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发表于 2010-8-13
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由于小汽车音响受到12V供电的制约,无论输出功率还是音场效果都难以进一步提高。在此情况下,从上世纪末,欧洲生产的汽车音响中开始采用DC-DC变换器,将12V蓄电池供电变换为±24V-±50V,向汽车音响提供电源。目前,DC-DC变换器与机械变流器相比,已今非昔比,其开关频率可达100KHZ以上,效率接近90%。
汽车音响供电电源中采用DC-DC变换器,而不采用升压式开关电源,是经过缜密考虑的。现代的晶体管放大器部分仍为AB类放大,其工作电流随信号的波动成正比变化,所以功放实际上构成变动范围极大负载。为了避免功放输出信号产生削顶失真,要求供电电源有足够的能量储备,当信号峰值瞬间能立即提供较大的电流(一般PMOP即为对功放瞬间峰值功率的标称)。显然,也包括了电源瞬间输出电流的能力。
开关电源无论采取PWM还是PCM,其能量输出是由脉冲变压器电磁转换形成的,开关管导通时,向脉冲变压器存储磁能,开关管截止时,磁能转换成电能,向负载提供电压。 即使负载电流瞬间增大使输出电压下降,稳压控制系统也只能控制开关管在下一个导通周期延长导通时间,待开关管载止后,输出电压上升,以图补偿负载电流增大的影响。但是,音乐的波动是千变万化的,有时大幅度的冲出信号只是瞬间的事,若信号冲击到来时,开关电源不能及时提供大电流,输出电压必然形成随大信号下降的波形,使信号上冲受限,产生波形失真,等冲击信号过后,PWM电路才输出信号上升,开关电源再降低其输出电压,以使其输出电压稳定。可惜,这一切为时已晚,在此过程中输出信号难免失真,同时也增大了电源纹波脉冲,使放大器的噪声增大。
Jensen功率变换器,则采用传统开关电源它激式驱动器驱动四只MOS FET开关管组成的并联推挽电路,其功放变换器电路如附图所示。该汽车功放中利用MOS FET管作为开关管,可以提高电源变压器的工作效率,有利于抑制脉冲干扰,同时还可以减小电源变压器的体积。变换器的振荡器和控制系统全部集成在IC(TL494)内部。TL494原设计为它激式开关电源驱动控制器,内部除含有振荡器,脉宽调制器以外,还有基准电压稳压电路,死区时间控制电路和两组比较器组成的误差检测电路。TL494在该电路中构成它激式变换器,只利用了其振荡器和驱动电路,用作驱动开关管的脉冲信号源,因而与常规用法有所不用。在该电路中,TL494第5,6脚外接时间常数电路(C3,R5),振荡器产生80kHZ的脉冲信号,经TL494内部双稳态触发器控制,变成两路时序不同的驱动脉冲,驱动两组驱动放大器。TL494内部两组驱动级,由第9,10脚输出时序不同的正向脉冲。为了避免在两路脉冲交替处推挽开关管VT3,VT5和VT2,VT4同时导通,TL494的第四脚外接R6,C2,R4设定死区时间 。一组驱动脉冲使推挽电路一臂导通后,相隔一死区时间,才发出另一组驱动脉冲,使另一臂导通(第四脚电压越高,死区时间越长)。TL494第1,2脚为两组取样放大器的同相和反相输入端,可控制内部比较器组成的脉宽调制器设定的占空比。 |
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