IR2092原理研究
大家好，不知道有沒有高功放的兄弟。小弟我在研究IR2092的原理，對(duì)其方案的理解不是很深，特在此發(fā)帖，請(qǐng)求幫助。我有一分IR的資料，供大家分享。
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進(jìn)口大功率數(shù)字功放電感22H，
@hubinbin1212
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IR2011基于最少元件數(shù)量和充分設(shè)計(jì)的一個(gè)自激PWM調(diào)制器，拓樸結(jié)構(gòu)是由含有一個(gè)D類開關(guān)輸出級(jí)的的2階西格瑪－得塔調(diào)制的內(nèi)部環(huán)路組成。西格
瑪－得塔調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是，相比基于載波信號(hào)的模塊來講，在可聽音頻范圍的誤差被它的本身特性移到了聽不見的高頻段，并能得到充分的修正數(shù)值。它的另
一重要優(yōu)點(diǎn)是，在某些條件下中斷了振蕩，它將停止作業(yè)，這通常會(huì)有益于D類功放，因?yàn)樗构Ψ鸥选?/div>
瑪－得塔調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是，相比基于載波信號(hào)的模塊來講，在可聽音頻范圍的誤差被它的本身特性移到了聽不見的高頻段，并能得到充分的修正數(shù)值。它的另
一重要優(yōu)點(diǎn)是，在某些條件下中斷了振蕩，它將停止作業(yè)，這通常會(huì)有益于D類功放，因?yàn)樗构Ψ鸥选?/div>
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@hubinbin1212
IR2011基于最少元件數(shù)量和充分設(shè)計(jì)的一個(gè)自激PWM調(diào)制器，拓樸結(jié)構(gòu)是由含有一個(gè)D類開關(guān)輸出級(jí)的的2階西格瑪－得塔調(diào)制的內(nèi)部環(huán)路組成。西格瑪－得塔調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是，相比基于載波信號(hào)的模塊來講，在可聽音頻范圍的誤差被它的本身特性移到了聽不見的高頻段，并能得到充分的修正數(shù)值。它的另一重要優(yōu)點(diǎn)是，在某些條件下中斷了振蕩，它將停止作業(yè)，這通常會(huì)有益于D類功放，因?yàn)樗构Ψ鸥选?/span>
2階西格瑪－得塔調(diào)制的原理是什么？請(qǐng)各位大哥解釋解釋。
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IR2092汽車功放電路
@hubinbin1212
你的圖我看不見，請(qǐng)大哥再發(fā)一次
程控交流電源主電路
采用國(guó)際整流器公司(IR) D類音頻放大器的IRS2092，將誤差放大器、PWM比較器、柵極驅(qū)動(dòng)級(jí)電路和過載保護(hù)功能結(jié)合到一起，與IRS20955相比較具有很大的設(shè)計(jì)靈活性。用±100V供電時(shí)，最大輸出功率可達(dá)500W，工作頻率高達(dá)800kHz。如圖4所示，它包括一個(gè)脈寬調(diào)制器、兩個(gè)輸出MOSFET和一個(gè)用于恢復(fù)被放大的音頻信號(hào)的低通濾波器。由于輸出500V正弦波有效值，輸出端有一個(gè)低頻升壓變壓器。音頻輸入信號(hào)與內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的三角波進(jìn)行比較后，得到PWM信號(hào)，方波的占空比與輸入信號(hào)電平成正比。沒有輸入信號(hào)時(shí)，輸出波形的占空比為50%。圖5顯示了不同輸入信號(hào)電平下所產(chǎn)生的PWM輸出波形。
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@D類DIY
D類音頻放大器
