최근 EPC(Efficient Power Conversion Corporation)사는 EPC9192 리퍼런스 디자인의 출시를 발표했습니다. 해당 리퍼런스 디자인은 고품질, 소형화, 고효율 클래스 D 오디오 앰프를 구현할 수 있도록 해주며, 홈 오디오, 프로페셔널 오디오, 자동차 오디오 등 다양한 디지털 앰프 장비에 널리 사용되고 있습니다. EPC9192는 코다카 전자(Codaca Electronics)에서 독자적으로 연구 개발한 고전류 디지털 앰프 인덕터 CPD2315FA-100M을 채택하여 디지털 앰프 장비의 하이파이 재생, 낮은 왜곡률, 저소음 특성을 실현하는 데 도움을 줍니다.
1 - 프로그램 설계 및 응용
EPC9192는 4Ω 부하에서 채널당 최대 700W의 출력 전력을 제공하는 그라운드 기준 분할 이중 전원 단일 종단(SE) 설계를 채택하고 있습니다. 200V EPC2307 및 EPC의 eGaN® FET가 하프 브리지 토폴로지에 사용됩니다. 두 채널은 BTL(Bridge-Tied Load) 모드로 구성하여 최대 1400W / 8Ω까지 출력이 가능합니다.
EPC9192는 높은 유연성과 확장성을 위한 모듈식 설계를 갖추고 있습니다. EPC9192 메인 보드 1개, EPC9558L PWM 변조기 딸 보드 2개, EPC9558P 파워 스테이지 딸 보드 2개로 구성되어 있습니다. 보조 전력 관리 및 보호 기능이 있는 듀얼 채널 디지털 파워 앰프 구현이 가능합니다. 사용자는 PWM 변조기와 파워 스테이지를 위한 맞춤 회로를 구현할 수 있습니다. 다양한 변조 기술을 위해 PWM 변조기를 커스터마이징함으로써 스위칭 주파수도 변경할 수 있습니다. 또한 파워 스테이지 보드 역시 커스터마이징이 가능하여 다양한 소자를 평가하고 비교할 수 있습니다.
리퍼런스 디자인 보드는 그림 1에 표시되어 있으며, EPC9192 솔루션 보드 회로도와 EPC9558P 파워 스테이지 서브 보드 회로도는 각각 그림 2 및 그림 3에 표시되어 있습니다.
그림 1: EPC9192 프로그래밍 보드
그림 2: EPC9192 프로그래밍 보드 회로도
그림 3: EPC9558P 파워 스테이지 서브 보드 회로도 (출처: EPC 웹사이트)
1.1 주요 특징
◦ 채널당 700W @ 2-4Ω / 350W @ 8Ω
◦ BTL 지원 (1400W @ 4-8Ω, 100 VRMS)
◦ < 0.005% THD+N, > 120 dB SNR
◦ 주파수 응답: 5 Hz - 20 kHz +/- 0.5 dB
◦ 과전류, 과열, 저전압 및 과전압 보호 기능
1.2 성능 테스트
오디오 분석기를 사용하여 오디오를 측정하였으며, 효율은 8Ω 부하 조건에서 다양한 공급 전압 및 출력 전력에서 테스트되었습니다.
그림 4는 GaN 트랜지스터 기반의 클래스 D 오디오 증폭기의 효율을 48V, 70V 및 82V의 공급 전압에서 저전력 범위(a) 및 고전력 범위(b)의 출력 전력 함수로 보여줍니다. 테스트 결과에 따르면 EPC9192 평가 보드는 350W/8Ω 부하 조건에서 약 96%의 효율을 나타냅니다.
그림 4a: 저전력 상태의 효율
그림 4b: 고전력 상태의 효율
그림 5 : THD+N 대 출력 전력 레벨, 4Ω 부하
그림 6: THD+N 대 주파수 1 W (실선), 10 W (점선), 100 W (파선), 4 Ω 부하
2 - 디지털 증폭기 센서 제품 특징
EPC9192 리퍼런스 설계 파워 스테이지 딸개 보드는 Codaca 의 고전류 디지털 증폭기 인덕터 CPD2315FA-100M을 채택하였습니다 유도 계수 값이 10μH이고 포화 전류가 45.50A인 본 제품은 크기가 23x23x15mm이며, 작동 온도 범위는 -40°C에서 +125°C입니다. 인덕터는 넓은 온도 범위와 저소비 전력 소재 및 평면 코일 감기 설계로 제작되었습니다. 이 인덕터는 넓은 온도 범위와 저전력 소모 소재, 평평한 코일 감기 구조를 적용하여 저저항, 낮은 발열, 낮은 손실, 우수한 전류 안정성 및 신호 전송 성능, 콤팩트한 패키지 크기 설계를 특징으로 하여 다양한 소형 솔루션 설계에 적합합니다.
2.1 전기적 특성
CPD2315FA-100M 포화 전류 곡선:
CPD2315FA-100M 온도 상승 전류 곡선:
CPD2315FA 시리즈는 현재 유도 계수가 10~22μH, 포화 전류가 45.5~23.5A, 온도 상승 전류가 14A인 세 가지 모델로 제공되어 다양한 솔루션 설계 요구를 충족할 수 있습니다.
글로벌 자성소자 기술 분야의 선도적인 공급업체로서, Cortaca Electronics는 23년 동안 전력 인덕터 개발에 집중해 왔습니다. 디지털 앰프의 소형화, 고파워, 저복사 및 낮은 왜곡 설계 요구사항을 충족시키기 위해 Cortarga는 자체적으로 여러 시리즈의 디지털 앰프 인덕터를 개발하였습니다. 예를 들어: CPD , CSD , CPE , CSAD , VSAD , VSD 그 외 다수의 시리즈가 있습니다. 이 중 CPD 시리즈는 높은 전류 특성, 낮은 손실, 고효율 및 강력한 방해 저항 성능으로 인해 Infineon 등 세계 유명 IC 솔루션 제공업체들의 리퍼런스 디자인에 반복적으로 채택된 바 있습니다.
2.2 특징 Codaca CPD 시리즈 제품
◦ CPD 시리즈 디지털 앰프 인덕터는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:
◦ 컴팩트한 설계로 PCB 장착 면적 절약
◦ 고주파 간섭(EMI) 저항성을 위한 자기 차폐 구조
◦ 평면 코일 권선 구조로 저저항, 낮은 온도 상승
◦ 광범위한 온도 범위와 저소비 전력 소재로 인한 낮은 코어 손실
2.3 적용 환경
작동 온도: -40℃～+125℃ (코일 열 포함).
2.4 환경 기준
RoHS, REACH, 할로겐 프리 및 기타 환경 요구사항을 준수함.
2.5 제조
대량 생산, 납기일은 4~6주이며 샘플 요청 가능.
추가 정보 또는 샘플 요청은 다음 주소로 방문해 주세요. Codaca 공식 웹사이트.
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