50W音頻放大器電路設計

電氣工程論文編號:DQ004    論文字數:16449,頁數:41

 目  錄
 
摘   要  I
1  緒  論 1
1.1選題目的及背景意義 1
1.2  國內外技術的現狀 2
1.3  本文主要研究內容 3
2 數字音頻放大器的主要器件 4
2.1 555定時器 4
2.2  運算放大器 7
2.3  MOSFET 8
2. 4  IR2110驅動芯片 12
2.4.1  IR2110 內部結構和特點 12
2.4.2 高壓側懸浮驅動的自舉原理 13
2.4.3自舉電容及柵極限流電阻選取 14
2.4.4 負壓電路 15
2.5  非門 16
2. 6 快恢復二極管 16
3 50W數字音頻放大器電路的設計 17
3.1D類放大器的工作原理 17
3.2 PWM逆變控制電路及濾波電路 18
3.2.1 電壓型PWM逆變電路 18
3.2.2 低通濾波部分 20
3.3  隔離及驅動部分 21
3.3.1 隔離介紹及作用 21
3.3.2  IR2110在驅動電路中的作用 23
3.4 死區時間部分 23
3.5  SPWM控制部分 25
3.6  反饋部分 28
3.7  整個電子電路圖 29
4 數字音頻放大器的其他考慮 31
4.1  失真和噪音的考慮 31
4.2 對EMI(電磁輻射)的考慮 33
4.3 D類放大器的散熱考慮 34
結論 37
致 謝 38
參考文獻 39

摘  要
 
 數字音頻功率放大器是一種將輸入模擬音頻信號變換成PWM(脈沖亮度調制)的脈沖信號,然后用PWM的脈沖信號去控制大功率開關器件通/斷音頻功率放大器, 也稱為開關放大器，或者D類放大器，具有對電源及散熱的要求低，還有輸出功率大、效率高、頻響寬、體積小、信噪比高等優點。
 本文設計的D類功率放大器是，它由輸入信號處理電路、開關信號形成電路、大功率開關電路和低通濾波器等四部分組成。
 輸入信號形成電路經PWM處理,將輸入信號的振幅變化變換成脈沖寬度的變化。
 功率開關電路采用以MOS-FET功率開關器件的全橋式控制方式。全橋方式是由兩條對角線上的管子工作狀態相反輪流通斷。
 低通濾波器的作用是將脈沖波形整形成漂亮的模擬波形,即濾除PWM載波成分。可采用功率損耗小的LC型濾波器。

關鍵詞：脈沖寬度調制 全橋逆變電路  死區時間 
Abstract

Digital Audio Power Amplifier is such a amplifier that adopt PWM of the input audio signal or PCM digital information transformation into a PWM (pulse brightness Modulation) or PDM (pulse density modulation) signal pulse, Then PWM or PDM signal to the control pulse high power switching device / Off Audio Power Amplifier, also known as the switch amplifier, or class D amplifier, with the power and cooling requirements of low, and output power, high efficiency, wide frequency response, small size, high signal-to-noise ratio advantage.
This paper describes the design of the Class D power amplifier, it from the input signal processing circuit, switch signal forming circuit, High-power switching circuit and a low-pass filter in four parts.
Input signal formed by the PWM circuit, the input signal amplitude changes converted into pulse width changes.
Switching power circuit used to MOS - FET power switching devices bridge control the entire way. Bridge approach of the two diagonal tube rotation opposite condition-off.
Low-pass filter effect will be to create the entire pulse waveform simulation waveform beautiful, that is filtered PWM carrier components. Use small power loss LC-filter.

Keywords： Pulse width modulator , Full-bridge inverter circuit , Dead time