大家好,我是電器電!這篇文章給大家講一下ocL功率放大電路的參數計算
設互補功率放大電路為乙類工作狀态,輸入為正弦波,忽略三極管的飽和壓降負載上最大不失真輸出功率為
1最大不失真輸出功率pomax
pomax=〔(Vcc-Vces)/√2〕^2 / RL
=(Vcc-Vces)^2 / 2RL
(Vcc-Ⅴces)是飽和導通的最大壓降,負半周的飽和壓降也是(Ⅴcc-Ⅴces),負載上獲得的正弦波的最大幅值,此幅值除以√2就變成了有效值,有效值的平方除以負載電阻RL,就是最大不失真輸出功率Pomax。
能不能在負載上獲得pomax,取決于你輸入信号Vi是否足夠大,大到能讓T1T2在正負半周都能導通時才能輸出pomax。如果忽略Vces那麼式子就會變成
pomax=Vcc^2 / 2RL ①
從①式中可看出要想獲得大功率就要有足夠大的電壓。所以插入USB的音箱效果。和插入220v電源的音箱效果相比會有截然不同的效果。
2.電源功率PⅤ
直流電源提供的功率為半個正弦波的平均功率,電流越大,電源功率也越大,直流電源pⅤ的表達式推導如下
1
1圖中畫線部分為輸出電流,輸出電流也是個正弦波,0~π上的積分,正電源Ⅴcc隻管一半,負電源-Ⅴcc也管一半。每個電源所輸出的功率隻是0~π上的積分,積分後再除以π或者乘以2再除以2π也都是一樣的。
把1圖化簡後,得
2
式中Vom實際中是Ⅴcc-Ⅴces,如果忽略Ⅴces,Vom≈Ⅴcc,所以2圖中的式子就變成了下式
=2/π × Ⅴcc^2/RL
即PⅤ∝Vom 當Vom趨近于Vcc時PⅤ近似于電壓的平方成比例關系。
3三極管的管耗PT
電源輸入的直流功率,有一部分通過三極管轉換為輸出功率,剩餘的部分消耗在三極管上,形成三極管的管耗,顯然
PT=PV-Po=2VccⅤom/πRL-Ⅴom^2/2RL
如圖所示
3
顯然管耗與輸出幅度有關,圖中陰影線的部分代表管耗PT與Vom呈非線性關系,有一個最大值可用PT對Ⅴom求導的方式找出。
PTmax發生在0.64Vcc處,将Vom=0.64Vcc代入PT表達式則有
PTmax=2Ⅴcc×Vom/πRL-Ⅴom^2/2RL
=2Ⅴcc×0.64Ⅴcc/πRL-(0.64Ⅴcc)^2/2RL=2.56Ⅴcc^2/π×2RL-(0.64^2×Ⅴcc^2)/2RL
PTmax為管耗最大值。
4效率η
η=po/pv=(IomVom/2)/(2ⅤccIom/π)=π/4×Vom/Vcc×100%②
從②式可看出Ⅴom=Ⅴcc時會有最大效率為π/4×100%=78.5%
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