EN
Quick Links
Gần đây, EPC (Efficient Power Conversion Corporation) đã công bố ra mắt thiết kế tham khảo EPC9192. Thiết kế tham khảo này cho phép xây dựng bộ khuếch đại âm thanh Class D hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và hiệu quả cao, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị khuếch đại số cho âm thanh gia đình, âm thanh chuyên nghiệp, âm thanh xe hơi, v.v. EPC9192 sử dụng cuộn cảm khuếch đại số dòng cao CPD2315FA-100M do Codaca Electronics nghiên cứu và thiết kế độc lập, giúp hiện thực hóa chất lượng âm thanh trung thực cao, độ méo thấp và tiếng ồn thấp cho thiết bị khuếch đại số.
1 - Thiết kế chương trình và ứng dụng
EPC9192 có thiết kế single-ended (SE) với nguồn kép tách biệt được tham chiếu với đất, cung cấp tới 700 W công suất đầu ra mỗi kênh ở tải 4 Ω. Các FET EPC2307, eGaN® 200 V từ EPC được sử dụng trong cấu trúc cầu bán phần (half-bridge). Hai kênh cũng có thể được cấu hình ở chế độ cầu nối với tải (BTL) để đạt mức công suất lên đến 1400 W / 8 Ω.
EPC9192 có thiết kế dạng mô-đun nhằm mang lại tính linh hoạt và khả năng mở rộng cao. Bo mạch bao gồm một bo mạch chính EPC9192, hai bo mạch con PWM modulator EPC9558L và hai bo mạch con tầng công suất EPC9558P. Cho phép khuếch đại công suất kỹ thuật số hai kênh với các chức năng quản lý và bảo vệ điện phụ trợ. Người dùng có thể triển khai các mạch tùy chỉnh cho PWM modulator và tầng công suất. Các kỹ thuật điều chế khác nhau có thể thực hiện được bằng cách tùy chỉnh PWM modulator, đồng thời cũng có thể thay đổi tần số đóng cắt. Bo mạch tầng công suất cũng có thể được tùy chỉnh để đánh giá và so sánh các linh kiện khác nhau.
Bản thiết kế tham khảo được hiển thị trong Hình 1, và sơ đồ mạch của bo mạch giải pháp EPC9192 và sơ đồ mạch bo mạch tầng công suất EPC9558P được hiển thị lần lượt trong Hình 2 và Hình 3.
Hình 1: Bo mạch chương trình EPC9192
Hình 2: Sơ đồ khối của bo mạch chương trình EPC9192
Hình 3: Sơ đồ khối của bo mạch tầng công suất EPC9558P (Nguồn: Trang web EPC)
1.1 Các đặc tính chính
◦ 700 W mỗi kênh @ 2-4Ω / 350 W @ 8Ω
◦ Có khả năng BTL (1400 W @ 4-8Ω, 100 VRMS)
◦ < 0,005% THD+N, > 120 dB SNR
◦ Dải tần số đáp ứng: 5 Hz - 20 kHz +/- 0,5 dB
◦ Chức năng bảo vệ: quá dòng, quá nhiệt, điện áp thấp và điện áp cao
1.2 Kiểm tra hiệu năng
Âm thanh được đo bằng máy phân tích âm thanh và hiệu suất được kiểm tra ở các mức điện áp cung cấp khác nhau và công suất đầu ra dưới điều kiện tải 8Ω.
Hình 4 thể hiện hiệu suất của bộ khuếch đại âm thanh Class D sử dụng transistor GaN theo hàm của công suất đầu ra trong dải công suất thấp (a) và dải công suất cao (b) ở các điện áp cung cấp 48V, 70V và 82V. Các bài kiểm tra cho thấy bo mạch đánh giá EPC9192 có hiệu suất khoảng 96% ở mức tải 350 W/8Ω.
