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Prefácio
Os amplificadores de potência digitais apresentam baixa distorção, baixo ruído e uma ampla faixa dinâmica. Em termos de calor/frescor do som, resolução e a força de impacto das frequências baixas, eles são incomparáveis aos amplificadores de potência tradicionais.
Desenvolvimento de Indutores para Amplificadores de Potência Digital
O indutor de potência digital, também conhecido como indutor de potência Classe D, é usado principalmente para filtragem na saída de circuitos de amplificadores de potência digital para atender aos requisitos de design de alta qualidade sonora e baixa distorção. No campo dos amplificadores de potência, inicialmente foram usados indutores em formato I aberto para filtragem de saída. Esse tipo de indutor tem resistência à corrente fraca e tende a esquentar, por isso é utilizado apenas em designs de baixa potência. Devido à sua estrutura aberta, ele também tem uma capacidade relativamente pobre de anti-interferência de radiação. Posteriormente, foram introduzidos indutores de encaixe blindados, que melhoraram a capacidade anti-interferência. No entanto, devido às limitações das características do material do núcleo, eles são extremamente propensos à saturação e ainda estão limitados a alguns designs de baixa potência. Ao mesmo tempo, os esquemas de saída de alta potência geralmente utilizam indutores toroidais feitos de materiais de núcleo de pó de ferro. Os indutores toroidais foram muito melhorados em termos de capacidade anti-interferência e potência, mas, devido à permeabilidade relativamente baixa de seus materiais, muitas voltas precisam ser enroladas para atender aos requisitos de design, resultando em um volume de produto grande, ocupando muito espaço no PCB, e os materiais de núcleo de pó de ferro têm linearidade pobre, o que facilmente causa distorção e afeta a qualidade sonora.
Portanto, no design de esquemas de pequeno volume e alta potência de saída, a seleção de indutores de filtro tornou-se gradualmente uma preocupação-chave para os engenheiros.
Indutores de potência digitais
Para atender aos requisitos de design de pequeno tamanho, alta potência, baixa radiação e baixa distorção, a CODACA Electronics projetou e desenvolveu várias séries de indutores de potência digital, como CPD, CSD, CPE, CSAD, entre outros. No total, 31 séries e 160 especificações foram aplicadas com sucesso em vários designs de amplificadores de alta potência Classe D.
Aplicação do Design de Esquema
A seguir está a placa de avaliação Infineon EVAL_AUDAMP24, um amplificador de potência digital de meio-ponte de dois canais, com 225W/canal (4Ω a ±43V) ou 250W/canal (8Ω a ±63V), projetado para sistemas de áudio Hi-Fi de alta gama. Esta placa de avaliação demonstra a implementação de circuitos de proteção e o design de um layout de PCB ótimo utilizando transistores CoolGaN™ IGT40R070D1 E8220 de nitrato de gálio e controladores ICs MERUS™ IRS20957SPBF.
O design do esquema da placa de avaliação EVAL_AUDAMP24 utiliza a série de indutores de potência digital CPD3119 da CODACA Electronics para filtragem de saída. O indutor de saída apresenta resistência relativamente baixa, e o capacitor mostra alta linearidade em relação à corrente de carga e tensão. Isso garante alta fidelidade enquanto alcança maior eficiência e maior potência de saída.
[Placa de Avaliação Infineon EVAL_AUDAMP24]
1.Diagrama Elétrico
[Diagrama Elétrico Simplificado da Placa de Avaliação Infineon EVAL_AUDAMP24]
2.Condições de Teste:- Vbus = ±43 V- Sinal de Entrada: 1 kHz- Carga = 4 Ω- Frequência = 500 kHz
[Potência vs. THD+N @ Carga de 4Ω]
[Carga de 4 Ω estéreo, ±B suprimento = ±43 V]
Os indutores digitais de potência da CODACA apresentam as seguintes características:
1. Densidade de fluxo magnético de saturação alta e estável: Resistente à saturação magnética sob correntes de pico altas, filtrando eficazmente sinais de ruído de pico.
2. Efeito de blindagem excelente: Resistência forte a interferências eletromagnéticas (EMI).
3. Design de bobina de fio esmaltado de cobre isento de oxigênio: Condução elétrica superior permite transmissão ultra-rápida de sinais com baixa distorção.
4. Tamanho compacto: Adequado para vários designs de esquemas de pequeno volume e alta eficiência.
A série CPD3119 de indutores digitais de potência possui 9 valores de indutância, variando de 5,0μH a 33μH, com correntes de saturação de 21,5A a 70,0A. Ele pode funcionar continuamente em um ambiente de -40℃ a +125℃.
Características elétricas:
Curva de saturação:
Curva de aumento de temperatura:
Ambiente de Serviço
Temperatura de operação: -40°C a +125°C (incluindo o calor gerado pela bobina).
Normas ambientais
O indutor do amplificador de potência digital CPD3119 está em conformidade com os requisitos de proteção ambiental, como RoHS, REACH e normas livres de halogênios.
Status de Produção
Produção em massa, embalado em bandejas de blíster, 9 peças por bandeja. Uma aplicação de amostra está disponível.