基于D类功放的家用音响设计

1、基于基于D D类功放家用音响的设计类功放家用音响的设计指导老师：殷志坚 论文答辩人：王协平目录1、基于D类功放的家用音响概述2、D类功放原理概述3、设计思路（框图）4、波形测试5、电路效率测试6、电路图纸8、作品实物展示9、谢谢观赏关键词：关键词：D D类功放类功放、音响音响、高效高效、便携便携这类功放在我们生活中有什么用？这类功放在我们生活中有什么用？为什么要研究设计这种功放？为什么要研究设计这种功放？该毕业设计的核心是设计一个高效便携的D类功率放大器。什么是什么是D类功放？类功放？定义： D类功放指的是D类音频功率放大器（有时也称为数字功放）。通过控制开关单元的ON/OFF来驱动扬声器的放

2、大器，称D类功率放大器。（来自百度百科）换句话说，传统的放大器可以理解为：模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号而D类放大器则是：模拟信号模拟信号数字（开关）信号数字（开关）信号模拟信号模拟信号线性功率放大SSPWM调制LC无源滤波应用场合应用场合 随着人们的生活条件的日益改善,高保真音响以及更高挡的家庭影院也逐渐开始兴起,高效率高效率的音频功率放大器不管是在便携便携式设备中,还是在大功率大功率的电子设备中，越来越受到广泛的运用。功率越大,效率也就越重要。在这些音频放大器中,总是需要较高的功率。此时, 高效率、低失真的功率放大器就成为此中的关键部件。在这些设备中，D D类放大器类放大器也起着越来越重

3、要的作用。D类功放 笔记本笔记本电脑电脑手机、平板手机、平板数字数字音响音响逆变、逆变、变频变频电源电源其他其他PWM波调制器音频输入D类功放驱动低通滤波器PWM系统设计框架系统设计框架三角波发生器偏置电路反相电路音频放大器音频输入过零比较器1过零比较器2抽样比较器1抽样比较器2输出SSPWM波调制功放以及滤波电路输入输出波形测试输入输出波形测试分别对为400HZ和4kHZ音频信号进行测试，观察输入输出的波形。负载采用线圈电阻为8 欧姆的音响喇叭。可以看到输入信号叠加了较多的谐波成分，主要是因为比较器进行比较时，对原音频输入信号的干扰造成的，但是可以看到其对输出音频信号没有太大的影响，输出信号

4、用肉眼几乎看不到失真情况。频率电源电压电源电流输出 输入功率输出功率效率效率理论值10kHZ6V285mA10V1.71W1.25W73.1%100%4kHZ6V259mA10V1.55W1.25W80.6%100%400HZ6V254mA10V1.52W1.25W82.2%100%inininIUP*LoutRVP/2ppinoutPP /ppV由于扬声器是由线圈绕制而成的，体现出来的不仅仅是电阻的特性，能量转换过程中，电能并不是单一的转换成热能，这样就不方便对输出功率进行测试。因此，采用10 的水泥电阻代替扬声器，以此来测试功放电路的输出效率：输入功率计算公式：输出功率计算公式：效率计算公

5、式：产品测试数据数据分析数据分析 该系统实测效率在80%以上，其输出功率也是由功放电路的供电电压来确定。而造成效率没有达到理想值100%的主要原因有以下几点：1、调制电路本身就存在着静态工作电流，约为20mA左右，这样一算，功放电路的效率其实已经达到了90%以上；2、开关管打开或者关断时，因为驱动波形存在死区时间，开关速度不够快，而会产生开关损耗，而且开关管导通导通时也存在一定的电阻值，即导通内阻，导通时产生导通损耗，所以开关管也是导致整体效率降低的原因之一；3、滤波电路中的滤波电感滤波电容也有导通电抗的特性，所以也存在一定的功率的消耗；功率损耗原因分析：功率损耗原因分析：改善措施：改善措施：1、改善并优化SSPWM波调制电路，使其静态工作电流降低；2、提高后面的功放电路供电电压，使功放输出功率增大，功放功率远大于调制电路功率，这样不仅可以提高输出功率，还可以提高效率；3、降低采样波频率，即三角波频率，使开关管的开关损耗降到最低而不