Class D 功放高次諧波過(guò)流保護(hù)分析和解決方法

發(fā)布時(shí)間：2014-1-27 10:55 發(fā)布者：eechina

關(guān)鍵詞： D類(lèi) , 功放 , 高次諧波 , 過(guò)功率

作者：Ryan Wang (SZ) 王凡---華南和深圳 OEM 團(tuán)隊(duì)，TI公司

摘要
高次諧波過(guò)流保護(hù)是一種特殊的過(guò)流、過(guò)功率現(xiàn)象。通常用戶(hù)的電路設(shè)計(jì)完全正確，常規(guī)功率測(cè)試未超過(guò)額定功率。該種保護(hù)的定位及解決較為困難。本文結(jié)合理論分析和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析了高次諧波過(guò)流保護(hù)的原因，并提供了解決方案。

1、Class D 高次諧波過(guò)流保護(hù)現(xiàn)象
通常 Class D 功放芯片都會(huì)設(shè)計(jì)有過(guò)流保護(hù)功能，在輸出電流超過(guò)限流閥值后芯片自動(dòng)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)信號(hào)停止輸出。一般的過(guò)流保護(hù)是由于輸出功率超過(guò)額定或者輸出短路而引起。還有一種特殊的過(guò)流保護(hù)現(xiàn)象是由于高次諧波能量過(guò)大引起。高次諧波過(guò)流保護(hù)是一種特殊的過(guò)功率現(xiàn)象。通常用戶(hù)的電路設(shè)計(jì)完全正確，常規(guī)功率測(cè)試未超過(guò)額定功率。這種保護(hù)具有以下幾個(gè)特征：

問(wèn)題機(jī)器在 1KHz 標(biāo)準(zhǔn)音頻信號(hào)測(cè)試時(shí)輸出功率并未超過(guò)最大輸出功率。
播放高頻成分較多的歌曲較容易出現(xiàn)保護(hù)。
使用水泥電阻代替喇叭作為負(fù)載，保護(hù)現(xiàn)象消失。
減小，或者去掉輸出 LC 濾波器的電容，保護(hù)現(xiàn)象消失。

若上述現(xiàn)象發(fā)生則可以懷疑是由于高次諧波能量引起的過(guò)流、過(guò)功率保護(hù)。高次諧波過(guò)流保護(hù)的原因較為復(fù)雜，首先分析一下 LC 濾波網(wǎng)絡(luò)及喇叭阻抗的頻率響應(yīng)特性。

2、LC 濾波器的頻率響應(yīng)
圖 1 是一個(gè)典型的 Class D 輸出濾波網(wǎng)絡(luò)（BTL 輸出模式）。LC 濾波器由 L，C 和負(fù)載 R 組成。

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