TA2020 T类数字功放摩机手记

simon62

比 ZL 高一級別的 ZLH ，在 taobao 不難找到的。

QQ虫

开关电源的输出电容才是好电容

冠中之杰88

楼上可否讲明白些？

phydias

开关电源工作频率一般都比较高，100kHz~300kHz较常见，输出电容容量倒不要多大，需要工作在高频下，还要不发热，所以一般都是Low Impedance, ESR都相对低很多。

44061716

只想看图

phydias

有童鞋发站内短信问俺电感的技术问题，俺一时没法作答，因为手上电感不多，磁环也有一些，懒得动，不相自己绕。说说一般的原则吧。

输出电感的作用是什么？

懂开关电源的人就知道了，这个电感的作用与降压式DC-DC开关电源里的电感作用是一样的，只不过这里不是恒压输出，输入PWM时时在变，所以响应指标要求非常高。另外就是这儿是正压输出+负压输出。

因此，分析数字功放用瞬态分析法，比起频域分析更有用。

TA2020内部上管开通后，首先对电感充电，电感蓄能并向负载（后面有电容，可以把负载视为纯阻性，简化分析）输出部分功率，见附图中的红线回路。H桥路在两个输出级分别开通上管和下管。

MOS管关断后，电感电流不能突变，电感中的蓄能继续向负载释放。这时释放能量的回路见图中蓝色部分。这时回路中MOS管并没有主动导通，都是关断的，而且电流是反向的。MOS管反向是被导通的——MOS管存在反向的寄生二极管，由它提供电流回路。由于寄存生二极管的参数指标并不是设计指标，反向导通特性并不理想，所以，MOS管通过外接快速二极管并联分流其寄生二极管电流（奇怪只有对地的二极管，没有对电源的二极管，也许对电源加一路二极管并联更合理，这是另一个话题）。

为了保证波形的对称，减小失真，这两个阶段回路参数也应该是对称的。

说完原理，再谈电感。

电感的选择要求能工作在高频，蓄能能力足够，直流电阻小，分布电容小。

phydias

上回说电感要求电感蓄能力强，直流电阻小，分布电容小，还有要求，就是线性好，损耗小，辐射小。

一、空心电感

空心电感在这里并不合适。

空心电感的优点是线性好，其它几方面全是缺点了。由于磁路介质是空气，空气里的电磁辐射和能量衰减很快，损耗就大了；其次是绕线过长，直流电阻很大，这是电能损耗；分布电容大，辐射磁能多，且不说它干扰电路其它部分的工作，光是能量损耗就相当可观。

二、磁芯电感

磁芯电感提供集中的磁路，电感参数比空心电感好很多，但它的缺点也很多。通用小体积电感线性不好，磁路过饱和，大电流的时候出现失真；工作频率很高，100kHz~1MHz, 不是所有的电感都能工作到这个范围的，如下图，很多开关电源用的电感都只能工作到300kHz以下，那就不合适用到这里。合适的磁芯选择，包括磁芯的截面积、磁路长度、磁路回路（全闭合、半闭合、全开放）等等。

所以，选择电感的时候，要对电感的所有参数都是已知的，并不是电感量符合要求就行。

phydias

磁环电感

磁环电感是全封闭磁路，漏磁小，损耗小，线性很好。它的缺点是磁芯材料要用的多，体积大。但相对空芯电感，它的体积就算小的了，且绕线用铜量少，可以用粗线，直流电阻也很小，基本上是理想的形式。

只是找合适的成品不太容易，可供应性不佳，厂机用这种电感的话，可以定做。

以前的主板有很多这种电感，都是用很粗的多股铜线绕的，可承受30A的电流，但它的电感量太小，一般都小于1uH。DIY的同学可以自己拆下来绕线，绕多少圈俺就没算过，要根据磁芯材料来计算。

