УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

     простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Как сделать простую подставку под ноутбук
Как переделать напряжение из 12 вольт в 9 и 6 В
Доктор фьюзов для AVR
50 Вт LED фонарь для поиска
Модернизация переговорного устройства домофона
О доработке и ремонте проигрывателей винила
Схема сирены сигнализации с аккумулятором
Самый маленький SMD RGB LED куб


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:


УНЧ СВОИМИ РУКАМИ

УНЧ СВОИМИ РУКАМИ     Схема и фотографии самодельного усилителя низкой частоты для компьютера.

ТЕЛЕГРАФНЫЙ ПЕРЕДАТЧИК ФМ

ТЕЛЕГРАФНЫЙ ПЕРЕДАТЧИК ФМ     Схема простого передатчика телеграфного кода работающего в диапазоне ФМ.

ВЛАГОЗАЩИЩЁННАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛЕНТА

ВЛАГОЗАЩИЩЁННАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛЕНТА     Влагозащищённая светодиодная лента – универсальный инструмент дизайнеров. Модели и технические характеристики.

ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ     Простая схема и фотки проверенного светодиодного индикатора напряжения для аккумуляторов.


» ПОИСК СХЕМ

» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ


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