Recientemente, EPC, Efficient Power Conversion Corporation, anunció el lanzamiento del diseño de referencia EPC9192. El diseño de referencia permite un amplificador de audio Clase D de alto rendimiento, compacto y de alta eficiencia, que se utiliza ampliamente en equipos de amplificación digital para audio doméstico, audio profesional, audio para automóviles, etc. El EPC9192 adopta el inductor CPD2315FA-100M para amplificador digital de alta corriente, desarrollado e investigado independientemente por codaca Electronics, para ayudar a lograr la alta fidelidad, baja distorsión y bajo ruido en los equipos de amplificación digital.
1 - Diseño de programa y aplicación
El EPC9192 cuenta con un diseño de doble alimentación dividida referenciado a tierra y de extremo único (SE) que ofrece hasta 700 W de potencia de salida por canal en cargas de 4 Ω. Para la implementación en una topología de medio puente se utilizan los transistores EPC2307, eGaN® FETs de EPC clasificados a 200 V. Los dos canales también pueden configurarse en modo puente a carga (BTL) para ofrecer hasta 1400 W / 8 Ω.
El EPC9192 tiene un diseño modular que proporciona gran flexibilidad y capacidad de expansión. Incluye una placa base principal EPC9192, dos placas secundarias moduladoras PWM EPC9558L y dos placas secundarias de etapa de potencia EPC9558P. Permite un amplificador de potencia digital de dos canales con funciones auxiliares de gestión y protección de energía. Los usuarios pueden implementar circuitos personalizados para el modulador PWM y la etapa de potencia. Es posible lograr diferentes técnicas de modulación personalizando el modulador PWM, así como también cambiar la frecuencia de conmutación. La placa de etapa de potencia también puede personalizarse para evaluar y comparar distintos dispositivos.
La placa de diseño de referencia se muestra en la Figura 1, y el esquema de la placa de solución EPC9192 y el esquema de la placa de etapa de potencia EPC9558P se muestran en la Figura 2 y la Figura 3, respectivamente.
Figura 1: Placa del programa EPC9192
Figura 2: Diagrama esquemático de la placa del programa EPC9192
Figura 3: Diagrama esquemático de la subplaca de etapa de potencia EPC9558P (Fuente: sitio web de EPC)
1.1 Características principales
◦ 700 W por canal @ 2-4Ω / 350 W @ 8Ω
◦ Capaz de funcionar en modo BTL (1400 W @ 4-8Ω, 100 VRMS)
◦ < 0.005% THD+N, > 120 dB SNR
◦ Respuesta en frecuencia: 5 Hz - 20 kHz +/- 0.5 dB
◦ Funciones de protección contra sobrecorriente, sobrecalentamiento, tensión mínima y tensión máxima
1.2 Pruebas de rendimiento
El audio se midió utilizando un analizador de audio y la eficiencia se probó a diferentes tensiones de alimentación y potencias de salida bajo condiciones de carga de 8Ω.
La figura 4 muestra la eficiencia del amplificador de audio Clase D basado en transistores GaN en función de la potencia de salida en el rango de baja potencia (a) y alto rango de potencia (b) a tensiones de alimentación de 48V, 70V y 82V. Las pruebas muestran que la placa de evaluación EPC9192 tiene una eficiencia de aproximadamente 96% a 350 W/carga de 8Ω.
Fig. 4a: Eficiencia en Baja Potencia
Fig. 4b: Eficiencia en Alta Potencia
Figura 5 : THD+N vs. Nivel de Potencia de Salida, Carga de 4Ω
Figura 6: THD+N vs. Frecuencia 1 W (línea continua), 10 W (línea discontinua), 100 W (puntos), carga de 4Ω
2 - Características del Producto del Amplificador Digital Sensor
La placa hija de etapa de potencia del diseño de referencia EPC9192 adopta Codaca 's inductor de amplificador digital de alta corriente CPD2315FA-100M Con un valor de inductancia de 10μH y una corriente de saturación de 45,50A, el producto tiene un tamaño de 23x23x15mm y una temperatura de funcionamiento de -40°C a +125°C. El inductor está diseñado con material de amplia temperatura y bajo consumo de energía, además de un diseño de bobina plana. Los inductores están diseñados con materiales de amplia temperatura y bajo consumo de energía y bobinado plano, ofreciendo baja resistencia, bajo aumento de temperatura, baja pérdida, excelente estabilidad de corriente y rendimiento de transmisión de señales, así como un diseño compacto adecuado para diversas soluciones de diseño en espacios reducidos.
2.1 Características eléctricas
Curva de corriente de saturación del CPD2315FA-100M:
Curva de corriente de elevación de temperatura del CPD2315FA-100M:
La serie CPD2315FA está disponible actualmente en tres modelos con un rango de inductancia de 10 a 22μH, corriente de saturación de 45,5 a 23,5A y corriente de elevación de temperatura de 14A, lo cual puede satisfacer las necesidades de diferentes diseños de solución.
Como proveedor global líder en tecnología de componentes magnéticos, Cortaca Electronics ha estado enfocándose en el desarrollo de inductores de potencia durante 23 años. Con el fin de satisfacer los requisitos de diseño de tamaño reducido, alta potencia, baja radiación y baja distorsión de los amplificadores digitales, Cortarge ha desarrollado de forma independiente varias series de inductores para amplificadores digitales. Por ejemplo: CPD , CSD , CPE , CSAD , VSAD , VSD y muchas otras series. Entre ellas, la serie CPD ha sido incluida en múltiples ocasiones en diseños de referencia por parte de proveedores mundialmente famosos de soluciones IC como Infineon, gracias a sus ventajas de alta corriente, baja pérdida, alta eficiencia y fuerte capacidad antiinterferencias.
2.2 Características de Codaca Productos de la serie CPD
◦ Los inductores digitiales de la serie CPD presentan las siguientes características:
◦ Diseño compacto, ahorra espacio en la placa de circuito impreso (PCB).
◦ Estructura con blindaje magnético para alta resistencia a interferencias electromagnéticas (EMI).
◦ Devanado plano de la bobina, baja resistencia y bajo aumento de temperatura.
◦ Materiales con baja potencia de consumo y aptos para amplia gama de temperaturas, con bajas pérdidas en el núcleo.
2.3 Entorno de aplicación
Temperatura de funcionamiento: -40 ℃～+125 ℃ (incluido el calor de la bobina).
2.4 Normas ambientales
Cumple con los requisitos ambientales RoHS, REACH, libres de halógenos y otros.
2.5 Producción
Producción en lotes, plazo de entrega 4-6 semanas, se pueden solicitar muestras.
Para obtener más información o solicitar muestras, visite la Codaca página web oficial.
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