为了完成功率放大器的牢靠性规划，就有必要考虑放大器的接受才能。经过功率放大器的安全作业区（SOA）曲线来确认功率的规模约束。放大器的接受才能取决于放大器的负载和信号的状况。
图1所示的一个简化的功率运算放大器，输出晶体管Q1和Q2给负载供应正的和负的输出电流。IOUT表明的是由放大器流出的电流，因而Q1是供应输出电流。关于正的输出电流，Q2是关的，然后能够省略。
在Q1有负载时，它的接受力是与输出电流和Q1两头的电压（它的集-射电压VCE）有关的。这两个量的乘积IOUT·VCE便是Q1的功耗。这个功耗是一个需求要点考虑的问题，可是“安全作业区”供应了一个放大器约束规模更彻底的描绘。
安全作业区
功率晶体管的功率适用规模是由它的安全作业区（SOA）来决议的（见图2）。SOA曲线表明了答应的电压（VCE）和电流（IOUT），最大安全电流是 VCE的函数。在VCE较低时，能够把更大输出电流运送给负载。在这区域上，假如超出最大电流，或许使芯片过载，并损坏器材。当VCE添加时，晶体管的功耗也添加，直到使结温上升到它的最大安全值停止。沿着这个热约束区域（虚线）的一切点都发生相同的功耗。图2中VCE·IO是个常量120W（在25℃ 时），该曲线在这一区域上的一切点发生相同的最大结温，超越这一区域内的安全电流，就或许损坏晶体管。
当进一步添加VCE时，超出热约束区域，安全输出电流下降地更快，这个所谓的二次击穿区域乃是双极晶体管的一种特性。它是由双极晶体管发生“部分过热”引起的。在二次击穿区域内，超越安全输出电流会发生部分的热失控，然后损坏晶体管。
终究极限是晶体管的击穿电压，不能超越这个最大的电源电压。一般SOA曲线是表明安全输出电流怎么随管壳温度而改变的曲线，这说明管壳温度对结温有影响。别的的一些曲线表明的最大安全电流，是关于那些依据器材的热时刻常数而定的各种不同持续时刻的脉冲来说的，应当把SOA曲线理解为肯定最大规模，在该曲线的热约束区段的任何点作业，都将发生最大答应的结温（一种关于长时刻作业的状况下主张不要选用的状况）。
虽然在曲线的二次击穿区域上作业只发生较低的温度，这条线仍是肯定最大值，在这条线以下作业，将供应更好的牢靠性（即更好的均匀毛病时刻-MTTF）。
散热
你除了保证运用不超出功率放大器的安全作业区外，还有必要保证放大器不过热。为了供应一个满意的散热器，你有必要确认最大功耗。下面将具体叙说影响SOA功耗及散热器要求的办法和要考虑的问题。
短路
一些放大器的运用规划有必要满意能饱尝得住对地短路的要求。这就迫使悉数的电源电压（或是V＋或是V－）都加在导通的输出晶体管两头，该放大器将立刻进入电流截止状况。为了饱尝得住这一状况，有必要把带可调电流约束的功率运算放大器控制在安全电平上。
当OPA502（图2）的电源是±40V时，维护对地短路的最大电流约束值应是多少？
管壳温度保持在25℃时，就应把电流极限值最大为3A。假如把管壳温度保持到85℃，则2A的电流约束将是安全的，此刻功耗将是80W，则可用0.75℃/W的散热器。例如，若运算放大器有必要要经得住对一个电源的短路，那么最大VCE将是两个电源的总和。
一般以为，没有必要对一切的运用都做短路维护规划，但对功率放大器来说，这正是一个严峻的条件。像熔断器或感触毛病状况的电路那样的辅佐手法就能够保证放大器一切必要接受短路的时刻。这能够大大地下降散热器的要求。
阻性负载
