一款D类低音功放的自制

一款D类低音功放的自制,class D power amplifier DIY

在现在的音响系统中，低频成分越来越多，烧友们都特别注意追求感人肺腑的低音效果，且分频点越取越低，这样的音响系统有如下缺点：

1. 音箱的分频电感重达千克，成本高且分布参数大，要影响音质的提升。
2. 功放的动态范围有限，大功率的低频影响了高音的重放。尤其是甲类功放，高音变小且沙哑。
3. 功放发热严重，需大面积的散热器，要增加成本和耗电。

    基于以上考虑，为了发挥已有的甲类功放的高音质，同时享受震撼的低音效果，笔者设计了这款D类低音功放。我们知道，D类放大器的效率很高，且频率越低失真越小，人耳对低频又不敏感，因而用D类。这款功放功率峰值可达350W，几乎可以不用散热器，用原来的书架式音箱再加一个无源低音炮，即可构成完整的音响系统。

    原理见图，声音信号从P1、P2引入，经过缓冲隔离和有源高通滤波，通过P3、P4接原有的功放系统，因为有缓冲级，所以左右声道有很高的分离度，由于滤掉了150Hz以下的频率成分，有效减小了原有系统的负担，确保整个系统有很大的动态范围。经过高通滤波的信号通过R11调节音量后进入比较器U2A。 U2B和U1构成锯齿波发生器，频率为100kHz左右。U2A把信号和锯齿波比较，得到PWM波，推动后级工作于开关状态，有效减小了后级的功耗。Q1 和Q2为推动管，用电流大于20A的高频对管即可，笔者用的是IRF150（40A， N沟道）和IRF9150（40A，P沟道）。C11为保护电解，保护音箱不通过直流电而损坏，容量越大越好。

L1、L2、C1、C2是滤波元件，为了防止50Hz交流电影响，也要越大越好，电容的耐压要大于100V。输出端没有滤波网络，因为低音炮喇叭对100kHz的开关成分呈高阻，即使放出来也听不到，因而省略。主要要注意的是数字部分（U2 、U1、后级推动管）要和滤波部分有效隔离，特别是U5部分，要大面积接地，最好用单独电源并用铜箔包起来。所有电路布线要合理，接线尽量最短，最好一点接地，且大电流部分要在铜箔上上一层锡。机箱最好用金属的并接地，也可和低音炮构成有源低音炮。Q1、Q2稍加散热即可。整个电路不需要调试即可工作，相信不会让你失望。   

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