功率放大器正负电源设计问题

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功率放大器正负电源设计问题 [复制链接]

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？

cruelfox

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。

maychang

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。

maychang

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。

maychang

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。

chunyang

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。

olive888

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