• 正在加载中...
  • 定压功放

    定压功率放大器(constant voltage power amplifier)广泛应用于广播系统及报警系统,甚至应用于超声等功率转换产品,常见的该类功率放大器主要承担音频远程传播系统的心脏功能。 最早的产品概念来源于1949年美国的产品标准,起初主要应用于学校、办公室、报警产品,随后应用范围逐步推广至军事领域、海事领域、消防领域,近年一部分超声类产品也采用这种产品及电路结构作为功率源。 早期的产品采用电子管,采用推挽拓扑至输出变压器,该类定压放大器体积庞大,效率低,寿命短,目前已很少使用;随后出现的双极性晶体管功率放大器目前应用较多,最常见的系统由10v-80 输出的AB类或B类双极性功率放大器驱动相应额定功率的输出变压器组成,输出变压器通过不同的抽头实现70v/100v/120v的音频电压有效值输出,这类放大器随后又衍生出来基于B类为基础的H类多级电源电压产品和电源电压随动放大器产品,这两种产品基于B类放大器,但是能量转换效率要提高10%-20%左右,发热量减小很多,功率密度有所提高。 目前基于PWM调制的数字功率放大器产品已经逐渐占领主流市场,高功率密度,高转换效率,长寿命产品支持。小功率定压功率放大器逐步采用单芯片的CLASS D 放大器驱动高压输出变压器的结构,目前在诸如报警系统、应急广播系统等电池供电的产品中广泛应用这类结构的定压放大器产品,这类产品功率不大,从10W-300W,效率高为其显著特征,满功率输出效率甚至大于95%,为传统模拟放大器所不能比拟。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 定压功放 英文名: constant voltage power amplifier
    作用: 功率放大 应用: 军事、海事、消防等

    目录

    概念介绍/定压功放 编辑

    定压功率放大器(constant voltage power amplifier)广泛应用于广播系统及报警系统,甚至应用于超声等功率转换产品,常见的该类功率放大器主要承担音频远程传播系统的心脏功能。

    最早的产品概念来源于1949年美国的产品标准,起初主要应用于学校、办公室、报警产品,随后应用范围逐步推广至军事领域、海事领域、消防领域,近年一部分超声类产品也采用这种产品及结构作为功率源。

    早期的产品采用电子管,采用推挽拓扑至输出变压器,该类定压放大器体积庞大,效率低,寿命短目前已很少使用;随后出现的双极性晶体管功率放大器目前应用较多,最常见的系统由10v-80 输出的AB类或B类双极性功率放大器驱动相应额定功率的输出变压器组成,输出变压器通过不同的抽头实现70v/100v/120v的音频电压有效值输出,这类放大器随后又衍生出来基于B类为基础的H类多级电源电压产品和电源电压随动放大器产品,这两种产品基于B类放大器,但是能量转换效率要提高10%-20%左右,发热量减小很多,功率密度有所提高。

    随着功率电子技术的发展, 目前基于PWM调制的数字功率放大器产品已经逐渐占领主流市场,高功率密度,高转换效率,长寿命产品支持。小功率定压功率放大器逐步采用单芯片的CLASS D 放大器驱动高压输出变压器的结构,目前在诸如报警系统、应急广播系统等电池供电的产品中广泛应用这类结构的定压放大器产品,这类产品功率不大,从10W-300W,效率高为其显著特征,满功率输出效率甚至大于95%,为传统模拟放大器所不能比拟。

    无输出变压器定压数字功率放大器(transformerless constant voltage power amplifier)技术以其更高的功率密度成为新兴的行业技术标准,数字功率放大器输出端滤波处理后直接输出,省去了笨重巨大的输出变压器是其显著特点,具备最高的功率密度,最大的功率质量比,整机频响极大提升,音质明显高于传统系统,目前成为行业研究设计的新方向。

    无输出变压器定压数字功率放大器技术的核心在于工作的广泛的适应性,高可靠性,高运行稳定性,确保MTBF>10万小时,具备良好的短路保护,过流保护,续流保护,温度功率控制,超功率自动增益控制等功能,确保功率转换的高效率高可靠,做到小故障自动快速处理不影响输出,突发问题续流支持不中断输出,环境影响自动适应,另外阻抗匹配,器件选用等环节也会在很大程度上影响产品性能。

