Berechnung des Induktorstroms der Klasse D

Wie berechne ich den erforderlichen Induktivitätsstrom (RMS, Sättigung) für einen Klasse-D-Verstärker?

Gehe von folgender Konfiguration aus:

  • Lautsprecherimpedanz (Z) = 4 Ohm
  • Ausgangsleistung (P) = 400 W

(Berechnungen sind gerundet und gehen von keinen Schaltverlusten am Ausgang aus)

  • v P P = 113 v
  • v R M S = 113 v × 0,3535 = 40 v
  • P = v R M S 2 Z = 1600 v 4 R = 400 W

Wird der Strom wie folgt berechnet?

  • ICH P P = v P P Z = 113 v 4 R = 28 A
  • ICH R M S = v R M S Z = 40 v 4 R = 10 A

Bedeutet dies, dass ich eine Induktivität benötige, die für mindestens 10 A RMS ausgelegt ist und einen Sättigungsstrom von 28 A überschreitet?

Der von mir verwendete Klasse-D-Verstärker ist eine "H-Brücken"-Ausgangskonfiguration, was bedeutet, dass er die erforderlichen 40 Vpp aus einer einzigen 20-V-Versorgung erzeugt. Ich brauche also zwei Induktivitäten pro Lautsprecherausgang. Bedeutet dies, dass meine erforderliche Induktivität für 14 A Sättigung/5 A Strom ausgelegt sein sollte?

Sind meine Berechnungen korrekt? Ich weiß, dass die, die ich gepostet habe, für einen linearen Verstärker (z. B. Class-AB) gültig sind, aber ich weiß nicht, ob sie für Class-D gleich sind, wenn man bedenkt, dass ein Class-D-Verstärker immer max V schaltet, und daher, Ich bin immer während eines kurzen Zeitraums am Maximum.

In anderen Beiträgen habe ich die Erwähnung von "Core Loss" und "V / us" gesehen. Was bedeutet das?

(Der fragliche Verstärker ist ein TI TAS5630B. Das Datenblatt gibt keinen empfohlenen Induktor an, und das EVM wurde mit benutzerdefinierten hergestellt).

Antworten (1)

Sie haben ein paar falsche Prämissen in Ihrer Frage.

Zunächst einmal muss die Induktivität nur den Spitzenstrom verarbeiten, nicht den Spitze-zu-Spitze-Strom. Der Spitzenstrom beträgt 14A, da das Vorzeichen egal ist.

Zweitens benötigen Sie selbst in einer H-Brückenkonfiguration nur eine Induktivität pro Lautsprecher.

Wenn Ihre Stromversorgung der H-Brücke nur 20 V beträgt, beträgt die Spitzenspannung, die Sie über der Last erzeugen können, genau diese 20 V. Die Spitze-zu-Spitze-Spannung beträgt 40 V und die RMS-Spannung der Sinuswelle 14 V. Die maximale Sinusleistung an 4 Ω beträgt 50 W. Der Spitzenstrom beträgt 5 A und der RMS-Strom 3,54 A.

Wenn Sie wirklich 40 Veff an Ihrem 4-Ω-Lautsprecher entwickeln möchten, benötigen Sie eine Versorgung von mindestens 60 V für die H-Brücke.

Oh ja! Natürlich ist die Spannung über dem Induktor niemals höher als Vsupply. Das hätte ich erkennen müssen. Ich glaube, ich habe H-Bridge und BTL verwechselt. Hier ist ein Beispiel für die verschiedenen Ausgangskonfigurationen, die dieser Verstärker bietet: i.imgur.com/NXm5JaE.png Später habe ich die Zahl von 40 Vrms mit 40 Vpp verwechselt, Sie haben Recht, ich brauche Vpp/2 = 113/2 = 56,2 V ( Ideal natürlich).
Beachten Sie, dass beim Ansteuern der Last von einer H-Brücke die Aufteilung der Induktivität in zwei Teile (eines pro Zweig der Last) eine EMI-Reduzierung ermöglicht.
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