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數字功放參考方案設計與應用 數字功放電感選型

CODACA科達嘉電感 ? 來源:CODACA科達嘉電感 ? 作者:CODACA科達嘉電感 ? 2024-05-31 17:08 ? 次閱讀

近日,宜普電源轉換公司EPC宣布推出EPC9192參考設計。該參考設計可實現性能優越、緊湊型、高效率的D類音頻放大器,廣泛應用于家庭音響、專業音響、汽車音響等數字功放設備中。EPC9192采用了科達嘉電子自主研發設計的大電流數字功放電感CPD2315FA-100M,助力實現數字功放設備的高保真、低失真、低噪音。

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01-方案設計與應用

EPC9192采用接地參考、分離式雙電源單端(SE)設計,在4Ω負載時,每聲道輸出功率達700 W。在半橋拓撲結構中使用EPC的200V、EPC2307、eGaN? FET。兩個通道也可以配置為橋接負載(BTL)模式,功率可達1400W / 8Ω。

EPC9192采用模塊化設計,具有很高的靈活性和擴展性。包括1塊 EPC9192主板、2塊 EPC9558L PWM 調制器子板、2塊 EPC9558P 功率級子板。可實現雙通道數字功放,具有輔助管理電源和保護功能。用戶能夠實現PWM調制器和功率級定制電路,通過定制 PWM 調制器可以實現不同的調制技術,也可以改變開關頻率。功率級板也可實現定制,從而可以對不同的器件進行評估和比較。

參考設計電路板如圖 1 所示,EPC9192方案板原理圖、EPC9558P 功率級子板原理圖分別如圖2、圖3所示。

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圖1 :EPC9192方案板

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圖2:EPC9192方案板原理圖

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圖3:EPC9558P 功率級子板原理圖
(資料來源:EPC網站)


1. 主要特性

? 每通道700 W @ 2-4Ω / 350 W @ 8Ω
?具有BTL功能(1400 W @ 4-8Ω,>100 VRMS)
?< 0.005% THD+N,> 120 dB SNR
?頻率響應:5 Hz - 20 kHz +/- 0.5 dB
?過流、過熱、欠壓和過壓保護功能


2. 性能測試

采用音頻分析儀對音頻進行測量,在8Ω負載條件下,對不同電源電壓、不同輸出功率下的效率進行了測試。
圖4顯示了在48V、70V和82V電源電壓下,基于 GaN 晶體管的 D 類音頻放大器在低功率范圍 (a) 和高功率范圍 (b) 的效率與輸出功率之間的關系。測試顯示:EPC9192評估板在 350 W/8Ω負載時的效率約為 96%。

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圖4a: 低功率下的效率

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圖4b: 高功率下的效率

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圖5 :THD+N 與輸出功率水平的關系,4Ω負載

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圖6:THD+N 與頻率的關系1 W(實線)、10W(虛線)、100W(虛線),4Ω負載

02-數字功放電感產品特點

EPC9192參考設計功率級子板采用了科達嘉大電流數字功放電感CPD2315FA-100M。電感值10μH,飽和電流45.50A,產品尺寸23x23x15mm,工作溫度為-40℃~+125℃。電感器采用寬溫低功耗材料和扁平線圈繞組設計,具有低電阻、低溫升、低損耗等特點,優異的電流穩定性和信號傳輸性能,緊湊型封裝尺寸設計,適合各種小體積方案設計。

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1.電氣特性

CPD2315FA-100M飽和電流曲線:

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CPD2315FA-100M溫升電流曲線:

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CPD2315FA系列目前有三個型號,電感值范圍10~22μH,飽和電流45.5~23.5A,溫升電流14A,可滿足不同方案設計需求。

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作為全球領先的磁性元件技術供應商,科達嘉電子專注功率電感研制23年。為了滿足數字功放小體積、大功率、低輻射、低失真等設計需求,科達嘉電子自主研發了多個系列的數字功放電感。如:CPD、?CSD、CPE、CSAD、VSAD、VSD等多個系列。其中,CPD系列憑借大電流、低損耗、高效率、抗干擾能力強等優勢,被英飛凌等全球知名的IC方案商多次寫入參考設計中。


2. 科達嘉CPD系列產品特點

CPD系列數字功放電感具有以下特點:
?緊湊型設計,節省 PCB 安裝面積。
?磁屏蔽結構,抗電磁干擾(EMI)性能強。
?扁平線圈繞組,低電阻,低溫升。
?寬溫低功耗材料,低磁芯損耗。


3. 應用環境

工作溫度:-40℃~+125℃(包含線圈發熱)。


4. 環保標準

符合RoHS,REACH,無鹵等環保要求。


5. 生產情況

批量生產,交期4-6周,可申請樣品。
如需了解詳情或申請樣品,請訪問科達嘉官網。

審核編輯 黃宇

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