Преамбула
Цифровые усилители мощности характеризуются низкими искажениями, низким уровнем шума и широким динамическим диапазоном. Что касается теплоты/холодности звука, разрешающей способности и ударной силы низких частот, они несравнимы с традиционными усилителями мощности.
Разработка индукторов для цифровых усилителей мощности
Цифровой силовой индуктор, также известный как индуктор класса D,主要用于 цифровых усилительных цепях на выходе для фильтрации с целью соответствия требованиям высокого качества звука и низкой искаженности. В области усилителей мощности изначально использовались открытые I-образные индукторы для выходной фильтрации. Этот тип индуктора имеет слабое сопротивление току и склонен к перегреву, поэтому применяется только в проектах с низкой мощностью. Из-за своей открытой структуры он также обладает относительно плохой способностью противостоять радиационным помехам. Затем появились экранированные вставные индукторы, которые улучшили антиинтерференционную способность. Однако из-за ограничений характеристик материала сердечника они очень подвержены насыщению и всё ещё ограничиваются некоторыми проектами с низкой мощностью. При этом высокоэнергетические выходные схемы обычно используют тороидальные индукторы из порошковой железной основы. Тороидальные индукторы значительно улучшились в плане противодействия интерференции и мощности, но из-за относительно низкой проницаемости их материалов требуется много витков для соответствия требованиям проектирования, что приводит к большому объёму продукта, занимающему много места на печатной плате, а также материал порошковой железной основы имеет плохую линейность, что легко вызывает искажения и влияет на качество звука.
Поэтому, при проектировании схем малого объема и высокой мощности на выходе, выбор фильтрующих индукторов постепенно становится ключевым вопросом для инженеров.
Цифровые силовые индуктора
Чтобы соответствовать требованиям компактного размера, высокой мощности, низкого излучения и низкой искажаемости, компания CODACA Electronics спроектировала и разработала несколько серий цифровых силовых индукторов, таких как CPD, CSD, CPE, CSAD и др. Всего успешно применено 31 серия и 160 спецификаций в различных схемных решениях усилителей класса D высокой мощности.
Применение схемного решения
Ниже приведена оценочная плата Infineon EVAL_AUDAMP24 — двухканальный, 225 Вт/канал (4 Ом при ±43В) или 250 Вт/канал (8 Ом при ±63В) полумостовой цифровой усилитель мощности, предназначенный для высококачественных аудиосистем Hi-Fi. Эта оценочная плата демонстрирует реализацию защитных цепей и оптимального макета печатной платы с использованием транзисторов IGT40R070D1 E8220 CoolGaN™ на основе нитрида галлия и микросхемы контроллера MERUS™ IRS20957SPBF.
Проект схемы оценочной платы EVAL_AUDAMP24 использует серию цифровых индуктивностей CPD3119 компании CODACA Electronics для фильтрации выходного сигнала. Выходной индуктор обладает относительно низким сопротивлением, а конденсатор демонстрирует высокую линейность по отношению к току нагрузки и напряжению. Это обеспечивает высокую точность воспроизведения при достижении большей эффективности и большей выходной мощности.
[Оценочная плата Infineon EVAL_AUDAMP24]
1. Схема
[Упрощённая схема Infineon EVAL_AUDAMP24]
2. Условия испытаний: - Vbus = ±43 В - Входной сигнал: 1 кГц - Нагрузка = 4 Ом - Частота = 500 кГц
[Мощность vs. ПМЖ+Ш @ Нагрузка 4Ω]
[Нагрузка 4 Ω стерео, ±B питание = ±43 В]
Цифровые индукторы мощности CODACA имеют следующие характеристики:
1. Устойчивая высокая насыщенная магнитная плотность: Сопротивление магнитному насыщению при высоких пиковых токах, эффективное подавление импульсных помех.
2. Отличный щитовой эффект: Высокая устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМИ).
3. Конструкция катушки из бескислородной медной лакированной проволоки: Отличная электропроводность обеспечивает сверхбыструю передачу сигнала с низкой искажаемостью.
4. Компактный размер упаковки: Подходит для различных схем малого объема и высокоэффективных дизайнов.
Серия цифровых дросселей CPD3119 имеет 9 значений индуктивности, от 5.0μH до 33μH, с токами насыщения от 21.5A до 70.0A. Может непрерывно работать в диапазоне температур от -40℃ до +125℃.
Электрические характеристики:
Кривая насыщения:
Кривая повышения температуры:
Окружающая среда обслуживания
Температура эксплуатации: от -40°C до +125°C (включая тепло, выделяемое катушкой).
Экологические стандарты
Индуктор цифрового усилителя мощности CPD3119 соответствует требованиям экологической защиты, таким как RoHS, REACH и стандарты безгалогенные материалы.
Статус производства
Массовое производство, упаковка в блистеры, 9 штук на блистер. Доступно демонстрационное приложение.