1）對于過流保護(hù)設(shè)置值問題：
電流保護(hù)閥值選取:流過FET 的電流包括音頻輸出和LPF 濾波網(wǎng)絡(luò)電流，所以；實(shí)際要求設(shè)置值要高于音頻電流峰值。我比較喜歡這樣選取：功放飽和輸出時(shí)的最大輸出電流X1.5；2）RDSON選取：可以根據(jù)實(shí)際最高工作溫度選取，通常可以取85C 時(shí)的RDSON 值；3）有了電流和RDSON，就可以選IC 的保護(hù)值了。這里需要注意的是大電流下的FET 開關(guān)波型應(yīng)該是很干凈的方波，如果有毛刺的話，可以適當(dāng)增加?xùn)烹娮韬蛢?yōu)化退耦結(jié)構(gòu)。對于直流輸出問題：可能重載時(shí)；電源電壓跌落，但；由于變壓器或負(fù)載正負(fù)不對稱，正負(fù)電源電壓跌落不一致，致使功放某一半波提前飽和輸出了。出現(xiàn)這問題時(shí)；通常不是功放問題，你可以略微提高電源電壓增加水塘電容試試。
2）一般理想的工程條件下，半橋工作的實(shí)際死區(qū)時(shí)間越短越好，最小可以設(shè)置到10 納秒
3）IRS2092S 做全頻功放時(shí)應(yīng)注意的問題，最好能選擇線性度比較好的元件，調(diào)制頻率選擇在300~400KHz，適當(dāng)匹配LC 濾波器的L/C 的值，可以比較要的解決問題。推薦L 選取18~22μH。如果要進(jìn)一步改善平坦度，L 可以取到10μH，同時(shí)；調(diào)制頻率提高到400KHz 左右。
4）PWM 調(diào)制及咔噠聲抑制問題：電路的過度過程不匹配，前級電源電壓降落引起
的電壓飄逸被后級放大造成的。調(diào)整一下時(shí)續(xù)可以解決問題。
另：IRS2092/S 已經(jīng)在IC 內(nèi)加入開關(guān)機(jī)消“咔噠”功能。一般無需外加電路。
5）針對不同Qg 的MOS，柵電阻怎么選擇，Qg 太大2092 發(fā)熱非常快的解決：可以用降頻或增加?xùn)烹娮璺绞浇档虸RS2092 的溫升，一般；Qg 和開關(guān)頻率并不是IC 發(fā)熱的主要原因，發(fā)熱可能更多的源于開關(guān)管產(chǎn)生的電壓過沖，改善PCB 布線和退耦可以抑制IC 發(fā)熱。對于300W 額定輸出功率，推薦IRFI4020-117P會更好些。
6）做500W的功放可以用IRS2092 搭配IRF6785MTRPbF 兩并，PCB 設(shè)計(jì)合理的話；THD+N可以達(dá)到0.02%以上的水平。IRFB4227 也可以用在這寬功放中，只是效果會差些。
7）對于MOS管的發(fā)熱，MOS 管發(fā)熱是多種原因造成的，首先；電壓電流規(guī)格要合適，過大或過小都會加重發(fā)熱量。其次；選用專用驅(qū)動IC 和MOSFET。再次；注意PCB 設(shè)計(jì)布局，選擇合適的安裝位置和規(guī)格。
8）用IRS2092 實(shí)現(xiàn)更大功率輸出時(shí)建議不要擴(kuò)流，否則；很難保證匹配精準(zhǔn)。IRS2092 做千瓦以下級的功放已經(jīng)足夠了。
9）D 類功放在高音部分變音是因?yàn)椋篖C 濾波器和調(diào)節(jié)器都是低通結(jié)構(gòu)，它們對高頻信號都有一定的衰減，就會聽到變音。可以改善這兩部分的參數(shù)，達(dá)到要求的帶寬
