Klasse D versterkers zijn bekend om hun hoge rendement tov conventionele versterkers.
In dit project wordt een andere unieke eigenschap aangetoond: een uitzondelijke geluidskwaliteit, zelfs beter dan de meeste klasse AB versterkers.
Deze eigenschap maakt deze versterker een goede keus voor kritische audio-luisteraars die genoeg hebben van het stroomverbruik en warmte-ontwikkeling van klasse A.
De hier gepresenteerde versterker is ontwikkeld voor hoog vermogen, maar met de juiste voedingsspanning en -impedantie kan het gedimensioneerd voor lagere vermogens meer geschikt voor kleinere ruimtes, zonder in te leveren op de kwaliteit. U behoeft uw high-end-luidsprekers dus niet te vervangen door party-boxen. |
|
De versterker LPC1 is ontwikkeld door:
Rebix Electronics
|
Werking
De werking van klasse D is geheel anders dan van klasse A, AB of B.: In klasse D wordt vermogen gegenereerd door het moduleren van de duty-cycle verhouding van het rechthoek-signaal van een schakelende converter. Dit rechthoek- of PWM-signaal wordt versterkt met enkel logische poorten en vermogens-schakelaars. De duty-cycle verhouding resulteert in een laag-frequent component (na filteren) met het zelfde maximum vermogen t.o.v. de voedingsspanning als bij klasse A of B, maar met een rendement van >90%.
Rendement
Bekend is het vermogens-rendement van klasse B; met een sinus-signaal op vol vermogen is dit ongeveer 70 % van het voedingsvermogen, Met een rechthoek-signaal wordt dit rendement 100% en met een driehoek- of zaagtand-signaal slechts 50 %. Dit soort signalen zijn gebruikelijk in UPS-converters, net-voedingen of CRT-afbuig-units, maar niet in de meeste muziek. Met signaal nivo's lager dan het maximum neemt het rendement van klasse B proportioneel af tot nul.
Met muziek signalen is de verhouding tussen het maximum en gemiddelde (RMS-) nivo 20 dB of meer (uitgezonderd het geluid van commerciele radiozenders) zodat het gemiddelde rendement van een klasse B versterker dan meestal niet boven de 5-10 procent uitkomt.
Een klasse D versterker heeft in theorie geen energie-verlies. Een uitgangsstroom 90 graden uit fase met het signaal (bij een complexe belasting zoals een luidspreker vlakbij hun resonantie-frequentie) gebruikt geheel geen vermogen, dit in tegenstelling tot conventionele versterkers.
Bij grote vermogens is klasse G of H meer gebruikelijk om hun hogere rendement tov klasse A of B bij een Ohmse belasting. Bij een complexe belasting prdoceren deze versterkers echter meer energieverlies dan klasse D. Ventilatoren om de warmte af te voeren en om stof te verzamelen zijn bij klasse G of H nog steeds noodzakelijk.
De LPC1 kan vermogens tot 1 of 2 kW leveren zonder ventilaroren.
Een digitale versterker ?
De klasse D versterker LPC1 is geen digitale versterker. De pulsbreedte van het PWM-signaal wordt analoog gemoduleerd. Dit geeft de mogelijkheid van een snelle terugkoppeling. In andere echt "digitale versterkers" wordt het PWM-signaal geheel digitaal gegenereerd, waarbij een snelle terugkoppeling niet mogelijk is, resulterend in meer vervorming.
|