電流保護(hù)閥值選取:流過FET 的電流包括音頻輸出和LPF 濾波網(wǎng)絡(luò)電流，所以；實(shí)際要求設(shè)置值要高于音頻電流峰值。我比較喜歡這樣選取：功放飽和輸出時(shí)的最大輸出電流X1.5；2）RDSON選?。嚎梢愿鶕?jù)實(shí)際最高工作溫度選取，通?？梢匀?5C 時(shí)的RDSON 值；3）有了電流和RDSON，就可以選IC 的保護(hù)值了。這里需要注意的是大電流下的FET 開關(guān)波型應(yīng)該是很干凈的方波，如果有毛刺的話，可以適當(dāng)增加?xùn)烹娮韬蛢?yōu)化退耦結(jié)構(gòu)。對(duì)于直流輸出問題：可能重載時(shí)；電源電壓跌落，但；由于變壓器或負(fù)載正負(fù)不對(duì)稱，正負(fù)電源電壓跌落不一致，致使功放某一半波提前飽和輸出了。出現(xiàn)這問題時(shí)；通常不是功放問題，你可以略微提高電源電壓增加水塘電容試試。
2）一般理想的工程條件下，半橋工作的實(shí)際死區(qū)時(shí)間越短越好，最小可以設(shè)置到10 納秒
3）IRS2092 做全頻功放時(shí)應(yīng)注意的問題，最好能選擇線性度比較好的元件，調(diào)制頻率選擇在300~400KHz，適當(dāng)匹配LC 濾波器的L/C 的值，可以比較要的解決問題。推薦L 選取18~22μH。如果要進(jìn)一步改善平坦度，L 可以取到10μH，同時(shí)；調(diào)制頻率提高到400KHz 左右。
4）PWM 調(diào)制及咔噠聲抑制問題：電路的過度過程不匹配，前級(jí)電源電壓降落引起
的電壓飄逸被后級(jí)放大造成的。調(diào)整一下時(shí)續(xù)可以解決問題。
另：IRS2092S 已經(jīng)在IC 內(nèi)加入開關(guān)機(jī)消“咔噠”功能。一般無需外加電路。
5）針對(duì)不同Qg 的MOS，柵電阻怎么選擇，Qg 太大2092 發(fā)熱非?？斓慕鉀Q：可以用降頻或增加?xùn)烹娮璺绞浇档虸RS2092 的溫升，一般；Qg 和開關(guān)頻率并不是IC 發(fā)熱的主要原因，發(fā)熱可能更多的源于開關(guān)管產(chǎn)生的電壓過沖，改善PCB 布線和退耦可以抑制IC 發(fā)熱。對(duì)于300W 額定輸出功率，推薦IRFI4020-117P會(huì)更好些。
6）做500W的功放可以用IRS2092 搭配IRF6785MTRPbF 兩并，PCB 設(shè)計(jì)合理的話；THD+N可以達(dá)到0.02%以上的水平。IRFB4227 也可以用在這寬功放中，只是效果會(huì)差些。
7）對(duì)于MOS管的發(fā)熱，MOS 管發(fā)熱是多種原因造成的，首先；電壓電流規(guī)格要合適，過大或過小都會(huì)加重發(fā)熱量。其次；選用專用驅(qū)動(dòng)IC 和MOSFET。再次；注意PCB 設(shè)計(jì)布局，選擇合適的安裝位置和規(guī)格。
8）用IRS2092 實(shí)現(xiàn)更大功率輸出時(shí)建議不要擴(kuò)流，否則；很難保證匹配精準(zhǔn)。IRS2092 做千瓦以下級(jí)的功放已經(jīng)足夠了。
9）D 類功放在高音部分變音是因?yàn)椋篖C 濾波器和調(diào)節(jié)器都是低通結(jié)構(gòu)，它們對(duì)高頻信號(hào)都有一定的衰減，就會(huì)聽到變音?？梢愿纳七@兩部分的參數(shù)，達(dá)到要求的帶寬
10）IR 最新的MP4，MP5 和MP7 這三個(gè)DEMO 版，它們的頻帶都可以達(dá)到24K 之上，在4 歐姆條件下，比最早的DEMO略微一點(diǎn)加寬，如果帶8歐姆負(fù)載的話，其實(shí)帶寬遠(yuǎn)超過48K 了，主要是內(nèi)部有個(gè)LC 濾波器的帶寬把它抑制了。為保證音頻帶寬的足夠?qū)挾?，兼顧本身功耗相?duì)比較低的要求，用了一個(gè)22 微亨的電感，如果說需要把帶寬加寬，只要把這個(gè)電感值略微減少，比如說16 到18 微亨，它的帶寬就可以加寬，音響功放本身達(dá)到60K，是沒有任何問題的，經(jīng)測(cè)試，功放完全可以帶3ohm或2ohm負(fù)載由于演示板內(nèi)部選擇的過優(yōu)保護(hù)點(diǎn)和MOSFET 是按照4ohm 負(fù)載設(shè)置，它并不能夠在兩歐姆的時(shí)候輸出功率加倍。另外；這個(gè)電路目前是非常穩(wěn)定。
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@D類DIY
