600 W koncový stupeň třídy D

Jan Robenek, 10. Listopad 2009 - 7:10

Potřebujete velké výkony a nechcete si pomáhat složitými tranzistorovými strukturami? Tak přesně pro Vás je určeno jednoduché integrované řešení od Texas Instruments s názvem TAS5630. Připojte 50 V zdroj, nalaďte kytaru a hlavně – pozor na uši a okenní tabule sousedů odnaproti!

Integrovaný výkonový zesilovač společnosti Texas Instruments s označením TAS5630, 300W STEREO / 600W MONO PurePath™ HD ANALOG-INPUT POWER STAGE, umí při jednoduchém napájení z 50 V zdroje zajistit vstupnímu analogovému signálu výstupní výkony až do 300 W (Stereo, 4 Ω zátěž typu BTL (Bridge Tied Load)), resp. 600 W (monofonní provedení, PBTL). Výkonová struktura třídy D zahrnuje uzavřenou zpětnovazební smyčku, známou také jako PurePath™ HD. Tato integrovaná technologie umožňuje dosáhnout klasických vlastností třídy AB (<0.03 % THD) při současné vysoké účinnosti zesilovacích stupňů třídy D. Ve srovnání s klasickým přístupem třídy D však k nárůstu zkreslení dochází zejména v případě omezování výstupních úrovní (Clipping).

Technologie PurePath™ HD rovněž přispívá k nižším klidovým ztrátám, tj. ještě větší celkové účinnosti. Ve spojení s referenčním návrhem napájecího zdroje třídy G (Texas Instruments) pro obvody TAS563x lze ztráty v daném zapojení snižovat měrou ještě větší.

Způsob zapojení koncového stupně v konfiguraci 2.1

Koncový stupeň TAS5630 může být provozován v monofonním, stereofonním nebo také 4kanálovém režimu. S vnějším světem se stýká pomocí 64, resp. 44 vývodů daného typu pouzdra.

Blokový diagram typické aplikace

Konkrétní schéma zapojení jedné z možných variant

Základní vlastnosti TAS5630:

Integrovaná zpětná vazba (PurePath™ HD)
- Šířka pásma užitečného signálu až do 80 kHz
- THD 0.03 % (1 W, zátěž 4 Ω)
- Přirozený zvuk, umocněný plochou charakteristikou THD v celém frekvenčním rozsahu
- PSRR 80 dB (BTL, bez vstupního signálu)
- SNR >100 dB (křivka A)
- Bez rušivých projevů po zapnutí napájení
Vícenásobná konfigurace na stejné desce plošného spoje
- Mono - Parallel Bridge Tied Load (PBTL)
- Stereo - Bridge Tied Load (BTL)
- 2.1 Single Ended Stereo a BTL Subwoofer
- Čtyři jednoduché (Single Ended) výstupy
Celkový výstupní výkon při 10 % THD+N
- 600 W (Mono PBTL)
- 300 W na kanál (Stereo BTL)
- 145 W na kanál (4násobný výstup - Quad Single Ended)
Vysoká účinnost koncového stupně (>88 %), 60 mΩ výstupní MOSFETy
Dvě pouzdra s rozšířenou tepelnou působností
- PHD (64pinové QFP)
- DKD (44pinové PSOP3)
Vlastní systém ochran zahrnuje
- Podpětí
- Tepelné přetížení
- Limitaci
- Ochranu proti zkratu
- Signalizaci chyby
Vyhovuje požadavkům na EMI (podmínkou je samozřejmě akceptování doporučeného systémového návrhu)