国内市场上,虽然轿车音响节目源有所扩展,从单一的收音,磁带两用机发展到参加单碟或主动换片的多碟CD机,但对小轿车音响功放来说却根本改变不大,仍为以收音机,磁带机和CD机组成的一体化音响。此类一体化音响,不管出产商标出2*35W仍是200W+200W,其实仍为前期的双声道功放,其每声道真实输出有用功率不会大于20W,一般产品不会超越2*6W。最近,国内电子报刊纷繁注销轿车音响晋级的报导,标明有车一族对此并不满意,所以很想了解国外最新轿车音响意向。为此,籍此文向有车一族中的音响本站介绍。现在国外轿车音响现状有以下特色。
DC改换器重出江湖
之所以说DC改换器“重出江湖”,是因为上世纪40年代的电子管收音机年代,为了向轿车中的电子管收音机供给高电压供电,曾广泛选用一种“振动子”变流器,这种变流器的原理是使用机械触点组成双向开关,将12V直流电改换为双向方波,然后经过变压器资脉冲波电压升高,再整流,滤波成为高压直流电,其电路根本原理与现有的晶体管直流改换器是相同的,差异是由机械开关换向,其脉冲频率仅仅在1KHZ以下,并且频率也较低。这种机械式振动子改换器一向延用到半导体器材适当老练,即电子管收音机改为晶体管后,才从轿车音响中消失。
因为小轿车音响遭到12V供电的限制,不管输出功率仍是音场作用都难以进一步进步。在此情况下,从上世纪末,欧洲出产的轿车音响中开端选用DC-DC改换器,将12V蓄电池供电改换为±24V-±50V,向轿车音响供给电源。现在,DC-DC改换器与机械变流器比较,已今非昔比,其开关频率可达100KHZ以上,功率挨近90%。
轿车音响供电电源中选用DC-DC改换器,而不选用升压式开关电源,是经过细致考虑的。现代的晶体管扩大器部分仍为AB类扩大,其作业电流随信号的动摇成正比改变,所以功放实际上构成改变规模极大负载。为了防止功放输出信号发生削顶失真,要求供电电源有满足的能量储藏,当信号峰值瞬间能当即供给较大的电流(一般PMOP即为对功放瞬间峰值功率的标称)。明显,也包含了电源瞬间输出电流的才能。
开关电源不管采纳PWM仍是PCM,其能量输出是由脉冲变压器电磁转化构成的,开关管导通时,向脉冲变压器存储磁能,开关管截止时,磁能转化成电能,向负载供给电压。即便负载电流瞬间增大使输出电压下降,稳压操控体系也只能操控开关管鄙人一个导通周期延伸导通时刻,待开关管载止后,输出电压上升,以图补偿负载电流增大的影响。可是,音乐的动摇是千变万化的,有时大幅度的冲出信号仅仅瞬间的事,若信号冲击到来时,开关电源不能及时供给大电流,输出电压必定构成随大信号下降的波形,使信号上冲受限,发生波形失真,等冲击信号往后,PWM电路才输出信号上升,开关电源再下降其输出电压,以使其输出电压安稳。惋惜,这一切为时已晚,在此过程中输出信号不免失真,一起也增大了电源纹波脉冲,使扩大器的噪声增大。
直流改换器则不同,改换器的开关管一直以设定的脉宽作业,只需开关管有满足的开关电流,它能随时供给其额外功率以内的电压。从此点来说,直流改换器和变压器整流电源没有差异,并且直流改换器的内阻更低,对瞬间大电流的适应性更强。实际上改换器是不必稳压体系的开关电路,任何开关电源除掉脉冲调制,取样差错扩大部分本质即为直流改换器。
依据上述原理,上世纪末,欧洲开端在轿车音响上装备直流改换器,与轿车功放配套。1980年,德国出产的Monacor HPB150轿车功放,装备了12V与±25V直流改换器,输出最大电流可达10到15A,使功放有用输出功率可达2X40W,或BTL接法,使输出功率为150W。另一名为“Jensen”的轿车功放所配用的改换器,则可将12V电压改换成双电源±30V/15A的输出能够向四声道的扩大器供电,输出 4*60W的有用功率其间“Monacor HPB150为最早的产品,其功放改换器选用分立元件组装成自激推挽式改换器,共选用13只三极管,电路较杂乱,装调也不方便。此外,因为自激式振动电路其作业频率随负载电流改变,脉冲搅扰按捺也比较困难。
Jensen功率改换器,则选用传统开关电源它激式驱动器驱动四只MOS FET开关管组成的并联推挽电路,其功放改换器电路如附图所示。该轿车功放中使用MOS FET管作为开关管,能够进步电源变压器的作业功率,有利于按捺脉冲搅扰,一起还能够减小电源变压器的体积。改换器的振动器和操控体系悉数集成在IC (TL494)内部。TL494原规划为它激式开关电源驱动操控器,内部除含有振动器,脉宽调制器以外,还有基准电压稳压电路,死区时刻操控电路和两组比较器组成的差错检测电路。TL494在该电路中构成它激式改换器,只使用了其振动器和驱动电路,用作驱动开关管的脉冲信号源,因而与惯例用法有所不必。在该电路中,TL494第5,6脚外接时刻常数电路(C3,R5),振动器发生80kHZ的脉冲信号,经TL494内部双稳态触发器操控,变成两路时序不同的驱动脉冲,驱动两组驱动扩大器。TL494内部两组驱动级,由第9,10脚输出时序不同的正向脉冲。为了防止在两路脉冲替换处推挽开关管VT3,VT5 和VT2,VT4一起导通,TL494的第四脚外接R6,C2,R4设定死区时刻。一组驱动脉冲使推挽电路一臂导通后,相隔一死区时刻,才宣布另一组驱动脉冲,使另一臂导通(第四脚电压越高,死区时刻越长)。TL494第1,2脚为两组取样扩大器的同相和反相输入端,可操控内部比较器组成的脉宽调制器设定的占空比。在该改换器中,TL494各脚功能及使用如下:
第1脚为第一组差错扩大器的反相输入端。电路中以R2接地,使之为低电平。
第2脚为第一组差错扩大器的同相输入端。由R7接入5V基准电压。当第2脚输出高电平时,差错扩大器输出端(第3脚)输出稳定的低电平,该电平在 TL494内部操控比较器组成的PWM调制器,输出最大脉宽45%,其他5%作死区时刻。别的,第2脚外接C4为软起动电容,开机瞬间C4充电使第2脚瞬间为低电平,差错扩大器输出高电平,跟着C4充电电压升高,第2脚电压升高,第3脚电压下降,使PWM比较器输出脉宽缓增大到额外脉宽,防止开机冲击电流损坏开关管。
第3脚为差错扩大器输出端,外接R3,C1为防止差错扩大器振动而设。
第4脚为死区时刻操控端,经过R6,R4从5V基准电压分压得到0.05V死区时刻操控电压,使两组驱动脉冲之间有占脉宽5%的空隙。第4脚电平到达0.3V时,驱动脉冲被关断。
第5,6脚为振动频率操控端,外接R5,C3设定振动器发生约80KHZ的振动脉冲,徽调R5可使振动频率为100KHZ。C3,R5与振动频率的关系为:f(kHZ)=1.2/R(kΩ)·C(μF)。
第7脚为公共地端。