10）IR 最新的MP4，MP5 和MP7 這三個(gè)DEMO 版，它們的頻帶都可以達(dá)到24K 之上，在4 歐姆條件下，比最早的DEMO略微一點(diǎn)加寬，如果帶8歐姆負(fù)載的話，其實(shí)帶寬遠(yuǎn)超過48K 了，主要是內(nèi)部有個(gè)LC 濾波器的帶寬把它抑制了。為保證音頻帶寬的足夠?qū)挾龋骖櫛旧砉南鄬Ρ容^低的要求，用了一個(gè)22 微亨的電感，如果說需要把帶寬加寬，只要把這個(gè)電感值略微減少，比如說16 到18 微亨，它的帶寬就可以加寬，音響功放本身達(dá)到60K，是沒有任何問題的，經(jīng)測試，功放完全可以帶3ohm或2ohm負(fù)載由于演示板內(nèi)部選擇的過優(yōu)保護(hù)點(diǎn)和MOSFET 是按照4ohm 負(fù)載設(shè)置，它并不能夠在兩歐姆的時(shí)候輸出功率加倍。另外；這個(gè)電路目前是非常穩(wěn)定。
11）死區(qū)時(shí)間對THD 的有多大影響？
死區(qū)對THD 的影響是非常的大的，實(shí)際上相當(dāng)于對正弦波的波低削了一下，如果做諧波測試的話，增加的主要是三次諧波，它尤其對音色的影響更是很大，我們曾經(jīng)測試過，如果說有個(gè)50納秒的死區(qū)時(shí)間的話，如果沒有做反饋，THD 的值可以達(dá)到2.8%，如果聽音的話，會感到非常的干澀，所以說死區(qū)時(shí)間對THD 是非常重要的，所以在這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)是高底邊的互鎖匹配和MOSFET 的QGD 這個(gè)值，還有MOSFET 的引線電感。
12）IR2092 做低音炮時(shí)的載波頻率計(jì)算和測試：
IR2092 由二介反饋電容大小來決定的，在決定了輸入阻抗和輸出阻抗，這兩個(gè)電容決定了它的頻帶，一般來講，我們建議在低音功放場合，調(diào)制頻率一般是限制48k 到100K 之間，實(shí)際上對于低音炮來講，它的輸出頻率通常不會超過600 赫茲，100K 的調(diào)制頻率對600 赫茲來說已經(jīng)是足夠了。比較低的調(diào)制頻率，可以允許MOSFET 的開關(guān)速度相對比較慢，以獲得更低的噪音，也可以降低總體開關(guān)損耗，把效率提高到百分之98 的水平，因?yàn)榘颜{(diào)制頻率降低以后，輸出電感通常要加大的，按照我們目前的經(jīng)驗(yàn)，如果是帶1 歐姆的低音喇叭的話，那么濾波電感一般可以選擇在60 微亨左右，這個(gè)時(shí)候低音比較渾厚。
13）。避免噪音干擾主要有幾方面，
一方面是選用專用的驅(qū)動器和專用的MOSFET，這樣它的噪音會非常的低，我們現(xiàn)在的IRAUDIOMP4 和MP5 的DEMO 版，可以直接接收音機(jī)而不會干擾。這可能是業(yè)界唯一的解決方案。第二點(diǎn)，我們的PCB 設(shè)計(jì)是非常有特色的，元器件線連接是非常專業(yè)的，是解決前期噪音的方法之一，總體來講，D 類功放的設(shè)計(jì)要求很高，主要原因是內(nèi)部頻率比較高，這樣MOSFET 電流會被調(diào)制分割，里面有非常高的射頻分量，這些分量會在PCB 上面產(chǎn)生聚膚效應(yīng)。高頻噪音如果擴(kuò)散；就會調(diào)制運(yùn)算放大器產(chǎn)生一些背景噪音，這需要多方面的技巧去解決，另一方面2092 集成了高（射）頻噪音免疫的放大器。所以D 類放大器里面要解決多種問題，很多理論已經(jīng)超出了傳統(tǒng)AB 類放大器的知識范疇。D 類放大器設(shè)計(jì)很講究效率，而AB 類更多的是講的是信號保真，由此；增加了很多的要求，對現(xiàn)在的工程師來講，設(shè)計(jì)D 類功放；遇到更多的是挑戰(zhàn)，但是這個(gè)背后將是獲得更高的效率和更好的音質(zhì)的成就。
