УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Простой тестер 9-вольтовых батареек
Тестер электролитических конденсаторов
Восстановление нерабочего свинцового аккумулятора от бесперебойника
Как достать графит из батарейки
Что делать если люминесцентная лампа не хочет работать
Ремонтируем датчик вращения барабана стиральных машин ELECTROLUX
Аудио переходник AUX input 1 - output 2
Подставка для паяльника своими руками


Радиосхемы » Усилители и звук

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

      

Мощный усилитель класса "D", так называемый импульсный УМЗЧ, вполне по силам построить самостоятельно. Эффективность его действительно впечатляет - радиатор едва прогревается! Но так как опыта соборки таких УНЧ у радиолюбителей немного, вначале кратко объясним, как они работают.

Что такое усилитель класса D?

Ответ может звучать просто: это усилитель работающий в ключевом режиме. Но для того, чтобы полностью понять как они работают, рассмотрим традиционные усилители класса AB, что работают как линейные устройства. В импульсных переключающих усилителях, силовые транзисторы (Мосфеты) действуют как переключатели, быстро изменяя свое состояние с off на on. Это обеспечивает очень высокую эффективность, до 95%. Из-за этого усилитель не вырабатывает много тепла и соответственно не требует большой теплоотвод, в отличии от линейных усилителей класса АВ. Для сравнения, даже усилитель класса B может достигнуть максимальной эффективности в 78% (и то в теории). Ниже смотрите блок-схему УМЗЧ класса D, или усилителя с ШИМ.

блок-схема УМЗЧ класса D

Входной сигнал преобразуется в широтно-импульсный, прямоугольный сигнал с помощью компаратора. Это означает, что входные данные, закодированы в скважности прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем проходят через низкочастотный фильтр для получения похожего на исходный аналоговый сигнал.

Существуют и другие методы для преобразования сигнала в импульсы, такие как Дельта-Сигма модуляция, но для этого проекта будем использовать более простую ШИМ.

На осциллограмме ниже можно посмотреть, как преобразовывается синусоидальный входной сигнал в прямоугольный, сравнивая его с треугольным.

АЧХ УМЗЧ класса D

При положительном пике синусоиды, скважность прямоугольного импульса составляет 100%, а на отрицательном пике она составляет 0%. Фактическая частота сигнала треугольника гораздо выше, порядка сотен килогерц, так что мы позже можем выделить исходный сигнала. Фильтр не идеален, поэтому треугольный сигнал нужен с частотой как минимум в 10 раз выше, чем максимальная звуковая в 20 кГц.

Схема УНЧ Д-класса

Схема УНЧ Д-класса

Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель звука класса D, давайте попробуем его собрать своими руками. Вот схема принципиальная такого усилителя с ШИМ.

Транзисторы предлагаем использовать IRF540N или IRFB41N15D. Эти полевые транзисторы имеют низкий заряд затвора для быстрого переключения и низкое значение RDS(on) (сопротивление перехода) для снижения энергопотребления. Вы также должны убедиться, что транзистор имеет достаточно высокое значение Vdc (напряжение сток-исток). Можно использовать и IRF640N, но RDS существенно выше, что приведёт к меньшей эффективности.

Выше приведена таблица со сравнением основных параметров этих трех транзисторов:

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D САМОДЕЛЬНЫЙ

Для монтажа платы можно использовать SMD компоненты, попробовать применить микросхему IR2011S вместо IR2110. Возможно УНЧ и не заработает с первой попытки, но когда вы услышите четкий и мощный звук, исходящий из колонок - поймёте что схема того стоит.

   Форум

   Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D


Схемы наши, лайки ваши - всё по честному. Оцените:


ПРОСТОЙ САМОДЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ

ПРОСТОЙ САМОДЕЛЬНЫЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ     Делаем простейший металлоискатель всего на двух транзисторах.

БЛОК ПИТАНИЯ 24В

БЛОК ПИТАНИЯ 24В     Схема и фото проверенного блока питания на 24 вольта с использованием LT1083.

КИТАЙСКИЕ ИНВЕРТОРЫ

КИТАЙСКИЕ ИНВЕРТОРЫ     Обзор различных моделей китайских сварочных инверторов. Приведена типовая принципиальная схема аппарата.

ГЕНЕРАТОР МАРКСА БЕЗ РЕЗИСТОРОВ

     Модифицированная схема генератора Маркса, без использования резисторов.


» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2018, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта