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Prefazione
Gli amplificatori digitali si caratterizzano per una bassa distorsione, un basso rumore e un ampio intervallo dinamico. In termini di calore/freddo del suono, risoluzione e forza d'impatto delle basse frequenze, sono incomparabili rispetto agli amplificatori tradizionali.
Sviluppo di Induttori per Amplificatori Digitali
L'induttore di potenza digitale, noto anche come induttore di potenza classe D, viene utilizzato principalmente per il filtraggio all'uscita dei circuiti di amplificatori digitali per soddisfare i requisiti di progettazione di alta qualità sonora e bassa distorsione. Nell'ambito degli amplificatori di potenza, inizialmente sono stati utilizzati induttori a I aperta per il filtraggio in uscita. Questo tipo di induttore ha una resistenza corrente scadente e tende a surriscaldarsi, quindi viene utilizzato solo nei progetti a bassa potenza. A causa della sua struttura aperta, presenta inoltre una capacità antiradiazione relativamente scarsa. Successivamente, sono stati introdotti induttori inseribili schermati, che hanno migliorato la capacità antiradiazione. Tuttavia, a causa delle limitazioni delle caratteristiche del materiale del nucleo, sono estremamente soggetti a saturazione e rimangono limitati a progetti a bassa potenza. Allo stesso tempo, gli schemi di uscita ad alta potenza utilizzano generalmente induttori toroidali realizzati con materiali a base di polvere di ferro. Gli induttori toroidali sono stati notevolmente migliorati in termini di capacità antiradiazione e potenza, ma a causa della permeabilità relativamente bassa dei loro materiali, è necessario avvolgere un gran numero di spire per soddisfare i requisiti di progettazione, il che comporta un volume prodotto elevato, occupando molta area del PCB, e i materiali a base di polvere di ferro hanno una linearità scadente, che causa facilmente distorsione e influenza la qualità sonora.
Quindi, nella progettazione di soluzioni a piccolo volume e alta potenza in uscita, la selezione degli induttori filtro è gradualmente diventata una preoccupazione chiave per gli ingegneri.
Induttori di potenza digitali
Per soddisfare i requisiti di progettazione di piccole dimensioni, alta potenza, bassa radiazione e bassa distorsione, CODACA Electronics ha progettato e sviluppato diverse serie di induttori digitali, come CPD, CSD, CPE, CSAD, ecc. In totale, 31 serie e 160 specifiche sono state con successo applicate alle varie progettazioni di amplificatori ad alta potenza di Classe D.
Applicazione della Progettazione dello Schema
Di seguito c'è la scheda di valutazione Infineon EVAL_AUDAMP24, un amplificatore digitale a mezzo ponte a due canali, 225W/canale (4Ω a ±43V) o 250W/canale (8Ω a ±63V) progettato per sistemi audio Hi-Fi di alto livello. Questa scheda di valutazione dimostra l'implementazione dei circuiti di protezione e la progettazione di un layout PCB ottimale utilizzando i transistor CoolGaN™ IGT40R070D1 E8220 a nitrure di gallio e i circuiti integrati di controllo MERUS™ IRS20957SPBF.
La progettazione dello schema della scheda di valutazione EVAL_AUDAMP24 utilizza la serie di induttori digitali CPD3119 di CODACA Electronics per il filtraggio in uscita. L'induttore in uscita presenta una resistenza relativamente bassa, e il condensatore mostra una alta linearità rispetto alla corrente di carico e alla tensione. Ciò garantisce un'elevata fedeltà, mentre si raggiunge una maggiore efficienza e potenza in uscita.
[Scheda di Valutazione Infineon EVAL_AUDAMP24]
1.Diagramma del Circuito
[Diagramma Semplificato della Scheda di Valutazione Infineon EVAL_AUDAMP24]
2.Condizioni di Test:- Vbus = ±43 V- Segnale in Entrata: 1 kHz- Carico = 4 Ω- Frequenza = 500 kHz
[Potenza vs. THD+N @ Carico 4Ω]
[Carico 4 Ω stereo, ±Alimentazione B = ±43 V]
Gli induttori digitali di potenza CODACA presentano le seguenti caratteristiche:
1. Densità di flusso magnetico di saturazione alta e stabile: Resistenti alla saturazione magnetica sotto correnti di picco elevate, filtrando efficacemente i segnali di rumore a picco.
2. Effetto di schermatura eccellente: Resistenza elevata all'interferenza elettromagnetica (EMI).
3. Progetto a bobina di rame senza ossigeno con rivestimento in vernice: La superiorità della conducibilità elettrica consente una trasmissione del segnale ultra-rapida con bassa distorsione.
4. Dimensioni ridotte del pacchetto: Adatto per vari progetti di piccolo volume e alta efficienza.
La serie CPD3119 di induttori digitali ha 9 valori di induttanza, che vanno da 5.0μH a 33μH, con correnti di saturazione comprese tra 21,5A e 70,0A. Può lavorare continuamente in un ambiente compreso tra -40℃ e +125℃.
Caratteristiche elettriche:
Curva di saturazione:
Curva di aumento di temperatura:
Ambiente di servizio
Temperatura di funzionamento: -40°C a +125°C (compresa l'energia dissipata dal bobina).
Normative ambientali
L'induttore CPD3119 del amplificatore digitale di potenza rispetta i requisiti di protezione ambientale come RoHS, REACH e standard senza halogeni.
Stato di produzione
Produzione in serie, confezionato in vassoi blister, 9 pezzi per vassoio. È disponibile un'applicazione di esempio.