    由定压放大器所组成的背景音乐、公共广播、应急报警系统已经普及与我们的日常生活,该类系统统称定压播放系统(constant voltage speaker system)。

    定压放大器是定压播放系统的心脏,简单的定压播放系统由信号源、放大器、定压喇叭组成,比较大的系统加入更多的不同分区信号源,采用更多的定压放大器,优化功放及应急电源备份,通过远程控制协议协调各部分功能。

    带输出变压器100V系统构成:

    定压功放 定压功放

    无输出变压器100V系统构成

    定压功放 定压功放

    定压的含义/定压功放 编辑

    定压输出的称呼很容易造成认知误差,在定压放大器的应用中是一个交流概念,满功率输出的是电压有效值就是定压放大器的额定电压,既不是直流概念中的一直维持固定电压电流随信号变化,也不是交流概念中的交流电压有效值恒定。定压放大器输出电压按照其增益随着输入电压的变化而变化,测试时施加1000Hz0.775Vrms正弦波信号在输入端,输出端在额定负载额定功率输出的条件下,电压有效值恒定为70Vrms/70.7vrms/100Vrms/120Vrms。

    100V系统是比较常见的,美国常用70.7V。

    输出变压器/定压功放 编辑

    常见的定压输出变压器额定功率在10W-300W, 比较大的有1000W-2000W的较为少见,因为具备较好的效率和比较小的漏磁,这类变压器大都使用环形的,铁芯经过特殊加工卷绕起来,外观为环状。方形的E型铁芯叠合结构变压器多用在小功率产品上。

    E型铁芯变压器

    定压功放 定压功放

    环形铁芯变压器

    定压功放 定压功放

    设计计算/定压功放 编辑

    虽然定压系统输出电压高线路电流较小,对应的线路损耗较少,但是对于功率稍大的系统,或者距离较远的系统,选择合适的导线就很为重要。

    系统拓扑

    定压功放 定压功放

    系统损耗:

    定压功放 定压功放

    导线选择参照表:

    定压功放 定压功放

    系统的优劣势/定压功放 编辑

    显著优势

    系统支持多扬声器,一台功放可以带动多个分部与多点的扬声器,信息发布范围大。

    支持不同功率等级的扬声器加入系统,不同功率的扬声器配套不同的线间变压器都可以在总功率允许的前提下加入到功放输出总线上,同样的扬声器也可以通过接驳线间变压器的不同抽头实现不同的功率信号输出。

    低成本系统,功放输出电压高,支持普通的电线远程传输,整体系统铜耗低,成本低。

    容易扩展,系统可以随时增加不同的扬声器单元实现扩展,只需要简单的线路连接。

    1.

    系统支持多扬声器,一台功放可以带动多个分部与多点的扬声器,信息发布范围大。

    2.

    支持不同功率等级的扬声器加入系统,不同功率的扬声器配套不同的线间变压器都可以在总功率允许的前提下加入到功放输出总线上,同样的扬声器也可以通过接驳线间变压器的不同抽头实现不同的功率信号输出。

    3.

    低成本系统,功放输出电压高,支持普通的电线远程传输,整体系统铜耗低,成本低。

    4.

    容易扩展,系统可以随时增加不同的扬声器单元实现扩展,只需要简单的线路连接。

    不足之处

    声音质量没有定阻功放支持的扬声器系统好, 因为输出变压器和线间变压器的存在会导致低频频响和高频频响劣化,导致整个系统重放带宽变窄,不过目前的无输出变压器产品已很大程度上提高了系统的重放频响。

    也是因为变压器的存在,信号峰值失真较大。

    系统效率仍然不够高,大系统的综合能量损耗较大。

    1.

    声音质量没有定阻功放支持的扬声器系统好, 因为输出变压器和线间变压器的存在会导致低频频响和高频频响劣化,导致整个系统重放带宽变窄,不过目前的无输出变压器产品已很大程度上提高了系统的重放频响。

    2.

    也是因为变压器的存在,信号峰值失真较大。

    3.

    系统效率仍然不够高,大系统的综合能量损耗较大。

     

    添加视频 | 添加图册相关影像

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:38次 历史版本
    2. 参与编辑人数:14
    3. 最近更新时间:2019-03-15 12:38:33

    互动百科

    扫码下载APP