2001年全国大学生电子设计竞赛一等奖高效率音频功率放大器

2001年全国大学生电子设计竞赛一等奖高效率音频功率放大器

本设计主要 由功率放 大器 、信号变换 电路 、辅 出功率显示电路和保护电路组成。功率放大器部分采用 D类功率放大器确 保高教率 ，在 5V供电情况 下输 出功率大于 lW，且输 出渡形无明显失真，低频输出噪声电压很低 （输出频率为 20kHz以下时 ，1珏频噪声电压约 Ire‘C）；信号变换部分采用差分放大电路 ，将双端输出信号变为 1：1的单端输出信号；输出功率显示部分用乘法 器电路及带 A／D转换的电压表头显示功率值 ，电路简单 合理 ：保护 电路部分采用电赢互感 器监控 ，实现辅 出短路保护

根据题 日要求，整个 系统 由 D娄功率放 大器、信号转换 电路 及功率测量显示装置组成。系统组 成如图 1所 示其 中核 12“部 分为 D类功率放大器 。之所 以我们选择此方案是因为 D类功放能够达到更高的效率 ，且更好地确保波形不失真 ．加之以合理 的 滤 波 网络 叉 进 一 步 克服了高频干扰 ，从 而使 系 统 成为高效率 、不失：！ 要麓 D奘功率放，：器功率试电路及显示 电路真 、低干扰 的功率放大系统 ：下面我们分别论述框 图中各部分设计 方案：一、 功率 放大器 1 脉宽调制 电路（PWM）{脉宽调制原理如 图 2。方案一 用普通 PwM芯片 。虽然此类芯片可直 接产生脉时产生电弧。其消弧原理是 ：当触点刚打开时 ，点火线 圈初级绕组产 生的 30Or自感电势对电容器充电 虽然触 点剐打开时其缝隙很小 ，但这时电容器上 电压很低 ，所 以触点闻不会产生电弧。随着 电容器上充电电压的升高 ，触 电问的缝隙也 随着凸轮的旋转 而增 大 当电容器充 满电、电压选最 大时 ，触点间 的缝隙也同时达 到最大 ，所 以这 时也不会产生电弧。电容器的容量一般在 0l5～0 301-1：左右电容器的常 见故障有绝缘 击穿 （导致短路 或精屯 ） 及 内部 引出线断路等。对其检查有 下 几种方法 ，可根据具体情况选 用 。 {1）感觉检查法 ：打开分电器盖 ，转动曲轴 使触点闭合 ，接通点火开关 ，一手摸电容外壳 另 一手去拨动动触点 臂．若有麻手感 觉 ，则说明 电容已被 击穿 ，可将其拆下用万用表确认 。 （2）比较检查法 ：取下分电器盖上的 中央高压线 ，并使之距 车体 5～7ram左右，接通点火开戈 ，使用起 动机或用手拨动断电器触点 ，察看高压火花 的强度 ，再将电容器拆下 ，重复上述试验 ：如果两次高压火 花完全一样 ，说明电容器 已失效 ．应换新 件 （3）交流试灯 检查 法 ：将 220VAC电压 的一端接 电容的～端 ，另一 端通过一只 白炽灯泡接 电容器的 另一端 ：若灯 泡发亮 ，说 明电容器内部短路 ；若灯泡不亮或傲红 ，将 电容取下后短接其外壳与引跛。在短接处如有 强烈 蓝色火花发生 ，则说明电容良好 。如无火花发生或火花弱 ，则表示电容失效或容量变小 。