Onlangs kondigde EPC, Efficient Power Conversion Corporation, de lancering aan van het referentieontwerp EPC9192. Dit referentieontwerp maakt een hoogwaardige, compacte en zeer efficiënte klasse D audioversterker mogelijk, die breed wordt gebruikt in digitale versterkerequipment voor huiskunst, professionele audio, autoradio, enzovoort. De EPC9192 gebruikt de digitale versterkerspoel CPD2315FA-100M voor hoge stroom, die onafhankelijk is ontwikkeld en ontworpen door Codaca Electronics, om zo de hoge geluidskwaliteit, lage vervorming en laag niveau van ruis in digitale versterkerequipment te realiseren.
1 - Programma-ontwerp en toepassing
De EPC9192 beschikt over een aardingsgerelateerde, gesplitste dubbele voeding enkelzijdige (SE) ontwerp die tot 700 W uitgangsvermogen per kanaal levert bij 4 Ω belastingen. 200 V, EPC2307, eGaN® FET's van EPC worden gebruikt in een halfbrug-topologie. Twee kanalen kunnen ook in bruggenschakeling (BTL)-modus worden geconfigureerd voor maximaal 1400 W / 8 Ω.
De EPC9192 heeft een modulair ontwerp voor hoge flexibiliteit en uitbreidbaarheid. Het bevat één EPC9192 hoofdkaart, twee EPC9558L PWM-modulator dochterkaarten en twee EPC9558P vermogenstrappe dochterkaarten. Hiermee is een tweekanaals digitale versterker met aanvullende vermogensbeheer- en beveiligingsfuncties mogelijk. Gebruikers kunnen eigen schakelingen implementeren voor de PWM-modulator en de vermogenstrap. Verschillende modulatietechnieken kunnen worden gerealiseerd door de PWM-modulator aan te passen, en de schakelfrequentie kan eveneens worden gewijzigd. De vermogenstrapkaart kan ook worden aangepast, zodat verschillende componenten kunnen worden getest en vergeleken.
De referentieontwerplaat is weergegeven in Figuur 1, en de schema's van het EPC9192-oplossingsbord en het EPC9558P-voorstadium dochterbord zijn weergegeven in respectievelijk Figuur 2 en Figuur 3.
Figuur 1: EPC9192-programmeerkaart
Figuur 2: Schematisch diagram van het EPC9192-programmeerbord
Figuur 3: Schematisch diagram van het EPC9558P vermogensversterker dochterbord (Bron: EPC website)
1.1 Belangrijkste kenmerken
◦ 700 W per kanaal @ 2-4Ω / 350 W @ 8Ω
◦ BTL in staat (1400 W @ 4-8Ω, 100 VRMS)
◦ < 0,005% THD+N, > 120 dB SNR
◦ Frequentierespons: 5 Hz - 20 kHz +/- 0,5 dB
◦ Beveiligingsfuncties tegen overbelasting, oververhitting, ondervoltage en overvoltage
1.2 Prestatietesten
De audio is gemeten met behulp van een audio-analyser en de efficiëntie is getest bij verschillende voedingsspanningen en uitgangsvermogens onder 8Ω belastingsomstandigheden.
Figuur 4 toont het rendement van de klasse D audioversterker op basis van GaN-transistors als functie van het uitgangsvermogen in het lage vermogensbereik (a) en hoge vermogensbereik (b) bij voedingsspanningen van 48V, 70V en 82V. De tests tonen aan dat de EPC9192 evaluatiebord een rendement heeft van ongeveer 96% bij 350 W/8Ω belasting.
Fig. 4a: Rendement bij laag vermogen
Fig. 4b: Rendement bij hoog vermogen
Figuur 5: THD+N vs. Uitgangsvermogenniveau, 4Ω-belasting
Figuur 6: THD+N vs. Frequentie 1 W (doorgetrokken lijn), 10 W (gestreepte lijn), 100 W (stippellijn), 4 Ω-belasting
2 - Digitale versterker sensor productkenmerken
De stroomonderdeel-printplaat van de EPC9192 referentieontwerp adopteert Codaca 'S hoogstroom digitale versterker inductor CPD2315FA-100M Met een inductantiewaarde van 10μH en een verzadigingsstroom van 45,50A heeft het product een afmeting van 23x23x15mm en een bedrijfstemperatuur van -40°C tot +125°C. De spoel is ontworpen met breed temperatuurgebruik en materialen met lage stroomverbruik en platte spoelwikkeling. De spoelen zijn ontworpen met materialen voor breed temperatuurgebruik en laag stroomverbruik en platte spoelwikkeling, met lage weerstand, lage temperatuurstijging, lage verliezen, uitstekende stroomstabiliteit en signaaloverdrachtsprestaties en compacte behuizing, geschikt voor verschillende oplossingen met kleine afmetingen.
2.1 Elektrische kenmerken
CPD2315FA-100M verzadigingsstroomcurve:
CPD2315FA-100M temperatuurstijgingsstroomcurve:
De CPD2315FA-serie is momenteel verkrijgbaar in drie modellen met een inductantiebereik van 10 tot 22μH, verzadigingsstroom van 45,5 tot 23,5A en temperatuurstijgingsstroom van 14A, waarmee aan de eisen van verschillende oplossingsontwerpen kan worden voldaan.
Als wereldwijde leider in magneto-componententechnologie, heeft Cortaca Electronics zich 23 jaar lang gericht op de ontwikkeling van vermogensspoelen. Om tegemoet te komen aan de ontwerpeisen qua kleine afmetingen, hoge vermogen, lage straling en lage vervorming van digitale versterkers, heeft Cortarge verschillende series digitale versterkerspoelen onafhankelijk ontwikkeld. Zoals: CPD , CSD , CPE , CSAD , VSAD , VSD en vele andere series. Daaronder is de CPD-serie door toonaangevende IC-oplossingsaanbieders zoals Infineon meerdere keren opgenomen in referentieontwerpen vanwege zijn voordelen qua hoge stroom, lage verliezen, hoge efficiëntie en sterke antistoorbaarheid.
2.2 Kenmerken van Codaca CPD-serieproducten
◦ De CPD-serie digitale versterker spoelen hebben de volgende kenmerken:
◦ Compact ontwerp, bespaart PCB-montage-oppervlak.
◦ Magnetisch afschermende structuur voor hoge EMI-weerstand.
◦ Plat spoelwinding, lage weerstand en lage temperatuurstijging.
◦ Breed temperatuurbereik en laag stroomverbruik materialen, lage kernverliezen.
2.3 Toepassingsomgeving
Omgevingstemperatuur: -40℃~+125℃ (inclusief spoelverwarming).
2.4 Milieunormen
Voldoet aan RoHS, REACH, halogeenvrije en andere milieueisen.
2.5 Productie
Batchproductie, levertijd 4-6 weken, monsters kunnen worden aangevraagd.
Voor meer informatie of om monsters aan te vragen, gelieve te bezoeken Codaca officiële website.