基于高頻鏈單級(jí)逆變的高效率低失真音頻開關(guān)功放研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-19 04:52
音頻開關(guān)功放因具有較高的效率而在廣播系統(tǒng)、專業(yè)演出、影院系統(tǒng)、汽車音樂系統(tǒng)、便攜式音箱、移動(dòng)電子設(shè)備等場合獲得了廣泛的應(yīng)用。開關(guān)功放通常需要一級(jí)開關(guān)電源將市電轉(zhuǎn)換成合適的直流電壓為其供電,因此音頻信號(hào)放大過程需要經(jīng)過兩級(jí)功率轉(zhuǎn)換。采用單級(jí)開關(guān)功放(Single-Stage Switching Amplifier,SSA)電路,可以實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的單級(jí)功率放大,減少一級(jí)功率轉(zhuǎn)換電路,省去整流濾波電路,提高系統(tǒng)效率。此外,SSA輸出脈寬調(diào)制(Pulse Wdith Modulation,PWM)波形頻率是開關(guān)頻率的兩倍,可以以較低的開關(guān)頻率獲得PWM波倍頻效果。上述優(yōu)點(diǎn)使得SSA在高效率、高功率密度音頻放大場合具有良好的應(yīng)用前景。但是SSA存在周波變換器換流死區(qū)期間濾波電感電流與漏感電流沒有流動(dòng)通路而導(dǎo)致的電壓尖峰大、能量損失與失真問題;此外SSA開關(guān)頻率很高,高開關(guān)頻率導(dǎo)致了高開關(guān)損耗,限制了SSA的實(shí)際應(yīng)用。本文致力于解決SSA中存在的上述問題,研究具有高效率、低輕載功耗、低失真的單級(jí)功率轉(zhuǎn)換音頻開關(guān)功放電路。SSA電路濾波電感與漏感電流在周波變換器死區(qū)時(shí)間內(nèi)沒有流動(dòng)通路,因而會(huì)產(chǎn)生非常...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 音頻功放簡介
1.2.1 音頻功放性能指標(biāo)
1.2.2 音頻功放電路形式
1.2.3 兩級(jí)功率變換開關(guān)功放
1.3 高頻鏈單級(jí)逆變技術(shù)
1.3.1 工作原理
1.3.2 電路結(jié)構(gòu)
1.3.3 調(diào)制方法
1.3.4 換流方法
1.4 單級(jí)開關(guān)功放研究現(xiàn)狀
1.4.1 高效率低失真音頻放大關(guān)鍵問題
1.4.2 雙極性移相調(diào)制單級(jí)開關(guān)功放
1.4.3 單極性移相調(diào)制單級(jí)開關(guān)功放
1.4.4 多通道輸出單級(jí)開關(guān)功放
1.5 論文的主要工作
1.5.1 章節(jié)安排
1.5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新
第2章 全橋有源鉗位高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
2.1 BPSMFBAC-SSA基本工作原理
2.2 原邊軟開關(guān)范圍拓寬分析
2.3 電路工作模態(tài)分析
2.4 軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件分析
2.4.1 周波變換開關(guān)管
2.4.2 原邊開關(guān)管
2.4.3 鉗位開關(guān)管
2.5 單雙極性移相調(diào)制FBAC-SSA對(duì)比
2.5.1 電路拓?fù)?br> 2.5.2 軟開關(guān)范圍
2.5.3 輸出電壓失真
2.6 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
2.6.1 變壓器設(shè)計(jì)
2.6.2 勵(lì)磁電感
2.6.3 鉗位電容與原邊電容
2.6.4 低通濾波器
2.6.5 反饋電路
2.7 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
2.7.1 穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)工作波形
2.7.2 軟開關(guān)驗(yàn)證
2.7.3 效率測試結(jié)果
2.7.4 失真測試結(jié)果
2.7.5 低壓電池供電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.8 本章小結(jié)
第3章 半橋有源鉗位高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
3.1 半橋有源鉗位實(shí)現(xiàn)原理分析
3.1.1 電壓鉗位與能量平衡
3.1.2 BPSMSSA有源鉗位分析
3.1.3 BPSM半橋有源鉗位SSA
3.2 電路工作模態(tài)分析
3.3 濾波電感能量回收分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 雙通道輸出高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
4.1 電路拓?fù)渑c調(diào)制原理
4.2 周波變換器換流
4.3 原邊開關(guān)管軟開關(guān)
4.4 音頻通道隔離度
4.5 雙通道開關(guān)功放電路對(duì)比
4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 單級(jí)/兩級(jí)混合高效率低失真2.1通道開關(guān)功放
5.1 混合2.1通道功放工作原理
5.2 開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗對(duì)比
5.3 電源泵問題及其消除原理
5.4 不同2.1通道開關(guān)功放電路對(duì)比
5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3195153
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 音頻功放簡介
1.2.1 音頻功放性能指標(biāo)
1.2.2 音頻功放電路形式
1.2.3 兩級(jí)功率變換開關(guān)功放
1.3 高頻鏈單級(jí)逆變技術(shù)
1.3.1 工作原理
1.3.2 電路結(jié)構(gòu)
1.3.3 調(diào)制方法
1.3.4 換流方法
1.4 單級(jí)開關(guān)功放研究現(xiàn)狀
1.4.1 高效率低失真音頻放大關(guān)鍵問題
1.4.2 雙極性移相調(diào)制單級(jí)開關(guān)功放
1.4.3 單極性移相調(diào)制單級(jí)開關(guān)功放
1.4.4 多通道輸出單級(jí)開關(guān)功放
1.5 論文的主要工作
1.5.1 章節(jié)安排
1.5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新
第2章 全橋有源鉗位高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
2.1 BPSMFBAC-SSA基本工作原理
2.2 原邊軟開關(guān)范圍拓寬分析
2.3 電路工作模態(tài)分析
2.4 軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件分析
2.4.1 周波變換開關(guān)管
2.4.2 原邊開關(guān)管
2.4.3 鉗位開關(guān)管
2.5 單雙極性移相調(diào)制FBAC-SSA對(duì)比
2.5.1 電路拓?fù)?br> 2.5.2 軟開關(guān)范圍
2.5.3 輸出電壓失真
2.6 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
2.6.1 變壓器設(shè)計(jì)
2.6.2 勵(lì)磁電感
2.6.3 鉗位電容與原邊電容
2.6.4 低通濾波器
2.6.5 反饋電路
2.7 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
2.7.1 穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)工作波形
2.7.2 軟開關(guān)驗(yàn)證
2.7.3 效率測試結(jié)果
2.7.4 失真測試結(jié)果
2.7.5 低壓電池供電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
2.8 本章小結(jié)
第3章 半橋有源鉗位高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
3.1 半橋有源鉗位實(shí)現(xiàn)原理分析
3.1.1 電壓鉗位與能量平衡
3.1.2 BPSMSSA有源鉗位分析
3.1.3 BPSM半橋有源鉗位SSA
3.2 電路工作模態(tài)分析
3.3 濾波電感能量回收分析
3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 雙通道輸出高效率低失真單級(jí)開關(guān)功放
4.1 電路拓?fù)渑c調(diào)制原理
4.2 周波變換器換流
4.3 原邊開關(guān)管軟開關(guān)
4.4 音頻通道隔離度
4.5 雙通道開關(guān)功放電路對(duì)比
4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 單級(jí)/兩級(jí)混合高效率低失真2.1通道開關(guān)功放
5.1 混合2.1通道功放工作原理
5.2 開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗對(duì)比
5.3 電源泵問題及其消除原理
5.4 不同2.1通道開關(guān)功放電路對(duì)比
5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3195153
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