電感電流對功放的頻響等指標的影響

之前的文章寫過電感選型對功放的頻響等指標的影響，這里重點量化下大功率下電感電流。

從過程上看，先看啟動電流，電感飽和電流能否扛過？ 再看喇叭電流（喇叭電流取決于聲學工程師對聲音峰值電流的追求）+電感紋波電流?！入娏?電感紋波電流’都小于該電感的飽和電流且留有至少25%以上的余量，則是比較穩(wěn)定可靠的電感選型方案。

電感電流的測量方法：

用示波器電流探頭在濾波電容前面測試流過電感的電流

流過電感的電流等效為流過芯片MOS的電流

測試過程中需要把電感翹起來，電感的另一頭用粗的導線焊接到焊盤上，電流探頭夾住導線。

上電啟動電流波形：

D類功放通過PWM調(diào)制（音頻信號調(diào)制在較高的PWM頻率上). 以常規(guī)的PWM調(diào)制為例，單邊輸出共模電壓為PVDD/2（即輸出占空比為50%）為例。

綠色波形 為流過電感電流，黃色波形 為音頻功放輸出PWM。

功放的供電電壓PVDD=24V,輸出LC （電感為10uH，電容為0.68uF）啟動共模電壓建立瞬間，震蕩電流到3.2A左右。

上電啟動峰值電流 Ipstart =PVDD * Duty *((C/L）^0.5)*SIN(0.5*pi) （此處Duty為無輸入信號時的PWM輸出Duty）

總結(jié)：

1）對于電感選型來說，第一關(guān)就是要避免上電電流過大導致無法啟動（上電就觸發(fā)過流保護）。

2） 很多情況，輸出的喇叭線上電流可能很小，不到2A，但是由于電感感值選得太小，會出現(xiàn)啟動共模電壓的建立過程就超過2.5A的情況。

輸出紋波電流：

D類功放通過PWM調(diào)制（音頻信號調(diào)制在較高的PWM頻率上). 以常規(guī)的PWM調(diào)制為例，當輸出共模穩(wěn)定后， 電感紋波基本穩(wěn)定。

綠色波形 為流過電感電流，黃色波形 為音頻功放輸出PWM；

功放的供電電壓PVDD=24V,輸出LC （電感為10uH，電容為0.68uF），開關(guān)頻率為480kHz。

開關(guān)頻率越高，紋波電流越小；電感越大，紋波電流越小。一般為了降低音頻功放自身的switching loss， 推薦開關(guān)頻率采用480kHz，因此一般建議電感在大于12V的情況下，電感不要低于10uH。

總結(jié)：

1）對于電感選型來說，扛過第一關(guān)啟動電流后，接下來要考慮的是流過喇叭線的最大電流疊加紋波電流。

喇叭電流疊加電感紋波電流

上圖是一個電感紋波電流疊加喇叭電流的例子。

以一個直流電阻為R 的喇叭為例子（這里不考慮喇叭在不同頻點的阻抗不一樣，假定所有頻點都是4ohm；另外也暫不考慮功放的RdsON和電感和導線的DCR），功放側(cè)對功率不做限制的話，這樣最大的喇叭電流為 PVDD/R。

PVDD=19V,Load=4ohm，LC filter=10uH+0.68uF，開關(guān)頻率為 480kHz，調(diào)制方式為HighPerformance Mode， 那么流過電感的電流最大可能為 5.29A.

通過這篇文章，總結(jié)了功放的電感電流，工程師選擇電感時，電感電流一定要作為一個重點指標，電感電流不但影響指標，還影響功放的穩(wěn)定性和壽命。

另外在材料上，一體成型和磁封膠對功放性能也有影響，ACM8625為例，相同配置下，只是更換飽和電流差不多，不同材質(zhì)的電感對比THD+N的對比：

黃色的是一體成型的，藍色是磁封膠。

電感是功放系統(tǒng)的重要組成，希望這篇文章能幫助到你，如果幫助到了你，感謝轉(zhuǎn)發(fā)給你的朋友，希望也能幫助到他。

審核編輯：劉清