D類功放EMI加濾波器設(shè)計(jì)

作者：深圳市矽源特科技有限公司 瀏覽：1673 發(fā)表時(shí)間：2017-03-25

D類功放輸出

D類功放的輸出為PWM，因?yàn)槔冉M成自身是一個(gè)濾波器，所以能夠不接濾波器就能直接得到模擬信號(hào)。下圖是寄生在喇叭端的模型電路：

以最為常用4歐姆，內(nèi)部寄生的大概為33UH的寄生電感：仿真的波特圖為下圖：

可以看到剛剛好-3DB落在19.5Khz，剛好可以滿足對(duì)信號(hào)濾波的需求。

EMI認(rèn)證加濾波器的設(shè)計(jì)

D類功放，基本都會(huì)有EMI問題，因?yàn)檩敵龅氖荘WM波形，會(huì)造成EMI超標(biāo)，EMI超標(biāo)有兩個(gè)方面一個(gè)是PWM的路徑，再一個(gè)是喇叭寄生濾波器濾波后可能依然會(huì)有一定的高頻擾動(dòng)加載在信號(hào)上。

從上述總結(jié)來看，過EMI認(rèn)證需要外加濾波器或磁珠，且放置的位置應(yīng)靠近D類功放的輸出管腳，避免PWM的走線過長，形成干擾。

磁珠：在有高頻通過時(shí)表現(xiàn)出阻值。磁珠的重要的規(guī)格有三個(gè)方面，頻率、阻抗、電流。阻礙在這個(gè)頻率或頻率以上的頻率，對(duì)以上的頻率有多少歐姆的阻抗的作用。

LC濾波器：最重要的是截止頻率和Q值。

截止頻率：即-3db點(diǎn)，約為0.707左右

如電感=10UH，電容=1uf，的LC一階濾波：

Q值：損耗/輸入功率。當(dāng)輸入功率固定時(shí)，Q值越大，損耗也就越大，發(fā)熱也就越大。

當(dāng)Q值>0.707后，曲線出現(xiàn)峰值，Q值越大峰值越大，波動(dòng)越大，下降的每倍頻的衰減速度越快，峰值處會(huì)導(dǎo)致該頻率的THD變大。

當(dāng)Q值<0.707后,整個(gè)曲線的帶寬變窄，造成原有的通頻帶大幅下降，影響聲音。

所以一般過EMI的濾波器，為了保證不改變20hz-20khz的頻響，Q值最好在0.707附近，不要太小，也不要太大。

當(dāng)負(fù)載為4歐姆時(shí),電容為1UF，電感為10UH時(shí)：

仿真電路如下：

仿真波特圖波形如下：

計(jì)算出的是51.7Khz，這里-3db變成了44.57HZ,這是因?yàn)镼值小于0.707了，0.632的Q值=-3.98DB,下圖為找到-3.9db的波特圖，就能對(duì)應(yīng)計(jì)算的頻率了，Q值小于0.707把原有的頻寬減小了，所以Q值越小，頻寬越窄。

（具體參數(shù)根據(jù)實(shí)際元件值定義，理論計(jì)算最理想的值在實(shí)際中很多都不存在，所以得看實(shí)際情況來定義具體的值，這個(gè)參數(shù)加上誤差可能會(huì)對(duì)高頻有或多或少的衰減作用，但這個(gè)衰減在19KHZ附近，一般人耳無法區(qū)別這個(gè)頻率的聲音大小）

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