自制D類低音功放的工作原理

在現(xiàn)在的音響系統(tǒng)中，低頻成分越來越多，燒友們都特別注意追求感人肺腑的低音效果，且分頻點(diǎn)越取越低，這樣的音響系統(tǒng)有如下缺點(diǎn)：

音箱的分頻電感重達(dá)千克，成本高且分布參數(shù)大，要影響音質(zhì)的提升。

功放的動(dòng)態(tài)范圍有限，大功率的低頻影響了高音的重放。尤其是甲類功放，高音變小且沙啞。

功放發(fā)熱嚴(yán)重，需大面積的散熱器，要增加成本和耗電。

基于以上考慮，為了發(fā)揮已有的甲類功放的高音質(zhì)，同時(shí)享受震撼的低音效果，筆者設(shè)計(jì)了這款D類低音功放。我們知道，D類放大器的效率很高，且頻率越低失真越小，人耳對(duì)低頻又不敏感，因而用D類。這款功放功率峰值可達(dá)350W，幾乎可以不用散熱器，用原來的書架式音箱再加一個(gè)無源低音炮，即可構(gòu)成完整的音響系統(tǒng)。

原理見圖，聲音信號(hào)從P1、P2引入，經(jīng)過緩沖隔離和有源高通濾波，通過P3、P4接原有的功放系統(tǒng)，因?yàn)橛芯彌_級(jí)，所以左右聲道有很高的分離度，由于濾掉了150Hz以下的頻率成分，有效減小了原有系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，確保整個(gè)系統(tǒng)有很大的動(dòng)態(tài)范圍。經(jīng)過高通濾波的信號(hào)通過R11調(diào)節(jié)音量后進(jìn)入比較器U2A。 U2B和U1構(gòu)成鋸齒波發(fā)生器，頻率為100kHz左右。U2A把信號(hào)和鋸齒波比較，得到PWM波，推動(dòng)后級(jí)工作于開關(guān)狀態(tài)，有效減小了后級(jí)的功耗。Q1 和Q2為推動(dòng)管，用電流大于20A的高頻對(duì)管即可，筆者用的是IRF150（40A， N溝道）和IRF9150（40A，P溝道）。C11為保護(hù)電解，保護(hù)音箱不通過直流電而損壞，容量越大越好。

L1、L2、C1、C2是濾波元件，為了防止50Hz交流電影響，也要越大越好，電容的耐壓要大于100V。輸出端沒有濾波網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榈鸵襞诶葘?duì)100kHz的開關(guān)成分呈高阻，即使放出來也聽不到，因而省略。主要要注意的是數(shù)字部分（U2 、U1、后級(jí)推動(dòng)管）要和濾波部分有效隔離，特別是U5部分，要大面積接地，最好用單獨(dú)電源并用銅箔包起來。所有電路布線要合理，接線盡量最短，最好一點(diǎn)接地，且大電流部分要在銅箔上上一層錫。機(jī)箱最好用金屬的并接地，也可和低音炮構(gòu)成有源低音炮。Q1、Q2稍加散熱即可。整個(gè)電路不需要調(diào)試即可工作，相信不會(huì)讓你失望。