D类音频功率放大器设计基础
4、 D类功放中MOSFET的选择
在功放中要达到高性能的关键因素是功率桥电路中的开关。在开关过程中产生的功率损耗、死区时间和电压、电流瞬时毛刺等都应该尽可能的最小化来改善功放的性能。因此,在这种功放中开关要做到低的电压降,快速的开关时间和低杂散电感。
由于MOSFET开关速度很快,对于这种功放它是你最好的选择。它是一个多数载流子器件,相对于IGBT和BJT它的开关时间比较快,因而在功放中有比较好的效率和线性度。而MOSFET的选择是基于功放规格而定。因而在选择器件以前要知道输出功率和负载阻抗(如100W 8Ω),功率电路拓扑(如半桥梁或全桥),调制度(如89%—90%)。
5、 MOSFET中的功率损耗
功率开关中的损失在AB线性功放和D类功放之间是截然不同的。首先看一下在线性AB功放中的损耗,其损耗可以定义如下:
K是母线电压与输出电压的比率。
对于线性功放功率器件损耗,可以简化成下面的公式:
需要说明的是AB功放功率损耗与输出器件参数无关。
现在一起看一下D类功放的损失,在输出器件中的全部损耗如下:
Ptotal=Psw+Pcond+Pgd
Psw是开关损耗
Pcond是导通损耗,
Pgd是栅极驱动
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