‌现在的数字功放电路替代了大部分中小型功放

王重阳

‌今天来谈一下数字功放，现如今的小型音响，如电脑低音炮，蓝牙音响，小型功放，连液晶电视都是数字功放了，，数字功放电路的特点，功耗小，音质佳，故障率低，已经替代了过去传统功放，以前的一些小功放的芯片我估计都没有用处了，维修也失去了一些好生意，感觉最近几年都没怎么修功放了，大家还有功放音响修吗
下面就来简单介绍一下数字功放的工作原理
一、什么是数字功放？

CLASS-D， 即数字功放也叫D类功放。数字功放的核心特征：
①音乐信号不能直接放大，需要先转换为开关信号；
②放大器工作在开关状态，功率管是场效应管；
③功放输出端有线圈、电容组成的低通滤波器。

数字功放相对于模拟功放的主要优势是：效率高。
高效率带来的好处：
①功放可以做得很小、很轻；   
② 功率可以做很大；   
③ 省电，节能环保。


二、功放的基本原理

如下为基本框图
图片




①误差校正：用于消除功放产生的失真。方法是，将功放输出的信号采样与输入信号比较，用负反馈方式消除功放产生的失真。
②脉冲调制：将音乐信号变换为开关控制信号，用以控制开关桥。
③开关桥：是数字功放的功率放大部分。功率管采用场效应管，工作在开关状态，因此可以获得90%以上的效率。
④低通滤波器：将功率脉冲信号转换为音乐信号。开关桥输出的是大功率的脉冲信号，不能直接送喇叭。
⑤开关模式电源：给功放各部分电路供电。相较于模拟功放的环牛电源，开关电源的优势主要是：重量轻，能稳压。


三、数字功放的优势

数字功放的核心优势是高效率，综合使用效率能达到80%以上，远高于其它功放。高效率带来的好处：
①功放发热小，器件工作温度低，寿命和可靠性都会明显提高；
②体积和重量都远小于模拟功放；
③体积、重量的大幅度降低，可以节约运输、安装成本，降低搬运、安装难度；
④节约电能，降低运营费用。


四、主要功能及指标解释

①效率
举例：
AB类功放典型效率25%，如果需要得到1KW的音频输出功率，需要输入的交流电
功率为：1000÷0.25=4000W，
发热量为4000-1000=3000W；
D类功放的典型效率80%，同样输出1kW的音频功率，需要输入的交流
电功率为：1000÷0.8=1250W，
发热量为1250-1000=125W。
从这个对比，很容易明白高效率的意义。
②有源PFC（有源功率因素校正）
A、使功放成为电网的纯阻性负载。最大限度的利用电能，减小对电网的污染。
B、使得功放能适应很宽的交流电网电压波动。比如交流电压从90~260伏变化，功放都能以额定输出功率正常工作。
C、在全球任何地方实现即插即用。
③接地
由于数字功放基本上都会采用开关电源。为了能通过EMC测试，在开关电源的入口，线、火线与地线间都会接安规电容，因此会有微弱电流泄漏到地上，如果功放不接地，在接触功放机壳时可能会有触电的感觉。因此，功放必须接地。
④功率
功率是指功放输出音乐能量的大小，功率越大驱动音箱的能力越强。数字功放不仅大幅度提高了8Ω/4Ω负载下的输出功率，而且大大增强了2Ω低负载下带载能力的稳定性。
⑤信噪比
信噪比是功放最大额定输出功率与零输入信号时功放输出噪声功率之比值。信噪比主要体现了对功放弱信号的解析能力，以及背景噪音的干净程度。
105dB以上的信噪比，应该是一个不错的指标。
⑥失真度
失真度是指功放对音乐信号产生畸变的程度。失真度应尽量小，失真度越小表明功放对声音保真度越高，通常认为0.1%以下的失真是很难被发觉的。
⑦频响
频响用于表示在规定频率范围内，功放对不同频率信号放大倍数的一致性。理想功放对所有频率信号具有相同的放大倍数，频响曲线是一条水平直线。如果频响不平坦，会出现声染色。
⑧阻尼系数
阻尼系数是负载阻抗与功放内阻的比值。表征了功放对喇叭的控制能力。通常功放内阻都足够小，一般认为认为阻尼系数大于200就足够好了。在实际工程上，喇叭与功放间的连线，是导致功放对喇叭控制能力变差的主要原因。



数字功放的工作原理主要包括以下几个步骤：‌1

‌误差校正‌：用于消除功放产生的失真。具体方法是将功放输出的信号采样与输入信号进行比较，通过负反馈方式消除功放产生的失真。
‌脉冲调制‌：将音乐信号变换为开关控制信号，用以控制开关桥。
‌开关桥‌：是数字功放的功率放大部分。功率管采用场效应管，工作在开关状态，因此可以获得90%以上的效率。
‌‌低通滤波器‌：将功率脉冲信号转换为音乐信号。因为开关桥输出的是大功率的脉冲信号，不能直接送给喇叭，所以需要通过低通滤波器进行转换。
此外，数字功放的核心在于数字信号处理技术。它将模拟音频信号转换为数字信号进行处理，然后再放大。放大后的数字信号通过低通滤波器恢复为模拟信号输出到扬声器。这种方法不仅提高了信号处理的准确性，还减少了许多传统模拟功放的局限性。通过这种技术，数字功放可以在保持音质的同时实现高效能量转换。

总的来说，数字功放通过一系列精密的处理步骤，实现了高效、低失真、低噪音的音质输出，成为现代音响系统中不可或缺的一部分。

云贵桂粤

很多烧上脑的家伙不承认数字功放

上拉电阻

云贵桂粤 发表于 2024-11-7 18:50
很多烧上脑的家伙不承认数字功放

我就是你口中的  烧上脑的家伙

我有一个 纯手工的 功放  
环牛交流 输出 双95V   滤波电容板 用了64个 680uF/200V 电解电容

上拉电阻

云贵桂粤 发表于 2024-11-7 18:50
很多烧上脑的家伙不承认数字功放

云贵桂粤

上拉电阻 发表于 2024-11-7 20:19

这个电路可以啊！

上拉电阻

云贵桂粤 发表于 2024-11-8 12:37
这个电路可以啊！

我有一个 功放 就是按照这个图纸做的  那一个环牛 就1000W  我一个手拿不动  两个手拿都特别的吃力

还有那个 滤波电容板  用了64个电解电容   

算不算  你口中的  烧上脑的家伙

唐伯虎

还是喜欢模拟。。。