定压功放(定压
功率放大器)是广泛应用于广播系统及报警系统,甚至应用于
超声等的功率转换产品,常见的该类功率放大器主要承担音频远程传播系统的心脏功能。
最早的
产品概念来源于1949年美国的产品标准,起初主要应用于学校、办公室、报警产品,随后应用范围逐步推广至军事领域、海事领域、消防领域,近年一部分超声类产品也采用这种产品及结构作为功率源。
早期的产品采用
电子管,采用
推挽拓扑至
输出变压器,该类定压
放大器体积庞大,效率低,寿命短目前已很少使用;随后出现的
双极性晶体管功率放大器目前应用较多,最常见的系统由10v-80 输出的AB类或B类双极性
功率放大器驱动相应额定功率的输出变压器组成,输出变压器通过不同的抽头实现70v/100v/120v的音频电压有效值输出,这类放大器随后又衍生出来基于B类为基础的H类多级电源电压产品和电源电压随动放大器产品,这两种产品基于
B类放大器,但是
能量转换效率要提高10%-20%左右,发热量减小很多,功率密度有所提高。
随着功率电子技术的发展, 目前基于PWM调制的数字功率放大器产品已经逐渐占领主流市场,高
功率密度,高转换效率,长寿命产品支持。小功率定压功率放大器逐步采用单芯片的CLASS D 放大器驱动高压
输出变压器的结构,目前在诸如报警系统、应急广播系统等电池供电的产品中广泛应用这类结构的定压
放大器产品,这类产品功率不大,从10W-300W,效率高为其显著特征,满功率输出效率甚至大于95%,为传统模拟放大器所不能比拟。
无输出变压器定压数字
功率放大器(transformerless constant voltage power amplifier)技术以其更高的功率密度成为新兴的行业技术标准,数字功率放大器输出端滤波处理后直接输出,省去了笨重巨大的
输出变压器是其显著特点,具备最高的
功率密度,最大的功率质量比,整机
频响极大提升,音质明显高于传统系统,目前成为行业研究设计的新方向。
无输出变压器定压数字
功率放大器技术的核心在于工作的广泛的适应性,高可靠性,高运行稳定性,确保MTBF>10万小时,具备良好的短路保护,过流保护,续流保护,温度
功率控制,超功率
自动增益控制等功能,确保功率转换的高效率高可靠,做到小故障自动快速处理不影响输出,突发问题续流支持不中断输出,环境影响自动适应,另外
阻抗匹配,器件选用等环节也会在很大程度上影响产品性能。
由定压放大器所组成的背景音乐、公共广播、应急报警系统已经普及与我们的日常生活,该类系统统称定压播放系统(constant voltage speaker system)。
定压放大器是定压播放系统的心脏,简单的定压播放系统由信号源、放大器、定压喇叭组成,比较大的系统加入更多的不同分区信号源,采用更多的定压放大器,优化功放及
应急电源备份,通过远程控制协议协调各部分功能。
定压输出的称呼很容易造成认知误差,在定压放大器的应用中是一个交流概念,满功率输出的是
电压有效值就是定压
放大器的额定电压,既不是直流概念中的一直维持固定电压电流随信号变化,也不是交流概念中的
交流电压有效值恒定。定压放大器输出电压按照其增益随着输入电压的变化而变化,测试时施加1000Hz0.775Vrms正弦波信号在输入端,输出端在额定负载额定功率输出的条件下,电压有效值恒定为70Vrms/70.7vrms/100Vrms/120Vrms。
常见的定压
输出变压器额定功率在10W-300W, 比较大的有1000W-2000W的较为少见,因为具备较好的效率和比较小的
漏磁,这类变压器大都使用环形的,
铁芯经过特殊加工卷绕起来,外观为环状。方形的E型铁芯叠合结构变压器多用在小功率产品上。
虽然定压系统输出电压高线路电流较小,对应的
线路损耗较少,但是对于功率稍大的系统,或者距离较远的系统,选择合适的导线就很为重要。