ZHDA201B October   2016  – June 2026 TAS5342A , TAS5342LA , TAS5352 , TAS5630B , TPA3220 , TPA3221 , TPA3251 , TPA3255 , TPA3255-Q1

 

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  3.   摘要
  4. 1LC 滤波器设计
    1. 1.1 D 类输出配置
      1. 1.1.1 桥接式负载 (BTL)
      2. 1.1.2 并联桥接式负载 (PBTL)
      3. 1.1.3 单端 (SE)
    2. 1.2 D 类调制方案
      1. 1.2.1 AD（传统）调制
      2. 1.2.2 BD 调制
    3. 1.3 D 类输出 LC 滤波器
      1. 1.3.1 输出 LC 滤波器频率响应特性
      2. 1.3.2 D 类 BTL 输出 LC 滤波器拓扑
      3. 1.3.3 单端滤波器计算
      4. 1.3.4 Ⅰ 型滤波器分析
        1. 1.3.4.1 Ⅰ 型频率响应示例
      5. 1.3.5 Ⅱ 型滤波器分析
        1. 1.3.5.1 Ⅱ 型频率响应示例
      6. 1.3.6 用于 AD 调制的混合滤波器
        1. 1.3.6.1 混合滤波器频率响应示例
      7. 1.3.7 使用 Ⅰ 型或 Ⅱ 型滤波器的 AD 调制
      8. 1.3.8 LC 滤波器快速选择指南
    4. 1.4 高性能 D 类音频用电感器选择
      1. 1.4.1 电感器线性度
      2. 1.4.2 纹波电流
        1. 1.4.2.1 计算单电源 D 类放大器的纹波电流
      3. 1.4.3 最小电感
      4. 1.4.4 磁芯损耗
      5. 1.4.5 直流电阻 (DCR)
      6. 1.4.6 采用 TPA3251 器件的电感器研究
        1. 1.4.6.1 结果
        2. 1.4.6.2 结语
    5. 1.5 电容器选型注意事项
      1. 1.5.1 D 类输出电压概览
        1. 1.5.1.1 纹波电压
        2. 1.5.1.2 37
      2. 1.5.2 电容器额定值和规格
        1. 1.5.2.1 最大电压或额定直流电压
        2. 1.5.2.2 ESR 与耗散因子
        3. 1.5.2.3 最大温升（额定交流电压和交流电流）
        4. 1.5.2.4 脉冲上升时间 (dv/dt) 或峰值电流 (Ipeak)
      3. 1.5.3 电容器类型
        1. 1.5.3.1 选择电容器类型
        2. 1.5.3.2 金属化薄膜电容器
          1. 1.5.3.2.1 交流电压或电流额定值
          2. 1.5.3.2.2 温度系数
        3. 1.5.3.3 陶瓷电容器
          1. 1.5.3.3.1 尺寸
          2. 1.5.3.3.2 直流偏置电压
          3. 1.5.3.3.3 温度系数
          4. 1.5.3.3.4 可靠性
    6. 1.6 相关配套资料
  5. 2参考
  6. 3参考
  7. 4修订历史记录

1.5.2.3 最大温升（额定交流电压和交流电流）

电容器制造商会提供最大温升或工作温度，以防止电容器过热。为方便起见，大多数制造商均提供与最大温度限制对应的交流电压或电流限制。最大 RMS 电压和电流通常以频率特性曲线图形式提供。交流电压和电流限制提供了一种方法，用于限制功率耗散、防止电容器过热。

对于音频 LC 滤波器应用，由交流电压和电流引起的损耗源于电感器充放电循环产生的纹波电压。充放电循环频率等于 D 类开关频率。

为估算功率损耗和温升，首先使用 方程式 12 中的纹波电流计算方法，然后使用以下方程计算电容器中的功率损耗。

注：

建议使用 ESR 或耗散因子来计算由交流电压和电流通过电容器引起的温升。

ESR耗散因子
方程式 16.
方程式 17.
参数说明单位参数说明单位
Plosses电容器中的功率耗散WPlosses电容器中的功率耗散W
VrippleRMS 纹波电压VRMSVrippleRMS 纹波电压VRMS
IrippleRMS 纹波电流IRMSf纹波频率Hz
ESR等效串联电阻ΩC电容F
tan δ耗散因子-
注：

使用与纹波电流同频率下的 ESR 值。

注：

使用与纹波电流同频率下的耗散因子值。

使用 方程式 16 和 方程式 17 中计算的功率损耗，可利用电容器数据表中的热系数计算电容器自发热产生的温度。通常，热系数表示为温升与耗散功率（单位：瓦特）之比。热系数通常会考虑电容器的尺寸和表面积。

方程式 18. Thermal Coefficient = Δ°C / W

方程式 18 的解读为：“每耗散 1W 功率，温度变化 Δ°C。”

注：

音频重要性
额定交流电压或电流对于高功率音频应用非常重要，因为有高纹波电流流过电容器。务必在数据表中确认所选电容器的性能，并在最差条件下测量温度。