分类： IT业界
2011-08-12 21:59:11
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具有小尺寸、高效率的优势。利用可以设计出更小更薄和更有效率的电子产品，可延长便携式产品电池的使用时间，因此在业界普遍得到认可。手机、DVD、MP3和PMP等多媒体产品的普及，尤其加速了在便携式电子产品中的使用。此外，利用其***率免用散热片的特点，尤其适合使用于LCD TV/ Monitor等薄型视讯产品。 以低功率，即1W~3W的多媒体而言，在播放内容以音乐为主的状况下，与的功率效率各约为15%及75%。由下表可知在播放1Watt音乐的状况下，需要消耗6.7Watts的功率，但在同样的播放条件下只消耗1.33Watts。因此，使用可延长电池的使用时间达5倍(6.7Watts/1.33Watts)。低功率的使用除了手机，DVD、MP3及PMP之外还有一些流行产品如iPod docking、手机docking、iPhone及数字相框。 以***率，即10W~30W的LCD TV而言，在播放内容以语音为主的状况下，与的功率效率各约为25%及80%。由下表的算式可知在播放10Watts语音的状况下，需要消耗40Watts的功率，但在同样的条件下播放只消耗12.5Watts。因此，使用可降低LCD TV电源供应器的成本将近3倍(40Watts/12.5Watts)，且所产生的2.5W的热可由一般功率封装及PCB设计即可处理。 在LCD TV/Monitor的应用约可分为三个等级: 2.5W×2，6W×2及15W/20W×2。2.5W×2大多用在12英寸以下的LCD TV/Monitor；而31英寸以上则用15W/20W×2；中间尺寸的LCD TV/Monitor则大多使用6W×2。但厂商为了规格竞争常会升级规格，另有些娱乐或广告应用亦有以较大的配合小尺寸LCD TV/Monitor。 一般厂商在计算功率时并不以声音内容做标准，而延用传统的弦波讯号当输入。如以弦波讯号而言与的功率效率各约为45%及80%。如果以15W×2来计算的总供应功率约为30W/80%=37.5W，的总供应功率约为30W/45%=66.7W，所以使用可节省将近30W的功率。由于功率放大器的电源由电源器件所提供，因此电源器件的成本将可以大大降低。我们初步计算如下：电源器件的成本约为每一瓦0.1美金，以这案例而言电源器件的成本可节省0.1美金×30=$3美金。故以BOM表成本而言可节省总成本，这还不包括电源器件及散热的处理成本及散热空间的需求。 各种的市场前景探测 过去数年来的市场以曲线成长，其将逐渐取代并在新产品的设计取得优势。据第三方数据显示，全球的营收将从2006年的4千万美元上升到2008年的12亿美元。 急于攻占的市场以低功率而言在手机相关产品；对***率而言则在于LCD TV。全球手机及LCD TV的出货量仍在快速成长中，将随着此两大类产品而成长。 低功率由于高效率或低耗电的特性其在各种可携式产品的应用逐渐普及，此外***率由于免用散热片及考虑电源供应器的成本，其在LCD TV等薄型电视市场必将逐渐增加。 高功率，即100W~200W的在汽车音响亦将占有一席之地，在此高功率之下仍免不了使用散热片，但散热面积与散热量比所需的要小，由于高效率的原因，可以在不启动汽车引擎的状况下有较长的使用时间而不消耗太多电瓶(Battery)的电量。 面临的挑战 在设计上必须要注意的包括过电流保护及过热保护，此二保护电路为功率IC或功率放大器所必备，否则将造成安全问题，甚至伤及其所连接之电源器件或整个系统。过电流保护或短路保护的简单测试方式乃将任一输出端与电源端(Vcc)或地端(Ground)短路，在此状况下短路保护电路将被启动而将输出晶体管关掉，此时将没有讯号驱动喇叭而没有声音输出。由于输出短路是属于一种严重的异常现象，在短路之后要回到正常的操作状态必需重置(Reset)放大器，有些IC则可在某一延迟(Delay)时间后自动恢复。详阅各IC的datasheet 即可得知各家各产品不同的作法。至于过热保护，其保护温度通常设定在150℃~160℃，过热后IC自动关掉输出晶体管而不再送出讯号，待温度下降20℃或30℃之后自动回复到正常操作状态。 另外必须要解决所没有的EMI电磁干扰，电磁干扰是由于之功率晶体管以开关方式操作，在高速开关及大电流的状况下所产生。在大多数的市场要求下此项EMI干扰必须通过FCC等电磁干扰的规范，解决的方案是使用LC滤波器或磁珠(bead)滤波器以过滤其高频谐波。在此规范下EMI成为D类一个进入门坎之一，中高功率的因为EMI太强目前采用LC滤波器来解决，小功率则用Bead处理即可，但通常还要配合PCB layout及零件的摆设位置。 比如，采后，接扬声器的线路不能太长，这会相当于外接了一个天线。一些公司的仅可支持2cm，做得好的则可支持到10cm，比如TI的D类放大器。 目前，市场上有些PDA和智能手机的做法是采用两个单声道的，这样设计更简单一些，而采用立体声D类设计更因难，这也是后者为什么销售状况不是很好的主要原因。 的高效率效应除了节省电源件器的成本以外亦节省电源的浪费或电池的消耗，优化了整个材料系统及使用环境。尤其欧美国家特别重视绿色环保，就如同高功因控制器(PFC)一样，有可能成为一种诉求。虽然目前D类放器的价格比AB类要高出近50%多，但是，随着D类产品的上量，价格差别会逐渐消除。
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