中文简体
صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / کلاس ساب ووفر تقویت کننده: کلاس D در مقابل کلاس AB و کلاس H توضیح داده شده است
پاسخ کوتاه: کلاس تقویت کننده مورد استفاده برای ساب ووفرها، تقریباً در هر طرح برقی که امروزه بین حدود 200 وات تا 3 کیلو وات ساخته شده است، کلاس D است. کلاس AB هنوز کمتر از حدود 150 وات و در برخی ساب ووفرهای hi-fi و خودرو منطقی است، در حالی که کلاس H جایگاهی در کانال های ساب ووفر حرفه ای پرقدرت دارد. کلاس قبل از اینکه برچسب کیفیت صدا باشد یک تصمیم گرما، اندازه و هزینه است.
تهیه منبع ساب ووفر برقی، تقویت کننده صفحه یا ماژول تقویت کننده OEM معمولاً با یک هدف قدرت و یک نقشه کابینت شروع می شود. سپس تصمیم کلاس در هیت سینک، منبع تغذیه، عمق شاسی و صورتحساب مواد - و تنها بعداً در نسخه بازاریابی ظاهر می شود.
بخش‌های زیر توضیح می‌دهند که چرا کلاس D کانال فرکانس پایین را تصاحب کرد، جایی که کلاس‌های خطی همچنان برنده هستند، و کدام اندازه‌گیری‌ها در واقع به شما می‌گویند که آیا یک ماژول تقویت‌کننده ساب ووفر از تولید جان سالم به در می‌برد یا خیر.
چرا کلاس D به کلاس تقویت کننده پیش فرض برای ساب ووفر تبدیل شد؟
یک کانال ساب ووفر 1000 واتی امروزه قابل توجه نیست، بنابراین سوال مفید این است که تقویت کننده با توانی که هرگز به درایور نمی دهد چه می کند. با راندمان حدود 60 درصد - واقع بینانه برای یک مرحله کلاس AB که به سختی رانده می شود - تقریباً 670 وات از هر 1000 وات گرما خارج می شود. یک مرحله کلاس D که با 90% کار می‌کند حدود 110 وات می‌گذارد. این نسبت جرم هیت سینک، صدای فن، عمق شاسی و اینکه آیا قسمت عقب کابینت اصلاً باید تهویه شود یا خیر تعیین می‌کند.
باند فرکانس با توپولوژی نیز مناسب است. یک ساب ووفر با فرکانس 80 تا 120 هرتز هرگز از تقویت کننده نمی خواهد که باقیمانده سوئیچینگ را در رده میانی قابل شنیدن بازتولید کند، و طراحی های مدولاتور مدرن یک حلقه بازخورد را در اطراف فیلتر خروجی می بندند، بنابراین جریمه اعوجاج فرکانس پایین که ماژول های کلاس D اولیه حمل می کردند اکنون تا حد زیادی یک مشکل تاریخی است.
محدوده‌های معمولی نقل‌شده در ادبیات طراحی تقویت‌کننده و برگه‌های داده سازنده. مقادیر واقعی به امپدانس بار و سطح درایو بستگی دارد.
به همین دلیل است که یک ماژول تقویت کننده قدرت ساب ووفر کلاس D با توان 650 وات در 8Ω می تواند روی صفحه عقب بدون خنک کننده اجباری قرار گیرد، در حالی که یک طراحی خطی قابل مقایسه به یک هیت سینک چندین برابر بزرگتر و یک ترانسفورماتور سنگین تر در پشت آن نیاز دارد.
EON180S 2092: ماژول تقویت کننده قدرت ساب ووفر صوتی BTL LP 650W/8Ohm Pro ما یک تیم تحقیق و توسعه قوی داریم که می تواند محصولات را مطابق نقشه ها یا نمونه های ارائه شده توسط مشتریان توسعه و تولید کند. مشاهده محصول → کلاس AB، کلاس D و کلاس H در مقایسه با ساب ووفر Duty
جدول چهار کلاسی را که واقعاً به محصولات ساب ووفر دسترسی دارند مقایسه می کند. محدوده کارایی ارقام معمولی هستند که در ادبیات طراحی تقویت کننده و دیتا شیت های سازنده نقل شده است. مقادیر واقعی با امپدانس بار، ولتاژ ریل و میزان سختی تقویت کننده حرکت می کنند.
| کلاس | کارایی معمولی | گرما در هر 1000 وات خروجی | جایی که هنوز ظاهر می شود | مبادله اصلی |
|---|---|---|---|---|
| کلاس A | 20-30٪ | 2300-4000 وات | ساب ووفرهای Hi-Fi و استودیویی طاقچه | اعوجاج بسیار کم، هیت سینک بسیار بزرگ |
| کلاس AB | 50-70٪ | 430-1000 وات | سیستم‌های زیر 150 وات، خودرو، برخی زیر مجموعه‌های استودیویی | ساده و کم صدا، اما سنگین و گرم |
| کلاس H | 70-80٪ | 250-430 وات | کانال های ساب ووفر حرفه ای با قدرت بالا | خنک تر از AB، هنوز به یک ترانسفورماتور بزرگ نیاز دارد |
| کلاس D | 80-95٪ | 50-250 وات | پیش‌فرض برای زیرشاخه‌های برقی، زیرمجموعه‌های آرایه خطی، قابل حمل | بالاترین راندمان، چیدمان و مراقبت EMI مورد نیاز است |
برگرفته از محدوده بازده بالا: گرما = (100 / بازده - 1) × توان خروجی.
