Усилвател D-клас - каква е неговата популярност?

Аудио клас D-усилвател - устройство за възпроизвеждане на сигнал прилага към входно устройство, с помощта на елементите на входната верига с предварително определен обем и ниво на мощност с минимално разсейване на енергия и изкривяване. Използването на такива усилватели започва през 1958 г., но напоследък тяхната популярност се е увеличила значително. Какво е толкова добро за усилвателя клас D? В тази статия ще се опитаме да отговорим на този въпрос.

В конвенционален усилвател изходният етап е изграден на полупроводникови транзистори. Те осигуряват необходимия изходен ток. Много аудио системи имат усилващи етапи клас A, B и AB. В сравнение с изходния етап, изпълнен в клас D, разсейването на мощността в линейни стадии е значимо дори при идеално сглобяване. Този фактор осигурява клас D със значително предимство в повечето приложения, в резултат на ниското генериране на топлина, малките габаритни размери, ниските разходи за продукта и увеличения живот на устройството.

Звукови усилватели Клас D имат разсеяна мощност много по-ниска от класовете усилватели A, B и AB. Ключовете в изходния етап на такъв усилвател свързват изходните, отрицателните и положителните електропровода, като по този начин създават поредица от импулси с положителен и отрицателен потенциал. Усилвателят клас D, поради формата на този сигнал, значително намалява разсейването на мощността, защото в присъствието на потенциална разлика, токът през изходните транзистори практически не преминава (транзисторът е в затворено състояние). Ако транзисторът в отворен режим и през него преминава ток, върху него пада незначителното налягане. Точното разсейване на мощността в този случай е минимално.

Въпреки факта, че усилвател на мощност Клас D разсейва малко количество топлинна енергия в сравнение с линейни усилватели, все още има опасност от прегряване верига. Това може да се случи, когато уредът работи дълго време в режим на пълна мощност. За да се предотврати този процес, е необходимо в усилвателя на D-клас даде възможност за контрол на температурата верига. Елементарните защитни вериги в етапа на производство се изключват, когато температурата, измерена чрез интегриран сензор надвишава прагова температура да не се включи, докато температурата падне към нормалното. Разбира се, възможно е да се използват по-сложни схеми за контрол на температурата. Така например, измерване на температурата, контролната верига може постепенно намаляване на обема и по този начин намаляване на топлината, което води до температури ще се поддържа в изискваните граници. Предимството на такива схеми е, че устройството ще продължи да работи и няма да се изключва.

D-клас усилватели имат недостатък - когато устройството е включено и изключено, има кликвания и изскачащи, които могат да раздразнят потребителите. Този ефект може да се случи, ако "остаряване" или лоша инсталация на модулатора и Втора степен LC-филтър синхронизираща продукция по време на включване и изключване на устройството.