2001年全國大學生電子設計競賽一等獎高效率音頻功率放大器

本設計主要 由功率放 大器 、信號變換 電路 、輔 出功率顯示電路和保護電路組成。功率放大器部分采用 D類功率放大器確 保高教率 ，在 5V供電情況 下輸 出功率大于 lW，且輸 出渡形無明顯失真，低頻輸出噪聲電壓很低 （輸出頻率為 20kHz以下時 ，1玨頻噪聲電壓約 Ire‘C）；信號變換部分采用差分放大電路 ，將雙端輸出信號變為 1：1的單端輸出信號；輸出功率顯示部分用乘法 器電路及帶 A／D轉換的電壓表頭顯示功率值 ，電路簡單 合理 ：保護 電路部分采用電贏互感 器監控 ，實現輔 出短路保護

根據題 日要求，整個 系統 由 D婁功率放 大器、信號轉換 電路 及功率測量顯示裝置組成。系統組 成如圖 1所 示其 中核 12“部 分為 D類功率放大器 。之所 以我們選擇此方案是因為 D類功放能夠達到更高的效率 ，且更好地確保波形不失真 ．加之以合理 的 濾 波 網絡 叉 進 一 步 克服了高頻干擾 ，從 而使 系 統 成為高效率 、不失：！ 要麓 D奘功率放，：器功率試電路及顯示 電路真 、低干擾 的功率放大系統 ：下面我們分別論述框 圖中各部分設計 方案：一、 功率 放大器 1 脈寬調制 電路（PWM）{脈寬調制原理如 圖 2。方案一 用普通 PwM芯片 。雖然此類芯片可直 接產生脈時產生電弧。其消弧原理是 ：當觸點剛打開時 ，點火線 圈初級繞組產 生的 30Or自感電勢對電容器充電 雖然觸 點剮打開時其縫隙很小 ，但這時電容器上 電壓很低 ，所 以觸點聞不會產生電弧。隨著 電容器上充電電壓的升高 ，觸 電問的縫隙也 隨著凸輪的旋轉 而增 大 當電容器充 滿電、電壓選最 大時 ，觸點間 的縫隙也同時達 到最大 ，所 以這 時也不會產生電弧。電容器的容量一般在 0l5～0 301-1：左右電容器的常 見故障有絕緣 擊穿 （導致短路 或精屯 ） 及 內部 引出線斷路等。對其檢查有 下 幾種方法 ，可根據具體情況選 用 。 {1）感覺檢查法 ：打開分電器蓋 ，轉動曲軸 使觸點閉合 ，接通點火開關 ，一手摸電容外殼 另 一手去撥動動觸點 臂．若有麻手感 覺 ，則說明 電容已被 擊穿 ，可將其拆下用萬用表確認 。 （2）比較檢查法 ：取下分電器蓋上的 中央高壓線 ，并使之距 車體 5～7ram左右，接通點火開戈 ，使用起 動機或用手撥動斷電器觸點 ，察看高壓火花 的強度 ，再將電容器拆下 ，重復上述試驗 ：如果兩次高壓火 花完全一樣 ，說明電容器 已失效 ．應換新 件 （3）交流試燈 檢查 法 ：將 220VAC電壓 的一端接 電容的～端 ，另一 端通過一只 白熾燈泡接 電容器的 另一端 ：若燈 泡發亮 ，說 明電容器內部短路 ；若燈泡不亮或傲紅 ，將 電容取下后短接其外殼與引跛。在短接處如有 強烈 藍色火花發生 ，則說明電容良好 。如無火花發生或火花弱 ，則表示電容失效或容量變小 。