電流保護(hù)閥值選取:流過FET的電流包括音頻輸出和LPF濾波網(wǎng)絡(luò)電流，所以；實(shí)際要求設(shè)置值要高于音頻電流峰值。我比較喜歡這樣選取：功放飽和輸出時(shí)的最大輸出電流X1.5；2）RDSON選?。嚎梢愿鶕?jù)實(shí)際最高工作溫度選取，通常可以取85C時(shí)的RDSON值；3）有了電流和RDSON，就可以選IC的保護(hù)值了。這里需要注意的是大電流下的FET開關(guān)波型應(yīng)該是很干凈的方波，如果有毛刺的話，可以適當(dāng)增加?xùn)烹娮韬蛢?yōu)化退耦結(jié)構(gòu)。對(duì)于直流輸出問題：可能重載時(shí)；電源電壓跌落，但；由于變壓器或負(fù)載正負(fù)不對(duì)稱，正負(fù)電源電壓跌落不一致，致使功放某一半波提前飽和輸出了。出現(xiàn)這問題時(shí)；通常不是功放問題，你可以略微提高電源電壓增加水塘電容試試。2）一般理想的工程條件下，半橋工作的實(shí)際死區(qū)時(shí)間越短越好，最小可以設(shè)置到10納秒3）IRS2092做全頻功放時(shí)應(yīng)注意的問題，最好能選擇線性度比較好的元件，調(diào)制頻率選擇在300~400KHz，適當(dāng)匹配LC濾波器的L/C的值，可以比較要的解決問題。推薦L選取18~22μH。如果要進(jìn)一步改善平坦度，L可以取到10μH，同時(shí)；調(diào)制頻率提高到400KHz左右。4）PWM調(diào)制及咔噠聲抑制問題：電路的過度過程不匹配，前級(jí)電源電壓降落引起的電壓飄逸被后級(jí)放大造成的。調(diào)整一下時(shí)續(xù)可以解決問題。另：IRS2092S已經(jīng)在IC內(nèi)加入開關(guān)機(jī)消“咔噠”功能。一般無需外加電路。5）針對(duì)不同Qg的MOS，柵電阻怎么選擇，Qg太大2092發(fā)熱非?？斓慕鉀Q：可以用降頻或增加?xùn)烹娮璺绞浇档虸RS2092的溫升，一般；Qg和開關(guān)頻率并不是IC發(fā)熱的主要原因，發(fā)熱可能更多的源于開關(guān)管產(chǎn)生的電壓過沖，改善PCB布線和退耦可以抑制IC發(fā)熱。對(duì)于300W額定輸出功率，推薦IRFI4020-117P會(huì)更好些。6）做500W的功放可以用IRS2092搭配IRF6785MTRPbF兩并，PCB設(shè)計(jì)合理的話；THD+N可以達(dá)到0.02%以上的水平。IRFB4227也可以用在這寬功放中，只是效果會(huì)差些。7）對(duì)于MOS管的發(fā)熱，MOS管發(fā)熱是多種原因造成的，首先；電壓電流規(guī)格要合適，過大或過小都會(huì)加重發(fā)熱量。其次；選用專用驅(qū)動(dòng)IC和MOSFET。再次；注意PCB設(shè)計(jì)布局，選擇合適的安裝位置和規(guī)格。8）用IRS2092實(shí)現(xiàn)更大功率輸出時(shí)建議不要擴(kuò)流，否則；很難保證匹配精準(zhǔn)。IRS2092做千瓦以下級(jí)的功放已經(jīng)足夠了。9）D類功放在高音部分變音是因?yàn)椋篖C濾波器和調(diào)節(jié)器都是低通結(jié)構(gòu)，它們對(duì)高頻信號(hào)都有一定的衰減，就會(huì)聽到變音?？梢愿纳七@兩部分的參數(shù)，達(dá)到要求的帶寬10）IR最新的MP4，MP5和MP7這三個(gè)DEMO版，它們的頻帶都可以達(dá)到24K之上，在4歐姆條件下，比最早的DEMO略微一點(diǎn)加寬，如果帶8歐姆負(fù)載的話，其實(shí)帶寬遠(yuǎn)超過48K了，主要是內(nèi)部有個(gè)LC濾波器的帶寬把它抑制了。為保證音頻帶寬的足夠?qū)挾?，兼顧本身功耗相?duì)比較低的要求，用了一個(gè)22微亨的電感，如果說需要把帶寬加寬，只要把這個(gè)電感值略微減少，比如說16到18微亨，它的帶寬就可以加寬，音響功放本身達(dá)到60K，是沒有任何問題的，經(jīng)測(cè)試，功放完全可以帶3ohm或2ohm負(fù)載由于演示板內(nèi)部選擇的過優(yōu)保護(hù)點(diǎn)和MOSFET是按照4ohm負(fù)載設(shè)置，它并不能夠在兩歐姆的時(shí)候輸出功率加倍。另外；這個(gè)電路目前是非常穩(wěn)定。
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