Hình 4a: Hiệu suất ở Công suất Thấp
Hình 4b: Hiệu suất ở Công suất Cao
Hình 5: THD+N so với Mức Công suất Đầu Ra, Tải 4Ω
Hình 6: THD+N so với Tần số ở mức 1 W (đường liền nét), 10 W (đường đứt nét), 100 W (đường chấm chấm), tải 4Ω
2 - Tính Năng Sản Phẩm Bộ Khuếch Đại Số
Bo mạch con giai đoạn công suất thiết kế tham chiếu EPC9192 sử dụng Codaca 's cuộn cảm bộ khuếch đại số dòng cao CPD2315FA-100M Với giá trị điện cảm 10μH và dòng bão hòa 45,50A, sản phẩm có kích thước 23x23x15mm và nhiệt độ hoạt động từ -40°C đến +125°C. Cuộn cảm được thiết kế với vật liệu có dải nhiệt độ rộng và tiêu thụ điện năng thấp cùng thiết kế cuộn dây phẳng. Các cuộn cảm được thiết kế với vật liệu có dải nhiệt độ rộng, tiêu thụ điện năng thấp và cuộn dây phẳng, sở hữu điện trở thấp, độ tăng nhiệt độ thấp, tổn hao thấp, khả năng ổn định dòng điện và truyền dẫn tín hiệu vượt trội, thiết kế kích thước gọn nhẹ, phù hợp với nhiều thiết kế giải pháp có kích thước nhỏ.
2.1 Đặc tính điện
Đường cong dòng bão hòa của CPD2315FA-100M:
Đường cong dòng tăng nhiệt độ của CPD2315FA-100M:
Dòng CPD2315FA hiện có ba model với dải điện cảm từ 10 đến 22μH, dòng bão hòa từ 45,5 đến 23,5A và dòng tăng nhiệt độ là 14A, có thể đáp ứng nhu cầu của các thiết kế giải pháp khác nhau.
Là nhà cung cấp hàng đầu thế giới về công nghệ các linh kiện từ tính, Cortaca Electronics đã tập trung vào phát triển cảm biến điện cảm trong 23 năm qua. Để đáp ứng các yêu cầu thiết kế về kích thước nhỏ gọn, công suất cao, bức xạ thấp và méo tiếng thấp của bộ khuếch đại số, Cortarge đã tự nghiên cứu và phát triển nhiều dòng cảm biến khuếch đại số độc lập. Chẳng hạn như: CPD , CSD , CPE , CSAD , VSAD , VSD và nhiều dòng khác. Trong đó, dòng CPD đã được Infineon và nhiều nhà cung cấp giải pháp IC nổi tiếng thế giới đưa vào thiết kế tham khảo nhiều lần nhờ những ưu điểm vượt trội như dòng điện cao, tổn hao thấp, hiệu suất cao và khả năng chống nhiễu tốt.
2.2 Đặc điểm của Codaca Sản phẩm series CPD
◦ Các cảm biến khuếch đại số dòng CPD có những đặc điểm sau:
◦ Thiết kế gọn nhẹ, tiết kiệm diện tích lắp đặt trên PCB.
◦ Cấu trúc chắn từ tính giúp tăng khả năng chống EMI.
◦ Cuộn dây dẹt, điện trở thấp và độ tăng nhiệt thấp.
◦ Vật liệu hoạt động ở dải nhiệt độ rộng và tiêu thụ điện năng thấp, tổn hao lõi thấp.
2.3 Môi trường ứng dụng
Nhiệt độ hoạt động: -40℃～+125℃ (bao gồm nhiệt từ cuộn dây).
2.4 Tiêu chuẩn môi trường
Tuân thủ các yêu cầu môi trường RoHS, REACH, không chứa halogen và các yêu cầu khác.
2.5 Sản xuất
Sản xuất hàng loạt, thời gian giao hàng 4-6 tuần, có thể yêu cầu mẫu.
Để biết thêm thông tin hoặc yêu cầu mẫu, vui lòng truy cập Codaca trang web chính thức.