D类功放原理与设计【知识研究】_第1页
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文档简介

1、D类功放原理与设计,Wu Yangbo Faculty of information science 体积小； 适合大功率放大器。,优点：,缺点： 信号失真较为严重。,图1 400W D类功放模块,5,资料类,2 D类功放电路结构与工作原理,2.1 D类功放电路结构,(1) 信号调制电路：模拟信号转换为脉宽与信号幅度成正比的方波(PWM)。,(2) 开关放大电路：将输入方波进行功率放大。,(3) 低通滤波电路：滤除高次谐波，将放大后的信号加到负载上。,6,资料类,2.2 D类功放工作原理,简化的D类功放电路结构,7,资料类,fs=1KHz; fT=20KHz,8,资料类,2.3 输出PWM信号

2、频谱与低通滤波器,(1) 输出PWM信号的频谱,9,资料类,fc=1KHz,fc=8KHz,(2) 二阶巴特沃斯低通滤波器,10,资料类,3 D类功放单元电路设计,3.1 D类功放总体架构,11,资料类,3.2 PWM调制电路,三角波频率：300KHz600KHz,三角波产生电路: 专用芯片 运放构成的三角波产生电路,比较器：集成电压比较器LM311,12,资料类,3.2 功率输出电路,(1) 半桥功率输出电路,13,资料类,(2) 全桥功率输出电路,14,资料类,(3) 实验室现有的功率MOSFET,IRF540 IRF640 IRF3710,15,资料类,3.4 MOSFET驱动电路,通常

3、采用专用的驱动芯片。实验室现有IR公司的驱动芯片，具体型号: IR2104, IR2110, IR2111.,以IR2104为例说明使用方法。,16,资料类,17,资料类,Functional Block Diagram,18,资料类,Typical Connection,自举电容：钽电解,充电二极管：肖特基二极管,20,19,资料类,3.5 输出滤波电路设计,输出滤波器通常选择二阶巴特沃斯LC低通滤波器。,（1） 半桥LC滤波器设计,归一化传递函数,20,资料类,21,资料类,（2） 全桥LC滤波器设计,22,资料类,给定RL和fc, L 、C 参数表,23,资料类,（3） 实际的全桥LC滤波器,这两个小电容用来滤除高频噪声，取值为20%的CL。,24,资料类,4 性能分析与改善,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,25,资料类,功率MOS管栅极驱动信号的时序误差是输出信号非线性失真的主要来源。,驱动信号的死区时间是其中最主要的因素。,26,资料类,1、功率MOS管驱动芯片的选择： 上升

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