,充電二極管：肖特基二極管,20,3.5 輸出濾波電路設(shè)計(jì),輸出濾波器通常選擇二階巴特沃斯LC低通濾波器。,（1） 半橋LC濾波器設(shè)計(jì),歸一化傳遞函數(shù),（2） 全橋LC濾波器設(shè)計(jì),給定RL和fc, L 、C 參數(shù)表,（3） 實(shí)際的全橋LC濾波器,這兩個(gè)小電容用來(lái)濾除高頻噪聲，取值為20%的CL。,4 性能分析與改善,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,功率MOS管柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序誤差是輸出信號(hào)非線性失真的主要來(lái)源。,驅(qū)動(dòng)信號(hào)的死區(qū)時(shí)間是其中最主要的因素。,1、功率MOS管驅(qū)動(dòng)芯片的選擇： 上升，下降時(shí)間短，死區(qū)時(shí)間較短的驅(qū)動(dòng)芯片,2、功率MOS管的選擇： RDSON