مشخصاتی که کلاس را در یک پروژه واقعی تعیین می کند
کلاس فقط اولین فیلتر است. اینها اعدادی هستند که یک ماژول قابل کار را از یک دیتاشیت جدا می کنند که در تولید از هم جدا می شود.
- قدرت در بار واقعی یک ماژول با ولتاژ 650 وات در 8 Ω و یکی با رتبه 650 وات در 4 Ω، محصولات متفاوتی هستند. در امپدانسی که درایور در واقع ارائه می دهد، قدرت مداوم بخواهید، نه یک رقم اوج.
- ضریب میرایی در فرکانس پایین. امپدانس خروجی در فرکانس 50 هرتز نحوه شروع و توقف یک مخروط ساب ووفر را کنترل می کند. زیر 100 هرتز بیشتر از هر عددی که بالای 1 کیلوهرتز اندازه گیری می شود اهمیت دارد.
- THD N زیر 100 هرتز. منحنی را درخواست کنید، نه یک مقدار واحد در 1 کیلوهرتز. باند ساب ووفر جایی است که ادعای کلاس واقعاً آزمایش می شود.
- رفتار حرارتی در خروجی پیوسته گرما دلیل برنده شدن کلاس D است. ماژولی که برای چند ثانیه امتیاز خود را برآورده می کند، همان محصولی نیست که برای استفاده مداوم رتبه بندی شده است.
- حفاظتی که با خطاهای واقعی مطابقت دارد. رفتار جریان بیش از حد، دمای بیش از حد، آفست DC و رفتار اتصال کوتاه در خروجی باید تعریف شود، نه اینکه با کلمه "محافظت شده" دلالت شود.
- مصرف بیکار و آماده به کار. کانال های خرده فروشی در اروپا و آمریکای شمالی به طور فزاینده ای ارقام آماده به کار را درخواست می کنند و طراحی آنها از همان ابتدا ارزان ترین هستند.
داخل یک ماژول تقویت کننده ساب ووفر برقی
یک ماژول تقویت کننده ساب ووفر معمولاً دو یا سه تخته است که در حالت ایستاده روی هم قرار می گیرند: یک پایه برق روی یک پایه آلومینیومی، یک PCB خروجی که دستگاه ها را حمل می کند، و یک برد کنترل یا DSP در بالا. این پشته بیشتر محدودیت های حرارتی و چیدمان را توضیح می دهد که یک انتگرالگر با آن مواجه خواهد شد.
پشته لایه یک تقویت کننده ساب ووفر معمولی: پایه هیت سینک، PCB خروجی در حالت ایستاده، و یک برد کنترل یا DSP در بالا.
محل قرارگیری هیت سینک، میزان هوای مجاز شاسی و فاصله برد DSP از مرحله سوئیچینگ با کلاس تغییر می کند. یک مرحله خطی کلاس AB معمولاً به باله های عمودی و یک پانل عقب آلومینیومی نیاز دارد. یک ماژول کلاس D اغلب می تواند از خود صفحه عقب به عنوان هیت سینک استفاده کند. یکپارچه‌کننده‌هایی که به طرح کلی برد، مجموعه کانکتور یا ولتاژ ریل نیاز دارند، اغلب می‌توانند یک ماژول استاندارد را به جای شروع از یک PCB خالی تطبیق دهند - این همان چیزی است که خدمات سفارشی سازی برای است.
چگونه DSP و منبع تغذیه نتیجه کلاس را شکل می دهند
کلاس تقویت کننده تصمیم می گیرد که مرحله خروجی چه مقدار گرما ایجاد کند. DSP و منبع تغذیه تصمیم می گیرند که چگونه می توان از آن خروجی استفاده کرد. یک محدود کننده، متقاطع و EQ پیاده‌سازی شده در DSP به مرحله قدرت اجازه می‌دهد بدون قطع کردن درایور به سقف خود نزدیک‌تر شود، به همین دلیل است که بسیاری از ماژول‌های ساب ووفر یک مرحله کلاس D را با یک برد DSP مبتنی بر ADAU1701 و حالت‌های EQ از پیش تعیین شده جفت می‌کنند.
عرضه به همان اندازه اهمیت دارد. یک مرحله رزونانس LLC با تصحیح ضریب توان، راندمان را بالا نگه می‌دارد و ریل‌ها را ثابت نگه می‌دارد زمانی که بیس سنگین جریان را در فواصل کوتاه می‌خواهد - رفتار پشت سر LLC منابع رزونانس در سیستم های ساب ووفر که خریداران OEM اکنون به عنوان استاندارد رفتار می کنند.
