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Préface
Les amplificateurs numériques offrent une faible distorsion, un faible bruit et une large plage dynamique. En termes de chaleur/froid du son, de résolution et de l'impact des basses fréquences, ils sont incomparables aux amplificateurs de puissance traditionnels.
Développement d'inducteurs pour amplificateurs de puissance numériques
L'inducteur de puissance numérique, également connu sous le nom d'inducteur de puissance classe D, est principalement utilisé pour filtrer à la sortie des circuits de amplificateurs numériques afin de répondre aux exigences de conception en termes de haute qualité sonore et de faible distorsion. Dans le domaine des amplificateurs de puissance, des inducteurs en forme de I ouverts étaient initialement utilisés pour le filtrage de sortie. Ce type d'inducteur a une mauvaise résistance au courant et est sujet à chauffage, donc il n'est utilisé que dans les conceptions à faible puissance. En raison de sa structure ouverte, il présente également une capacité relativement faible à lutter contre les interférences de radiation. Par la suite, des inducteurs à insertion blindés ont été introduits, améliorant la capacité anti-interférences. Cependant, en raison des limitations des caractéristiques du matériau de noyau, ils sont extrêmement sujets à saturation et restent limités à certaines conceptions à faible puissance. En même temps, les schémas de sortie haute puissance utilisent généralement des inducteurs toroïdaux fabriqués à partir de matériaux de noyau en poudre de fer. Les inducteurs toroïdaux ont été grandement améliorés en termes de capacité anti-interférences et de puissance, mais en raison de la perméabilité relativement faible de leurs matériaux, un grand nombre de spires doivent être enroulées pour répondre aux exigences de conception, ce qui entraîne un volume de produit important, occupant beaucoup d'espace sur la carte PCB, et les matériaux de noyau en poudre de fer ont une mauvaise linéarité, ce qui cause facilement des distorsions et affecte la qualité sonore.
Ainsi, dans la conception de schémas à faible volume et à forte puissance de sortie, le choix des inducteurs de filtrage est devenu progressivement une préoccupation clé pour les ingénieurs.
Inducteurs de puissance numériques
Pour répondre aux exigences de conception en termes de petite taille, haute puissance, faible rayonnement et faible distorsion, CODACA Electronics a conçu et développé plusieurs séries d'inducteurs numériques, telles que CPD, CSD, CPE, CSAD, etc. Au total, 31 séries et 160 spécifications ont été avec succès appliquées dans diverses conceptions de schémas d'amplificateurs haute puissance de Classe D.
Application de la Conception de Schéma
Ci-dessous se trouve la carte d'évaluation Infineon EVAL_AUDAMP24, un amplificateur numérique à pont demi-ouvert conçu pour les systèmes audio Hi-Fi haut de gamme, offrant deux canaux de 225W/ch (4Ω à ±43V) ou 250W/ch (8Ω à ±63V). Cette carte d'évaluation démontre la mise en œuvre des circuits de protection et la conception d'une disposition optimale de PCB en utilisant des transistors CoolGaN™ IGT40R070D1 E8220 à nitrure de gallium et des circuits intégrés de contrôle MERUS™ IRS20957SPBF.
Le schéma de conception de la carte d'évaluation EVAL_AUDAMP24 utilise la série d'inducteurs numériques CPD3119 de CODACA Electronics pour le filtrage en sortie. L'inducteur en sortie présente une résistance relativement faible, et le condensateur montre une grande linéarité par rapport au courant de charge et à la tension. Cela garantit une haute fidélité tout en atteignant une efficacité et une puissance de sortie supérieures.
[Carte d'évaluation Infineon EVAL_AUDAMP24]
1.Diagramme électrique
[Diagramme électrique simplifié de la carte d'évaluation Infineon EVAL_AUDAMP24]
2.Conditions de test : - Vbus = ±43 V - Signal d'entrée : 1 kHz - Charge = 4 Ω - Fréquence = 500 kHz
[Puissance vs. THD+N @ Charge de 4Ω]
[Charge de 4 Ω stéréo, alimentation ±B = ±43 V]
Les inducteurs à puissance numérique CODACA présentent les caractéristiques suivantes :
1. Densité de flux magnétique de saturation élevée et stable : Résistante à la saturation magnétique sous des courants de crête élevés, filtrant efficacement les signaux de bruit impulsionnel.
2. Excellent effet de blindage : Résistance forte aux interférences électromagnétiques (CEM).
3. Conception de bobine en fil émaillé en cuivre sans oxygène : Une conductivité électrique supérieure permet une transmission ultra-rapide du signal avec une faible distorsion.
4. Petit format : Convient pour diverses conceptions de solutions à faible volume et haute efficacité.
La série CPD3119 d'inducteurs numériques dispose de 9 valeurs d'induction, allant de 5,0 μH à 33 μH, avec des courants de saturation compris entre 21,5 A et 70,0 A. Elle peut fonctionner en continu dans un environnement de -40 °C à +125 °C.
Caractéristiques électriques :
Courbe de saturation :
Courbe de hausse de température :
Environnement de service
Température de fonctionnement : -40°C à +125°C (y compris la chaleur générée par la bobine).
Normes environnementales
L'inducteur CPD3119 du amplificateur numérique d'alimentation respecte les exigences de protection de l'environnement telles que RoHS, REACH et normes sans halogène.
État de production
Production en série, emballé en plateaux thermoformés, 9 pièces par plateau. Une application d'échantillon est disponible.