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        D類(lèi)功放EMI加濾波器設計

        點(diǎn)擊次數:2742發(fā)布日期:2022-01-03

        D類(lèi)功放EMI加濾波器設計

        作者:深圳市矽源特科技有限公司 瀏覽:1673 發(fā)表時(shí)間:2017-03-25

        D類(lèi)功放輸出

        D類(lèi)功放的輸出為PWM,因為喇叭組成自身是一個(gè)濾波器,所以能夠不接濾波器就能直接得到模擬信號。下圖是寄生在喇叭端的模型電路:




        以最為常用4歐姆,內部寄生的大概為33UH的寄生電感:仿真的波特圖為下圖:



        可以看到剛剛好-3DB落在19.5Khz,剛好可以滿(mǎn)足對信號濾波的需求。

        EMI認證加濾波器的設計

        D類(lèi)功放,基本都會(huì )有EMI問(wèn)題,因為輸出的是PWM波形,會(huì )造成EMI超標,EMI超標有兩個(gè)方面一個(gè)是PWM的路徑,再一個(gè)是喇叭寄生濾波器濾波后可能依然會(huì )有一定的高頻擾動(dòng)加載在信號上。

        從上述總結來(lái)看,過(guò)EMI認證需要外加濾波器或磁珠,且放置的位置應靠近D類(lèi)功放的輸出管腳,避免PWM的走線(xiàn)過(guò)長(cháng),形成干擾。

        磁珠:在有高頻通過(guò)時(shí)表現出阻值。磁珠的重要的規格有三個(gè)方面,頻率、阻抗、電流。阻礙在這個(gè)頻率或頻率以上的頻率,對以上的頻率有多少歐姆的阻抗的作用。

        LC濾波器:最重要的是截止頻率和Q值。

        截止頻率:即-3db點(diǎn),約為0.707左右

        如電感=10UH,電容=1uf,的LC一階濾波:

        Q值:損耗/輸入功率。當輸入功率固定時(shí),Q值越大,損耗也就越大,發(fā)熱也就越大。

        當Q值>0.707后,曲線(xiàn)出現峰值,Q值越大峰值越大,波動(dòng)越大,下降的每倍頻的衰減速度越快,峰值處會(huì )導致該頻率的THD變大。

        當Q值<0.707后,整個(gè)曲線(xiàn)的帶寬變窄,造成原有的通頻帶大幅下降,影響聲音。

        所以一般過(guò)EMI的濾波器,為了保證不改變20hz-20khz的頻響,Q值最好在0.707附近,不要太小,也不要太大。


        當負載為4歐姆時(shí),電容為1UF,電感為10UH時(shí):

        仿真電路如下:





        仿真波特圖波形如下:



        計算出的是51.7Khz,這里-3db變成了44.57HZ,這是因為Q值小于0.707了,0.632的Q值=-3.98DB,下圖為找到-3.9db的波特圖,就能對應計算的頻率了,Q值小于0.707把原有的頻寬減小了,所以Q值越小,頻寬越窄。


        (具體參數根據實(shí)際元件值定義,理論計算最理想的值在實(shí)際中很多都不存在,所以得看實(shí)際情況來(lái)定義具體的值,這個(gè)參數加上誤差可能會(huì )對高頻有或多或少的衰減作用,但這個(gè)衰減在19KHZ附近,一般人耳無(wú)法區別這個(gè)頻率的聲音大?。?/span>

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