调查一个驱动电阻负载的功率放大器时，人们仅在最大输出电压和电流时进行安全性查验，但这种状况不总是它最大的接受才能。
在最大输出电压下，导通的晶体管两头的电压VCE是处在最小值的状况下，而功耗是最低的。事实上，假如放大器输出能够沿着电源曲线改变，则输出电流能够变得很大的，但放大器的功耗将会是零，由于VCE是零。
图3 描绘出了来自电源的功率、负载的功率和作为具有阻性负载输出电压函数的放大器功耗。供应给负载的功率跟着输出电压的平方（*P=VO2/R）而添加，而来自电源的功率线性地添加，放大器的损耗沿抛物线改变。假如放大器的输出能一向沿着电源的轨道改变（虚线部分），则会把电源的悉数功率，施加运送给负载，然后放大器的功率将会是零。
放大器的峰值功耗出现在V＋/2的输出电压或50％的输出下，在这一点上，VCE 是V＋/2而IO是V＋/2RL。放大器在此最坏点上的功耗为VCE和IO的积，即（V＋）2/（4RL）。查验这种状况，以保证其处在放大器的安全作业区（SOA）内。此外还要保证关于核算出来的功耗应有满意的散热，以防过热。
脉冲运用
有些运用有必要处理电流脉冲或具有低占空因数的改变电流波形。SOA曲线有时表现出能为短持续时刻的脉冲供应大电流的才能。在图2中标出了5ms、1ms和0.5ms脉冲的SOA极限值，占空因数有必要很低（约5％或更低），以便给输出晶体管上的热量供应散失的时刻。
用一种与矩形脉冲近似的办法来预算反常的电流波形，如图4所示。关于电阻性负载，有最大负载的状况是在输出电压约为图示电源电压一半的时分。关于其它类型的负载，点评发生明显负载电流和高的VCE的任一种状况。点评脉冲电流超越放大器直流SOA规模的运用景象要特别细心，由于它们挨近器材的极限值。经过选取一个挨近SOA极限值的稳定值来完成杰出的牢靠性。
沟通信号
想象一个快速横切图3中曲线的时变信号，仅仅是时间短地经过最大功耗的那点。假如信号改变得满意快（超越50Hz），那么器材的热时刻常数引起的结温由均匀功耗来决议。因而，沟通运用一般要比相同峰值电压和电流的直流运用需求更少的功率。
假如信号是双向的，比方一个以零点为中心的正弦波，则每个输出晶体管“歇息”半周，总的放大器功耗在两个输出晶体管之间均分，一起下降有用的封装热阻。
假如瞬时峰值损耗点在放大器的SOA内，首先要关怀的是供应满意大的散热器以避免过热。由于这一峰值状况只是在一个沟通周期中时间短地经过，沟通运用能牢靠作业，可更挨近于SOA的极限值。
图5 表明的是具有±40V电源和8Ω电阻性负载的功率放大器的功率曲线，此外，功率是相关于最大电压输出的百分率来标绘的。正如直流的状况相同，由电源供应的功率随输出电压线性地添加，供应给负载的功率随输出电压的平方而添加。由放大器所耗费的功率PD是前两条曲线之差，PD曲线的形状与直流信号的景象相似，但在100％输出电压时不能挨近于零。这是由于在满起伏沟通输出电压下，输出快速地横扫图4的整个曲线（0到100％），图5表明的是这种动态状况下的均匀损耗。
当沟通输出波形的峰值约为电源电压的63％时，放大器的损耗到达最大值。关于该正弦波的起伏，瞬时输出电压在沟通周期的大部分区域，都是处在挨近于电源电压一半的要害数值上。
对恣意电源电压和负载电阻，能够运用由图5中曲线右侧标明的归一化值来衡量。为了求出在给定信号电平下你的放大器的损耗，要用（V＋）2/RL去乘取自右侧刻度的读数。