半封闭电感

所谓半封闭，是指磁路中间有气隙。这种电感也有较好的线性，相对可以把电感成品的体积和形状好控制一点。

出于体积考虑，成品电感会用细点的铜丝，因此直流电阻会大一点，在这里应用可能会影响音色（前面分析过，扬声器回路直流电阻要小于扬声器的5%），如果能控制其直流电阻小于30毫欧，那也不错了。

相对地，这种电感有点漏磁，有点损耗，那看怎么设计了，最好是专门为数字功放设计的。现在主板上CPU电源多用这类电感，但那是大电流的小电感，多是20A~30A 1uH左右，电感量不够。

下面的图中，左边是磁环电感，这个比较好认，磁路是封闭的，没有气隙，如果是两个半圆拼起来来的，那就不算哈。

右边是半封闭的电感中的一种，内部是“工”它磁芯，外壳用磁材料套上，与内部磁芯有气隙。如果外壳不是磁材料，而是耐火材料，那就不算半封闭了。

磁柱电感

这里指柱状磁芯或者工字磁芯，外绕铜线的电感。这种电感用在这里不合适，它除了比空心电感体积小之外，其它就不是什么优点，损耗和辐射都比较大，只是价格便宜而已。这种电感就不上图了。

因此，理论上说，磁环电感用在这里是最好的，官方资料上也是推荐这种类型的。如果对体积和空间有限制，那就选择半封闭类型的。

除了磁芯，其它指标也很重要。简单地说，就是磁芯是高频低损耗的，磁路截面积大一点好，铜线线径大一点好。另外，普遍反映的大功率电感存在发热的问题，这主要是指标不满足要求造成的，如过饱和（磁路截面积不够），铜损大（线太细），磁芯工作频率低等等。

nvcxy

慢慢看

QQ虫

楼主的理论与实践相当利害。
个人认为：数字功放的失真和音质主要由是它的还原度决定，就是电感和电容的滤波回路，把放大的数字信号还原成模拟信号，再经喇叭放出声音。这个滤波回路不知道有什么公式可算没有？按厂家的电路，应是空心电感。这个要精确的测出使用电感的电感量与电容的容量，才能达到厂家的要求吧。

phydias

30# QQ虫


不是空芯电感，一般都用磁环电感。

根据负载不同，需要调整才是，但TA的芯片是展频的，频率不固定，大致一个范围就可以了，而大功率的版本如TA2022，那就麻烦点，先估算，再仿真，再验证， 需要一些专业技能

olepotato

功放用的输入滤波电容，用 Nchicon HD, Rubycon ZL, 或 Chemi-con KZE 就可以了。
可以加上一颗普通,非 low ESR 的电容配搭使用，如 1000uF 的 low ESR 配 1000uF 普通电容，可该善储放电能时的波纹，这是我以前搞开关电源的心得。

phydias

32# olepotato

的确是这样的，高频看ESR，低频看Xc

zhuleipro

讲了不少理论，但是还是有点不明白的，对于开关电源的纹波问题，可否使用线性电源避免？我现在用的线型变压器整流滤波+7812稳压+普通电容滤波，是否就不用考虑esr的问题？

电感的话讲了那么多到底多少uh的电感合适呢？淘宝上有卖磁环电感的，就是一般都是360mh，500mh这样的，可以用吗

phydias

34# zhuleipro


用线性稳压源没有用的，线性电源反应很慢，得要低阻抗高脉冲电流的电容。

电感用10uH, 用主板上的大磁环自己绕吧，上面有图，绕个10多圈再测电感值，看看一匝是多少，那你就知道要绕多少匝了。

shanjia

动圈喇叭自身的电感量一般有多大？

phydias

36# shanjia

喇叭电感量是变化的，一般可测到1mH的，但经过前面的RzCz的过滤，33kHz的频率都进不到喇叭处，可视喇叭为纯阻负载

lsa

顶上

okmlp

大哥，你太强了。。购买2024的计划推迟。。继续学习

MAXJIAN

不是吹的