อินดักเตอร์แอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้าดิจิทัลถูกใช้งานในดีไซน์อ้างอิง Infineon EVAL_AUDAMP24

คําบรรยาย

แอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้าดิจิทัลมีคุณสมบัติการบิดเบือนต่ำ เสียงรบกวนต่ำ และมีช่วงไดนามิกกว้าง ในแง่ของความอบอุ่น/เย็นของเสียง ความละเอียด และแรงกระเพื่อมของความถี่ต่ำ พวกมันไม่มีใครเทียบได้กับแอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้าแบบดั้งเดิม

การพัฒนาอินดักเตอร์สำหรับแอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้าดิจิทัล

อินดูเตอร์พลังงานดิจิตอล หรือเรียกอีกชื่อว่า อินดูเตอร์พลังงานประเภท D ใช้เป็นหลักในการกรองที่ผลิตของวงจรเครื่องขยายพลังงานดิจิตอล เพื่อตอบสนองความต้องการการออกแบบของคุณภาพเสียงสูงและความปรับปรุงความสับสนต่ํา ในสาขาของเครื่องขยายกําลัง อินดูเตอร์ทรง I เปิดถูกใช้ในตอนแรกสําหรับการกรองผลิต อินดูเตอร์ประเภทนี้มีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าที่ต่ํา และมีความชุ่มชื่นต่อการทําความร้อน ดังนั้นมันจึงใช้ในการออกแบบระบบพลังงานต่ําเท่านั้น เนื่องจากโครงสร้างที่เปิดอยู่ มันยังมีความสามารถในการป้องกันการรังสีที่ค่อนข้างต่ํา ต่อมา, เครื่องผลักดันพลัคอินที่ป้องกันได้ถูกนํามาใช้ ซึ่งได้ปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการแทรกแซง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจํากัดของลักษณะของวัสดุหลัก พวกเขามีความชุ่มชื่นต่อการอิ่มและยังจํากัดกับการออกแบบระบบพลังงานต่ําบางอย่าง ในขณะเดียวกัน โครงการผลิตพลังงานสูงโดยทั่วไปใช้อ่อนแรง toroidal ที่ทําจากวัสดุแกนขี้เหล็ก. อ่อนแรง toroidal ได้มีการปรับปรุงอย่างมากในแง่ของความสามารถและพลังงานต้านการขัดขวาง แต่เนื่องจากความสามารถในการผ่านของวัสดุของพวกเขา
ดังนั้น ในการออกแบบระบบกำลังสูงที่มีขนาดเล็ก การเลือกใช้ฟิลเตอร์อินดักเตอร์จึงค่อยๆ กลายเป็นประเด็นสำคัญสำหรับวิศวกร

เครื่องปรับพลังงานดิจิตอล

เพื่อตอบสนองต่อความต้องการในการออกแบบที่มีขนาดเล็ก กำลังสูง การแผ่รังสีต่ำ และความบิดเบือนต่ำ CODACA Electronics ได้ออกแบบและพัฒนาอินดักเตอร์พลังงานดิจิทัลหลายซีรีส์ เช่น CPD, CSD, CPE, CSAD ฯลฯ โดยรวมแล้วมีทั้งหมด 31 ซีรีส์และ 160 สเปกที่ได้ถูกนำไปใช้ในการออกแบบแอมปลิไฟเออร์กำลังสูงประเภท Class D หลากหลายรูปแบบ

การประยุกต์ใช้งานการออกแบบ

ด้านล่างนี้คือบอร์ดประเมินผล Infineon EVAL_AUDAMP24 ซึ่งเป็นแอมปลิไฟเออร์พลังงานดิจิทัลครึ่งสะพานสองช่องเสียง กำลัง 225W/ch (4Ω ที่ ±43V) หรือ 250W/ch (8Ω ที่ ±63V) ออกแบบสำหรับระบบเสียง Hi-Fi ระดับไฮเอนด์ บอร์ดนี้แสดงให้เห็นถึงการนำเอาวงจรป้องกันและการออกแบบ PCB ที่เหมาะสมโดยใช้ทรานซิสเตอร์ CoolGaN™ รุ่น IGT40R070D1 E8220 ของ GaN และ IC คอนโทรลเลอร์ IRS20957SPBF จาก MERUS™
การออกแบบของบอร์ดประเมินผล EVAL_AUDAMP24 ใช้ซีรีส์อินดักเตอร์พลังงานดิจิทัล CPD3119 จาก CODACA Electronics สำหรับการกรองสัญญาณเอาต์พุต อินดักเตอร์เอาต์พุตมีความต้านทานค่อนข้างต่ำ และคอนเดนเซอร์แสดงให้เห็นถึงความเป็นเส้นตรงสูงเมื่อเทียบกับกระแสโหลดและแรงดันไฟฟ้า สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความแม่นยำสูงในขณะที่สามารถบรรลุประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและพลังงานเอาต์พุตที่มากขึ้น

[Infineon EVAL_AUDAMP24 Evaluation Board]

1.แผนผังวงจร

[Infineon EVAL_AUDAMP24 Simplified Schematic Diagram]

2.เงื่อนไขการทดสอบ: - Vbus = ±43 V - สัญญาณอินพุต: 1 kHz - โหลด = 4 Ω - ความถี่ = 500 kHz

[กำลังไฟฟ้า vs. THD+N @ โหลด 4Ω]

[โหลด 4 Ω สเตอริโอ, ±B supply = ±43 V]

อินดักเตอร์พลังงานดิจิทัลของ CODACA มีคุณสมบัติดังนี้:
1. ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัวสูงอย่างเสถียร: ต้านทานการอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กภายใต้กระแสพีคสูง ช่วยกรองสัญญาณรบกวนแบบสปайค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. ผลการป้องกันที่ยอดเยี่ยม: ต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ได้ดี
3. ดีไซน์ขดลวดทองแดงเคลือบอีนาเมลแบบไร้ออกซิเจน: การนำกระแสไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมช่วยให้การส่งสัญญาณเร็วเป็นพิเศษพร้อมกับความผิดเพี้ยนต่ำ
4. ขนาดแพ็กเกจกะทัดรัด: เหมาะสำหรับการออกแบบโครงสร้างที่มีปริมาตรเล็กและมีประสิทธิภาพสูงหลากหลายประเภท

ซีรีส์ CPD3119 ของอินดักเตอร์พลังงานดิจิทัลมีค่าอินดัก턴ซ์ 9 ค่า ตั้งแต่ 5.0μH ถึง 33μH โดยมีกระแสอิเล็กตรอนที่อิเล็กตรอนอิเล็กตรอนตั้งแต่ 21.5A ถึง 70.0A สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมตั้งแต่ -40℃ ถึง +125℃

คุณสมบัติไฟฟ้า:

เส้นโค้งการอิเล็กทรอนิกส์:

เส้นโค้งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ:

สภาพแวดล้อมการให้บริการ

อุณหภูมิในการทำงาน: -40°C ถึง +125°C (รวมถึงความร้อนที่เกิดจากขดลวดด้วย)

มาตรฐานสิ่งแวดล้อม

ตัวเหนี่ยวนำแอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้าดิจิทัลรุ่น CPD3119 ปฏิบัติตามข้อกำหนดการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เช่น RoHS, REACH และมาตรฐานปลอดฮาโลเจน

สถานะการผลิต

ผลิตเป็นจำนวนมาก บรรจุในถาด blister จำนวน 9 ชิ้นต่อถาด มีตัวอย่างการใช้งานให้ดาวน์โหลด