14）D 類功放是一個(gè)系統(tǒng)，除了效應(yīng)管以外，還是需要驅(qū)動器，電容電感等等，由于它是工作在大功率條件下，它的材質(zhì)，屏蔽性和放置方式都是非常講究的，首先，電感我們推薦盡可能做屏蔽性結(jié)構(gòu)，比如說是用PM 或者是PQ 結(jié)構(gòu)，當(dāng)然是最好的，即便用這些結(jié)構(gòu)會發(fā)現(xiàn)磁場的輻射方向是不一樣的，有些是前后的，有些是向下的，這些方向必須正交于PCB 的信號線的布局方向，這樣不會有磁場的干擾進(jìn)入到系統(tǒng)里面，或者是干擾最小，這樣系統(tǒng)就可以獲得最好的效益。
15）關(guān)于死區(qū)時(shí)間選擇：死區(qū)時(shí)間設(shè)置和客戶選用的MOSFET 參數(shù)是密切相關(guān)的，原因有兩方面，一方面是各款MOSFET的密勒效應(yīng)不一樣，即便MOSFET 的驅(qū)動電阻相等，但由于Qgd 不相同，不同程度抑制了MOSFET關(guān)斷，所以對死區(qū)時(shí)間要相應(yīng)的放長，另外各款MOSFET 寄生二極管的恢復(fù)速度不同，等效導(dǎo)通時(shí)間不等，設(shè)置死區(qū)時(shí)間一定要長于MOSFET 寄生二極管的恢復(fù)時(shí)間，否則就會形成比較嚴(yán)重的短路，功放對這類噪音非常敏感。所以要注意，MOSFET 的寄生二極管必須是肖特基的，否則你會發(fā)現(xiàn)，它的發(fā)熱量至少會提高一倍，音色也會硬很多。
16）關(guān)于肖特基二極管，市面上面是沒有一個(gè)理想的肖特基，理想的肖特基是要求壓降在0.25V 以下，目前來講只有15V 的肖特基接近這個(gè)值。無論是多么理想的肖特基，在MOSFET 上面并聯(lián)是不可取的，主要原因是MOSFET 是一個(gè)個(gè)體結(jié)構(gòu)，它的引線電感通常是在13nH，同樣電流肖特基管通常也是T-220 封裝，它們的引線電感值接近。為了在摩斯管關(guān)斷的時(shí)候，把電流擠到旁邊的肖特基管里面去（MOSFET 寄生二極管壓降通常是在0.6 伏左右），所有引線感應(yīng)電壓不能超過0.6 伏，否則；寄生二極管就會開啟。MOSFET 和肖特基并聯(lián)時(shí)，從MOSFET 管芯看，引線電感是串聯(lián)的。對于一個(gè)超過20nH 的電感，感應(yīng)電壓又不能超過0.6的條件下，它允許電流非常非常小的，所以說當(dāng)功率稍微大點(diǎn)的時(shí)候，肖特基并聯(lián)作用將基本消失殆盡，所以原則講是不建議并聯(lián)肖特基在MOSFET 上。
17）音響專用MOSFET 和普通開關(guān)型MOSFET 的主要區(qū)別是什么？
音響專用MOSFET 和普通開關(guān)型MOSFET 的區(qū)別是在三個(gè)方面，第一點(diǎn)是音響專用的MOSFET 是肖特基型的，由于它的調(diào)制頻率達(dá)到了400K，電壓基本上要達(dá)200 伏，在這個(gè)電壓下面硬開關(guān)工作，而且；每周期都有續(xù)流要求，對MOSFET 要求遠(yuǎn)超過普通開關(guān)電源，所以它的MOSFET 必須是肖特基型結(jié)構(gòu)。第二點(diǎn)是MOSFET 的Qgd 的值也是不同的，專用摩斯管的值是優(yōu)化的，Qgd 值的減小能夠保證輸出的脈寬精度，而我們普通的開關(guān)型的MOSFET，它主要強(qiáng)調(diào)的是成本和開關(guān)損耗的綜合值。它對脈寬的損失并不考慮，普通開關(guān)型的MOSFET 輸出的主要是PWM 信號，它不對高頻響應(yīng)做任何處理，而專用音響MOSFET，要求響應(yīng)到24K 以上的頻帶，所以它的響應(yīng)是非常的快。