沟通运用很少有必定要在图5的最大损耗点上饱尝接连运转的景象。例如，一个带有语音或音乐的音频放大器，其损耗一般要比这个最坏景象的值少得多，与信号的起伏无关。由于一种恣意起伏的接连正弦波信号仍是或许的，这种最坏景象的状况是一种有用的基准。依据运用的场合，你或许需求就这种状况来规划。
电抗负载-沟通信号
图6 表明的是在纯电理性负载中电压和电流的联系曲线。电流滞后于负载电压90°，在电流是峰值时，负载电压是零。这就意味着放大器必定在导通晶体管两头的电压为满幅V＋（关于峰值电流的负半周为V－）时，供应峰值电流。这种状况关于电容性负载，相同是严峻的，查验这种状况下SOA曲线上的电压和电流。
从头调查图5中的曲线，功率放大器的损耗等于来自电源的功率减去运送给负载的功率。来自电源的功率PS不管负载阻抗是电阻性的仍是电抗性的都是相同的。可是，假如负载彻底是电抗性的（电感或电容），则运送给负载的功率是零。所以，由放大器耗费的功率就等于来自电源的功率，在满起伏输出下，这约是具有电阻负载的放大器在最坏状况下损耗的三倍。
电抗性负载是一种损耗很大的景象，与电阻性负载比较，它要求有一个大的散热器，幸而纯电抗性负载是稀有的。例如，一个沟通电机不或许是纯电感，否则它不能做任何机械功。
功率损耗
点评共同的负载和信号或许是杂乱的，运用放大器的功耗等于电源的功率减去负载功率的原理，由电源运送的功率能够用如图7所示的办法来丈量，来自每个电源的功率等于均匀电流乘它的电压。假如输出波形是不对称的，要别离地丈量和核算正和负电源，并把两个功率相加。假如波形是对称的，你能够丈量一次并乘2。用均匀值呼应外表来丈量电流，一种简略的带有电流分流器设备的D＇Arsonval型外表作业得很好，不要运用有用值呼应外表。
关于正弦信号，很简单求负载的功率：
PLOAD＝（Iorms）·（Vorms）·cos（θ）
式中θ是负载电压和电流之间的相位角（见丈量办法图8）。
关于杂乱波形，负载功率是更难丈量的，你或许了解一些确认负载功率的有关负载的一些状况，否则的话，你能够运用乘法器集成电路，用依次地乘以电压和电流的办法来树立一个丈量负载功率的电路。乘法器的均匀直流输出与均匀负载功率成份额。
共同的负载
一般当运算放大器的输出为正时，它向负载供应电流（Q1导通，图1）。依据所触及的负载和电压的方法，运算放大器在正的输出时或许不得不吸收电流（Q2导通），或许在负的输出电压下要求运放能供应电流。在这些状况下，导通晶体管两头的电压要比V＋或V－更大。
这种状况的比如是一种被用作电流源的功率运算放大器。在电流源的依从规模（compliance range）内，能够把它的输出接到恣意电压电位上。使大电流流向负电位节点时，或许发生大的损耗，然后要求杰出的SOA。
电机负载
评价电机负载或许是很扎手的，由于它们能够把贮存的能量（机械能）回来给放大器，所以它们很像是个阻抗负载。当速度改变时，电机和负载的惯性或许引起放大器耗费非常大的功率。
机-电体系能够用电路来模仿，这自身便是一门学科（超出了本文的评论规模）。
但是你能够在有用的负载状况下丈量电机（或任何其它的负载）的V-I耗费。图8表明的是与负载串联衔接的一个电流检测电阻，运用别离显现在示波器扫描线上的负载电压和电流，你就能够求出最大承载的条件。务必要调查导通晶体管两头的电压（VCE），而不是放大器的输出电压，有最大承载的状况或许出现在中等电流下，但负载电压较低。
电压和电流的X-Y方法显现（图8B）也能够协助辨别易出毛病的条件。电压和电流组合的更大功耗是那些违背线性电阻负载的那些景象。