تقویت کننده ساب ووفر برقی DSP2405SUB با منبع LLC و بلوتوث برای ساخت ساب ووفرهای پرقدرت، این آمپلی فایر کلاس D 1200 واتی منبع رزونانس LLC را با DSP، بلوتوث TWS و خروجی فرعی 1000 وات 8 اهم جفت می کند. مشاهده محصول → جایی که کلاس AB و کلاس H هنوز جایگاه خود را به دست می آورند
کلاس D جهانی نیست و تظاهر به موارد دیگر منجر به تولید بیش از حد مهندسی می شود. کمتر از 150 وات، طراحی کوچک کلاس AB اغلب ارزان‌تر است، نیازی به فیلتر خروجی ندارد و EMI سوئیچینگ تولید نمی‌کند - که در محفظه‌های فشرده با مدارهای بی‌سیم حساس در نزدیکی آن اهمیت دارد.
کلاس H بین این دو قرار دارد. این یک مرحله خروجی خطی را حفظ می کند، اما ریل های تغذیه را با سیگنال حرکت می دهد، بنابراین گرمای بسیار کمتری نسبت به کلاس AB در توان بالا هدر می دهد و در عین حال از نویز سوئیچینگ به طور کلی جلوگیری می کند. در کانال های ساب ووفر حرفه ای که پلت فرم از قبل خطی است، یک ماژول کلاس H مانند طراحی ترانسفورماتور خطی 800 وات انتخاب معقولی است.
ماژول تقویت کننده ساب ووفر کلاس H AMP800H با ترانسفورماتور خطی برای سیستم‌های ساب ووفر خطی که به گرمای کمتری بدون نویز سوئیچینگ نیاز دارند، این ماژول ترانسفورماتور 800 واتی کلاس H 600 وات را در بارهای 4 اهم ارائه می‌کند. مشاهده محصول → سوالات متداول
کدام کلاس تقویت کننده برای ساب ووفر بهتر است؟
کلاس D above roughly 200 W — it runs cooler, weighs less and costs less per watt than Class AB at the same output. Below about 150 W, a small Class AB build can still be the cheaper option.
آیا کلاس D برای ساب ووفر خوب است یا صدای آن بدتر است؟
در باند ساب ووفر، یک ماژول کلاس D که به درستی طراحی شده است، به وضوح بدتر نیست. چیزی که نتیجه را تعیین می کند ضریب میرایی در فرکانس پایین، THD N زیر 100 هرتز و نحوه رفتار منبع تغذیه تحت بار است.
چرا تقویت کننده های ساب ووفر از کلاس D به جای کلاس AB استفاده می کنند؟
گرما. یک کانال 1000 وات با راندمان 60 درصد حدود 670 وات را به عنوان گرما هدر می دهد، در حالی که یک کانال 90 درصد کلاس D تقریباً 110 وات را هدر می دهد. این شکاف اندازه هیت سینک، عمق شاسی و الزامات فن را تعیین می کند.
تفاوت بین تقویت کننده های ساب ووفر کلاس D و کلاس H چیست؟
کلاس D switches the output devices on and off; Class H keeps a linear output stage but steps the supply rails with the signal. Class H runs cooler than Class AB but still needs a larger transformer.
یک ماژول تقویت کننده ساب ووفر به چه مقدار نیرو نیاز دارد؟
توان پیوسته را با امتیاز RMS راننده در امپدانس واقعی آن مطابقت دهید - 8Ω یا 4Ω، نه رقم اوج روی کارتن. برای یک ساب حرفه ای 15 تا 18 اینچی، 600 تا 1500 W RMS یک محدوده رایج است.
آیا تقویت کننده های ساب ووفر کلاس D به منبع تغذیه خاصی نیاز دارند؟
خاص نیست، اما به خوبی مطابقت دارد. اکثر طرح‌ها مرحله کلاس D را با منبع سوئیچینگ با استفاده از رزونانس PFC و LLC جفت می‌کنند، که وقتی باس‌های سنگین ریل‌ها را پایین می‌کشند، راندمان بالا و خروجی را ثابت نگه می‌دارد.
انتخاب کلاس تقویت کننده یک ساب ووفر به سه عدد کاهش می یابد: طراحی به چه مقدار توان پیوسته نیاز دارد، محفظه چقدر می تواند گرما بدهد، و میزان صورتحساب مواد چقدر اجازه می دهد. کلاس D برای اکثر ساب‌ووفرهای مدرن به هر سه پاسخ می‌دهد، در حالی که کلاس AB و کلاس H در بخش‌های کم‌مصرف و حرفه‌ای بازار، جایی که نقاط قوت خاص آنها هنوز برای خود هزینه می‌کنند، مرتبط باقی می‌مانند.