第三，柵寄生內(nèi)阻。音響的MOSFET 對脈沖奇變的抑制能力要高于開關(guān)電源的MOSFET，專用的MOSFET 柵寄生內(nèi)阻通常在1 歐姆左右，這個(gè)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于驅(qū)動電阻，而開關(guān)型的值通常在十幾歐姆到幾十歐姆，專用音響MOSFET，控制這個(gè)值后，能有效保證脈沖寬度的精準(zhǔn)，音響的MOSFET 和普通的MOSFET 的區(qū)別是非常大，有興趣的話，對比兩個(gè)摩斯管的測試結(jié)果，會發(fā)現(xiàn)無論是從功耗還是從音質(zhì)上面來講，區(qū)別是非常明顯的。
18）在半橋電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為甚么有時(shí)母線電壓會上升？
喇叭是一個(gè)特殊的東西，表面看；它是歐姆型的，但；由于本身固有頻率特性的限制，在廣譜的頻率/功率范圍，阻抗呈山脈起伏似的變化。在輸出的頻率高于它本身的頻率，它表現(xiàn)出容性阻抗；低于頻率諧振點(diǎn)時(shí)表現(xiàn)為感性。對于擁有多個(gè)諧振點(diǎn)；且是非完全彈性型變體的喇叭而言，阻抗變化非常復(fù)雜。這些感性或容性特性表明，喇叭會在不同時(shí)間儲存或釋放或大或小的能量，它會在電環(huán)路里面形成能量循環(huán)，就是說喇叭里面的機(jī)械動能或電磁能量會被D 類調(diào)制開關(guān)回收到電源里面或充到喇叭里，這時(shí)候會發(fā)現(xiàn)電源電容電壓會升起或下降，同樣當(dāng)喇叭在輸出功率的時(shí)候，它也會把電容里面的能量放到喇叭里推動音盆，作為音頻的動力，這時(shí)候會發(fā)現(xiàn)電源是波動的了，這也是效率會非常高的原因，它會把未專換有效機(jī)械動能的能量和一些無功阻抗分量寄存循環(huán)能量會全部回收起來，而AB 類是無法回收的，正因?yàn)槿绱耍珼 類功放的阻尼系數(shù)和效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AB 類，通常條件下，如果D 類功放做的好的話，它的阻尼系數(shù)可以達(dá)到110dB。
19）D 類功放的輸出濾波電感怎樣選擇？輸出濾波電感發(fā)熱量大是什么原因？怎樣解決？
這類功放的材質(zhì)目前有兩種用的比較多，一種稱之為醒鐵粉材料，實(shí)際上是一種超細(xì)微鐵粉材料，用環(huán)氧樹脂混合澆鑄形成的環(huán)。另外一個(gè)就是常見的國產(chǎn)的R2KBD 材料，這個(gè)材料的性能原則上講是超過PC40，主要原因是RKBD 材料它的磁感強(qiáng)度可以達(dá)到4800 左右，而PC40 只能達(dá)到3500 左右。R2KBD 材質(zhì)居里溫度達(dá)到250゜C，遠(yuǎn)高于PC40，從抗音頻飽和程度和可靠性講來講，國產(chǎn)材料優(yōu)于進(jìn)口材料。
20）大電流場效應(yīng)管與IR 的驅(qū)動電流的關(guān)系是如何？
MOSFET 開通的時(shí)候，最重要的是有一個(gè)電強(qiáng)壓的方式來啟動，當(dāng)我們輸入電壓到柵級的時(shí)候，就好像是我們加電壓在電容上面一樣，所以我們開通MOSFET 的時(shí)候，小電流的MOSFET 的柵電容是會比較大的，會影響功放開關(guān)的表現(xiàn)從而影響音質(zhì)，所以大電流場效應(yīng)管要考慮到驅(qū)動電流是多大，并配以適當(dāng)Qg 的MOSFET.
IRS2092典型應(yīng)用電路圖
|
