D类音频功放骚扰功率发射模型与改善研究

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D类音频功放凭借其高效率、体积小等优势,目前已广泛应用于便携式电子产品、专业影音等多个领域。与此同时,D类音频功放的主电路产生的电磁辐射会通过输入/输出导线向外发射。GB13837-2012标准中考察其对外电磁辐射的方法之一是测量输入/输出导线上的骚扰功率,而骚扰功率的测量往往容易超标,直接导致产品的不合格,因而困扰着许多D类音频功放的设计者。本文以一台200W D类音频功放为研究对象,重点分析了输出喇叭线上的骚扰功率发射的来源以及发射机理,并采用场路结合的预测技术,建立了骚扰功率的发射模型,对其进行了定性预测,并提出了几种简单易用的抑制措施。本文的主要工作内容如下:  首先,介绍了D类音频功放的工作原理,在此基础上进行了一台200W全桥D类音频功放的主电路的参数设计,并成功制作了一台样机,为骚扰功率发射的仿真预测及干扰抑制提供了一个具体的对象。  其次,分析了D类音频功放骚扰源以及骚扰功率发射的成因,提出了采用场路结合预测技术来预测D类音频功放输出喇叭线上骚扰功率。通过分析主电路元件的高频模型以及印制电路板的高频模型,采用路的方法建立了D类音频功放主电路的高频等效电路。将电路仿真结果中MOSFET上跳变的电流作为激励源,与输出喇叭线、负载一起,用场仿真的方法建立了输出喇叭线上的骚扰功率发射模型,并进行仿真预测。通过对比仿真结果与实测结果,二者的总体趋势基本一致,验证了该模型的有效性以及预测策略的可行性。  最后,基于仿真和分析结果,本文提出在MOSFET管两端增加RC吸收电路、功放输出端加共模扼流圈等几种简单易用的措施来抑制输出喇叭线上的共模电流,并通过实测证明了本文所采用的抑制措施的有效性。
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