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,負載阻抗RL=4Ω,,輸入信號Vin(rms)最高電平為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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