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应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感
codaca2020 | 2022-03-08 14:15:23    阅读:58   发布文章

前言


数字功放具有失真小、噪音低、动态范围大等特点、在音质的冷暖度、解析力、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的。

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图1)


数字功放用电感发展


数字功放电感又称为D类功放电感,主要应用于数字功放电路输出端滤波,满足高音质、低失真的设计需求。在功放领域,早期是采用开放式的工字型电感进行输出端滤波,这类型电感耐电流能力差,容易发热,所以仅用于小功率方案设计,由于是开放式结构,抗辐射干扰能力也表现得比较欠缺。随后推出的屏蔽式的插件电感,在抗干扰能力方面有所提升。但是由于受磁芯材质特性的限制,极容易饱和,依旧限于一些小功率的方案设计中应用;同期的大功率输出方案,一般均采用铁粉芯材质的环形电感, 环形电感在抗干扰能力和功率方面都得到很大的提升,但是因其材质磁导率相对较低的原因,需要绕制很多匝数来满足设计需求,因而造成产品体积庞大,占用了大量的PCB面积,且铁粉芯类材质其线性度比较差。容易造成失真,影响音质效果。

因此,小体积大功率输出的方案设计中,对滤波电感的选型逐渐已经成为工程师们重点关注的问题。


数字功放电感


为了能够满足小体积、大功率、低辐射、低失真的设计需求,科达嘉电子设计开发出多个系列的数字功放电感。如:CPD、 CSD、CPE、CSAD等,共计31个系列,160个规格,并且已经成功应用到各D类大功率功放方案设计当中。


方案设计应用


以下为英飞凌EVAL_AUDAMP24 的评估板。是一款双通道、225W/ch(±43V 时为 4Ω)或 250W/ch(±63V 时为 8Ω)半桥数字功放功率放大器,用于高端 Hi -Fi音频系统。该评估板演示了如何使用IGT40R070D1 E8220 CoolGaN™ 氮化镓晶体管与 MERUS™ IRS20957SPBF控制器 IC,实施保护电路,并设计最佳 PCB 布局。 

EVAL_AUDAMP24 的评估板方案设计采用了科达嘉电子数字功放电感CPD3119系列进行输出滤波,输出电感的电阻相对较小,和电容器相对于负载电流和电压的线性度较高。在具备高保真的同时,也具备了更高的效率和更大的输出功率。

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图2)

                            【英飞凌EVAL_AUDAMP24评估板


1.原理图:


应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图4)

        【英飞凌EVAL_AUDAMP24  简化原理图


2.测试条件:Vbus = ± 43 V,输入信号:1 kHz 负载= 4 Ω 频率 = 500 kHz

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图5)

                                  【功率 vs. THD+N @4Ω负载】


应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图5)

                           【4 Ω load stereo, ±B supply = ±43 V】



科达嘉数字功放电感具有以下特点:

1、 具有稳定的高饱和磁感应强度,不容易在高峰值电流情况下发生磁饱和,可以有效的滤除尖峰杂波讯号。

2、 具有极好的屏蔽效果,抗电磁干扰能力强;

3、 线圈采用无氧铜漆包线设计,优异的导电性能,具备极速的信号传递能力,低失真。

4、 紧凑型封装尺寸设计,适合各种小体积高效率方案设计应用。


CPD3119系列数字功放电感共有9种感量,范围从5.0μH~33μH,饱和电流21.5A~70.0A,可在-40℃~+125℃环境下持续工作。

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图6)


电气特性


应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图6)


饱和曲线:

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图7)


温升曲线:

应用于英飞凌EVAL_AUDAMP24参考设计中的数字功放电感(图8)


使用环境


工作温度:-40℃~+125℃(包含线圈发热)。


环保标准


CPD3119数字功放电感符合RoHS,REACH,无卤等环保要求。


生产情况


批量生产,吸塑盘包装,9pcs/盘,样品申请



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