定壓功放概念介紹

最早的產(chǎn)品概念來源于1949年美國的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，起初主要應(yīng)用于學(xué)校、辦公室、報警產(chǎn)品，隨后應(yīng)用范圍逐步推廣至軍事領(lǐng)域、海事領(lǐng)域、消防領(lǐng)域，近年一部分超聲類產(chǎn)品也采用這種產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)作為功率源。

早期的產(chǎn)品采用電子管，采用推挽拓撲至輸出變壓器，該類定壓放大器體積龐大，效率低，壽命短目前已很少使用；隨后出現(xiàn)的雙極性晶體管功率放大器目前應(yīng)用較多，最常見的系統(tǒng)由10v-80 輸出的AB類或B類雙極性功率放大器驅(qū)動相應(yīng)額定功率的輸出變壓器組成，輸出變壓器通過不同的抽頭實現(xiàn)70v/100v/120v的音頻電壓有效值輸出，這類放大器隨后又衍生出來基于B類為基礎(chǔ)的H類多級電源電壓產(chǎn)品和電源電壓隨動放大器產(chǎn)品，這兩種產(chǎn)品基于B類放大器，但是能量轉(zhuǎn)換效率要提高10%-20%左右，發(fā)熱量減小很多，功率密度有所提高。

隨著功率電子技術(shù)的發(fā)展， 目前基于PWM調(diào)制的數(shù)字功率放大器產(chǎn)品已經(jīng)逐漸占領(lǐng)主流市場，高功率密度，高轉(zhuǎn)換效率，長壽命產(chǎn)品支持。小功率定壓功率放大器逐步采用單芯片的CLASS D 放大器驅(qū)動高壓輸出變壓器的結(jié)構(gòu)，目前在諸如報警系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)等電池供電的產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用這類結(jié)構(gòu)的定壓放大器產(chǎn)品，這類產(chǎn)品功率不大，從10W-300W，效率高為其顯著特征，滿功率輸出效率甚至大于95%，為傳統(tǒng)模擬放大器所不能比擬。

無輸出變壓器定壓數(shù)字功率放大器(transformerless constant voltage power amplifier)技術(shù)以其更高的功率密度成為新興的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字功率放大器輸出端濾波處理后直接輸出，省去了笨重巨大的輸出變壓器是其顯著特點，具備最高的功率密度，最大的功率質(zhì)量比，整機頻響極大提升，音質(zhì)明顯高于傳統(tǒng)系統(tǒng)，目前成為行業(yè)研究設(shè)計的新方向。

無輸出變壓器定壓數(shù)字功率放大器技術(shù)的核心在于工作的廣泛的適應(yīng)性，高可靠性，高運行穩(wěn)定性，確保MTBF>10萬小時，具備良好的短路保護，過流保護，續(xù)流保護，溫度功率控制，超功率自動增益控制等功能，確保功率轉(zhuǎn)換的高效率高可靠，做到小故障自動快速處理不影響輸出，突發(fā)問題續(xù)流支持不中斷輸出，環(huán)境影響自動適應(yīng),另外阻抗匹配，器件選用等環(huán)節(jié)也會在很大程度上影響產(chǎn)品性能。

由定壓放大器所組成的背景音樂、公共廣播、應(yīng)急報警系統(tǒng)已經(jīng)普及與我們的日常生活，該類系統(tǒng)統(tǒng)稱定壓播放系統(tǒng)（constant voltage speaker system）。

定壓放大器是定壓播放系統(tǒng)的心臟，簡單的定壓播放系統(tǒng)由信號源、放大器、定壓喇叭組成，比較大的系統(tǒng)加入更多的不同分區(qū)信號源，采用更多的定壓放大器，優(yōu)化功放及應(yīng)急電源備份，通過遠程控制協(xié)議協(xié)調(diào)各部分功能。

帶輸出變壓器100V系統(tǒng)構(gòu)成：

無輸出變壓器100V系統(tǒng)構(gòu)成

定壓輸出的稱呼很容易造成認知誤差，在定壓放大器的應(yīng)用中是一個交流概念，滿功率輸出的是電壓有效值就是定壓放大器的額定電壓，既不是直流概念中的一直維持固定電壓電流隨信號變化，也不是交流概念中的交流電壓有效值恒定。定壓放大器輸出電壓按照其增益隨著輸入電壓的變化而變化，測試時施加1000Hz0.775Vrms正弦波信號在輸入端，輸出端在額定負載額定功率輸出的條件下，電壓有效值恒定為70Vrms/70.7vrms/100Vrms/120Vrms。

100V系統(tǒng)是比較常見的，美國常用70.7V。

常見的定壓輸出變壓器額定功率在10W-300W， 比較大的有1000W-2000W的較為少見，因為具備較好的效率和比較小的漏磁，這類變壓器大都使用環(huán)形的，鐵芯經(jīng)過特殊加工卷繞起來，外觀為環(huán)狀。方形的E型鐵芯疊合結(jié)構(gòu)變壓器多用在小功率產(chǎn)品上。

E型鐵芯變壓器

環(huán)形鐵芯變壓器

雖然定壓系統(tǒng)輸出電壓高線路電流較小，對應(yīng)的線路損耗較少，但是對于功率稍大的系統(tǒng)，或者距離較遠的系統(tǒng)，選擇合適的導(dǎo)線就很為重要。

系統(tǒng)拓撲

系統(tǒng)損耗：

導(dǎo)線選擇參照表：

定壓功放顯著優(yōu)勢

1. 系統(tǒng)支持多揚聲器，一臺功放可以帶動多個分部與多點的揚聲器，信息發(fā)布范圍大。

2. 支持不同功率等級的揚聲器加入系統(tǒng)，不同功率的揚聲器配套不同的線間變壓器都可以在總功率允許的前提下加入到功放輸出總線上，同樣的揚聲器也可以通過接駁線間變壓器的不同抽頭實現(xiàn)不同的功率信號輸出。

3. 低成本系統(tǒng)，功放輸出電壓高，支持普通的電線遠程傳輸，整體系統(tǒng)銅耗低，成本低。

4. 容易擴展，系統(tǒng)可以隨時增加不同的揚聲器單元實現(xiàn)擴展，只需要簡單的線路連接。

定壓功放不足之處

1. 聲音質(zhì)量沒有定阻功放支持的揚聲器系統(tǒng)好， 因為輸出變壓器和線間變壓器的存在會導(dǎo)致低頻頻響和高頻頻響劣化，導(dǎo)致整個系統(tǒng)重放帶寬變窄，不過目前的無輸出變壓器產(chǎn)品已很大程度上提高了系統(tǒng)的重放頻響。

2. 也是因為變壓器的存在，信號峰值失真較大。

3. 系統(tǒng)效率仍然不夠高，大系統(tǒng)的綜合能量損耗較大。

設(shè)備類型

定壓功放

規(guī)格簡述

2路LINE輸入,3路MIC輸入,每路音量獨立調(diào)節(jié),高低音總調(diào)諧