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儲能電容與變壓器的選擇

發(fā)布時間:2013/7/17 20:19:26 訪問次數(shù):1012

    如果我們設(shè)計的整流電源,已按輸出電壓的5%來控制脈動電壓,那么,AZ1117H-1.8對于電源變壓器來說,在90%的時間里,是與電路斷開的,這時的整流電源輸出電阻,就純粹由電容ESR和接線電阻決定。將普通類型的儲能電容換為脈動電流規(guī)格高的類型后,可令放大器的聲音產(chǎn)生較為明顯的影響,原因也就在這里。脈動電流規(guī)格高的電容,其ESR也低(但價錢高)。
    變壓器、整流器與電容組成的系統(tǒng)是一個非線性系統(tǒng),它的行為特性比理想的戴維南源復(fù)雜得多,因此,我們需要將研究范圍擴展至跨越多個周期。
    就短時間(短于一個充電周期)而言,整流電源的輸出電阻,等于電容的ESR加上接線電阻。對于很高的瞬時電流需隸來說,這也是成立的。這種瞬時電流需求,可能出現(xiàn)在每一個充電周期內(nèi),或間隔的充電周期內(nèi),卻不會造成電容充電情況的明顯改變。所有這樣的需求,都是要求電容能夠提供足夠的電流供應(yīng)。為此,電容應(yīng)具有低的ESR,不僅在市電頻率上要有低的ESR,而且在至少高達40kHz的頻率上也要有低的ESR,因為B類功放的輸出級,會導(dǎo)致電源線上出現(xiàn)音頻信號雜波——這個音頻信號雜波并非功放通路內(nèi)的原音頻信號,而是相當(dāng)于原音頻信號經(jīng)過整流,因此頻率為原音頻信號的2倍(見第6章有關(guān)B類工作方式的介紹)。為滿足上述要求,可以采用原設(shè)計用于開關(guān)電源的電解電容作為主儲能電容,并且以并聯(lián)的方式,接上小容量的旁路電容,如圖5.12所示。

           
    電源為功放供電時,功放可能會大幅消耗儲能電容里所存的電荷,引致功放輸出電壓下降。在做連續(xù)的滿功率輸出測試時,由于有持續(xù)的大電流出現(xiàn),會發(fā)生這種情形;重放一個時間短、但響度很高的信號(比如低音鼓信號)    圖5.12并聯(lián)旁路電容以時,也會發(fā)生這種情形。   
    如果整流電源的負載是固定的,設(shè)計相對較為容易,因為我們能準(zhǔn)確知道需消耗多大的電流,只要針對電流需求,簡單地進行設(shè)計即可。如果脈動電壓超出我們的期望,而工作時的脈動電流又不是很大,找們可以增設(shè)一個穩(wěn)壓電路,來減小脈動電壓。
    如果整流電源的負載是可變的,設(shè)計就不是那么容易。一臺功放的額定輸出為持續(xù)輸出100W/8Q,這看起來,似乎是根據(jù)這個數(shù)據(jù)計算消耗電流,再按這個電流直接進行整流電源的設(shè)計即可。

    如果我們設(shè)計的整流電源,已按輸出電壓的5%來控制脈動電壓,那么,AZ1117H-1.8對于電源變壓器來說,在90%的時間里,是與電路斷開的,這時的整流電源輸出電阻,就純粹由電容ESR和接線電阻決定。將普通類型的儲能電容換為脈動電流規(guī)格高的類型后,可令放大器的聲音產(chǎn)生較為明顯的影響,原因也就在這里。脈動電流規(guī)格高的電容,其ESR也低(但價錢高)。
    變壓器、整流器與電容組成的系統(tǒng)是一個非線性系統(tǒng),它的行為特性比理想的戴維南源復(fù)雜得多,因此,我們需要將研究范圍擴展至跨越多個周期。
    就短時間(短于一個充電周期)而言,整流電源的輸出電阻,等于電容的ESR加上接線電阻。對于很高的瞬時電流需隸來說,這也是成立的。這種瞬時電流需求,可能出現(xiàn)在每一個充電周期內(nèi),或間隔的充電周期內(nèi),卻不會造成電容充電情況的明顯改變。所有這樣的需求,都是要求電容能夠提供足夠的電流供應(yīng)。為此,電容應(yīng)具有低的ESR,不僅在市電頻率上要有低的ESR,而且在至少高達40kHz的頻率上也要有低的ESR,因為B類功放的輸出級,會導(dǎo)致電源線上出現(xiàn)音頻信號雜波——這個音頻信號雜波并非功放通路內(nèi)的原音頻信號,而是相當(dāng)于原音頻信號經(jīng)過整流,因此頻率為原音頻信號的2倍(見第6章有關(guān)B類工作方式的介紹)。為滿足上述要求,可以采用原設(shè)計用于開關(guān)電源的電解電容作為主儲能電容,并且以并聯(lián)的方式,接上小容量的旁路電容,如圖5.12所示。

           
    電源為功放供電時,功放可能會大幅消耗儲能電容里所存的電荷,引致功放輸出電壓下降。在做連續(xù)的滿功率輸出測試時,由于有持續(xù)的大電流出現(xiàn),會發(fā)生這種情形;重放一個時間短、但響度很高的信號(比如低音鼓信號)    圖5.12并聯(lián)旁路電容以時,也會發(fā)生這種情形。   
    如果整流電源的負載是固定的,設(shè)計相對較為容易,因為我們能準(zhǔn)確知道需消耗多大的電流,只要針對電流需求,簡單地進行設(shè)計即可。如果脈動電壓超出我們的期望,而工作時的脈動電流又不是很大,找們可以增設(shè)一個穩(wěn)壓電路,來減小脈動電壓。
    如果整流電源的負載是可變的,設(shè)計就不是那么容易。一臺功放的額定輸出為持續(xù)輸出100W/8Q,這看起來,似乎是根據(jù)這個數(shù)據(jù)計算消耗電流,再按這個電流直接進行整流電源的設(shè)計即可。

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