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[讨论] 功率放大器正负电源设计问题

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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-12-27 22:45:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zpccx 于 2017-12-27 22:48 编辑


如图所示,功率放大器的电源电压为±12V
输入电压为Vin=-4V ~ +4V,增益G设置为1.5
输出电压Vout=-6V ~ +6V
负载为纯电阻,阻值为RL=1.5Ω,
因此功放输出电流约为Iout= -4A ~ +4A


当功放的输入电压为+4V时,对应的输出电压为6V,输出电流约为+4A,此时,负载上的功率为4x4x1.5=24W
功放输出级的管压降Vce=12V-6V=6V,因此功放的耗散功率=6V x 4A =24W,
负载功率加上功放耗散功率,等于电源(此时为+12V供电,连接-12V的管子不导通)提供的功率,也就是24W+24W=48W
综上,+12V电源应当能够提供大于48W的功率。
同理,当输入电压为-4V时,对于的输出电压为-6V,计算出来的-12V电源功率也应该大于48W

我的疑惑如下:
1. 负载电流高达4A,那么±12V电源都应该能够承受大于4A的电流吗?
2. 找了一圈LDO,发现正电压的LDO有能够承受4A以上电流的,但是负电压的LDO没有能承受4A以上电流的,能否使用4个1A电流的LDO并联,这样总共可以给-12V电源引脚提供4A的承受能力?我用TINA仿真了一下,是可以的,不知道现实中有没有这么做的

3. 有没有能够转换负电压且能提供大于4A电流的芯片?
4. 这种正负电轨且高电流的功率运放电源,怎么设计比较好?




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纯净的硅(高级)

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发表于 2017-12-28 00:01:29 | 显示全部楼层
为什么一定要给大功率的运放用稳压电源供电呢? 如果它的PSRR够就没必要加LDO了。


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maychang

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发表于 2017-12-28 08:23:48 | 显示全部楼层
1. 负载电流高达4A,那么±12V电源都应该能够承受大于4A的电流吗?

如果功率放大器是连续满载工作,例如功率放大器输出是用于驱动超声波变换器连续工作,那么±12V电源应该能够连续承受大于4A的电流。如果功率放大器不是连续工作,例如其输出是用于驱动扬声器产生音乐或者语言信号,那么因为音乐和语言并不是连续满载工作,电源只需要承受峰值大于4A电流,大部分时间其电流小于4A,电源的散热能力可以稍稍降低一些。


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maychang

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发表于 2017-12-28 08:28:34 | 显示全部楼层
2. 找了一圈LDO,发现正电压的LDO有能够承受4A以上电流的,但是负电压的LDO没有能承受4A以上电流的,能否使用4个1A电流的LDO并联,这样总共可以给-12V电源引脚提供4A的承受能力?

功率放大器通常对电源稳定性的要求不是很高,不一定非使用线性稳压芯片来供应功率放大器的电流。
即使你希望用稳压电源来供电给功率放大器,也可以使用开关电源。现在的开关电源无论是稳定性还是纹波,均已达到相当高的水平,供电给音频功率放大器毫无问题。


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maychang

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发表于 2017-12-28 08:30:48 | 显示全部楼层
4. 这种正负电轨且高电流的功率运放电源,怎么设计比较好?

目前来说,完全可以使用开关电源。


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发表于 2017-12-28 16:30:14 | 显示全部楼层
LDO并不适合用于大功率场合,用常规三端稳压器即可,只是功放一般并无稳压要求,电源储备功率够就行了。注意,串联稳压芯片并非都是LDO,LDO特指低压差型串联稳压芯片,不要乱用术语。如果确实需要用稳压电源,那7812/7912 5A型的即可,注意其封装和型号尾缀不同于普通1A型。通常说的78、79系列忽略型号尾缀时特指1A输出型。

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谢谢,不过没有找到5A版本的。。。  详情 回复 发表于 2018-1-3 22:48
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-12-28 23:50:43 | 显示全部楼层
祝楼主节日快乐!祝大家新年万事如意


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-1-3 22:48:33 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2017-12-28 16:30
LDO并不适合用于大功率场合,用常规三端稳压器即可,只是功放一般并无稳压要求,电源储备功率够就行了。注 ...

谢谢,不过没有找到5A版本的。。。

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比如78H12。  详情 回复 发表于 2018-1-4 00:09


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发表于 2018-1-4 00:09:46 | 显示全部楼层
zpccx 发表于 2018-1-3 22:48
谢谢,不过没有找到5A版本的。。。

比如78H12。

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负电压的没有  详情 回复 发表于 2018-1-5 16:05
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2018-1-5 16:05:51 | 显示全部楼层

负电压的没有

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79H12。  详情 回复 发表于 2018-1-6 00:01


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发表于 2018-1-6 00:01:25 | 显示全部楼层

79H12。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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