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使用D类放大器应对汽车音频设计挑战
2008/5/7/11:55  来源:电子设计应用

    中端音频系统,针对成本进行优化:由AB类和D类放大器混合驱动的4~6个通道。

    初级音频系统:由AB类放大器驱动的2~4个通道,输出功率低于每通道28W。

    在汽车音频系统中优化D类放大器

    车载环境对于D类放大器的应用而言极具挑战。举例来说,D类放大器的输出电压受电源电压的影响,而汽车中的供应电压并不恒定。因此,实际中必须采取措施抑制电源的纹波电压,使用二阶反馈回路可以实现这一抑制效果。

    如前所述,开关引起的EMI干扰是D类放大器最重要的问题之一。在设计层而,通过相位交错、频率跳动和AD/BD调制,可以减轻EMI干扰。恩智浦进一步设计开发出一项专利解决方案,将EMI抑制功能融入放大器本身。

    引起EMI干扰的电流尖峰成因是放大器开关时晶体管之间的空载时间。空载时,电荷积聚在二极管中,并以图4所示的电流尖峰形式释放,图中红线代表电流尖峰。

放大器

    显而易见,解决EMI干扰的方法就是消除空载时间。恩智浦的半导体制造专家指出,绝缘硅片(SOI)技术是理想选择,因为所有元件都可通过氧化物实现绝缘。当输出低于地线时,设备的基片不会积聚电荷,减少了逆回复时间,且与其他通道没有交叉干扰。

    恩智浦在D类放大器中采用了SOIAdvancedBipolar-CMOS-DMOS(ABCD)技术。除抑制EMI干扰外,该工艺与批量Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺相比,还有另一个优点,即不会发生可能破坏设备的闩锁效应。

    总结

    D类放大器日益受到汽车音频应用的青睐。也许到2015年时,它们会占据300%的汽车音频放大器市场。恩智浦积累了大量的D类放大器知识。这些消费领域的经验随着D类放大器逐渐进入汽车领域,将会带来引领潮流的产品与应用。

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