Работа УМЗЧ на комплексную нагрузку

Предыстория:

статья стала результатом анализа неудачных попыток "раскачать" сабвуферную 8 омную головку XLS Peerless 830500 интегральными усилителями TDA7294 в одиночном и мостовом включении. Желание упростить конструкцию УМЗЧ не сбылось. Срабатывающая токовая защита переводила усилитель из режима источника напряжения в источник тока. Выходное сопротивление усилителя в этом случае стремится к бесконечности, а коэффициент демпфирования соответственно к нулю. Ток самоиндукция головки громкоговорителя перегружал усилитель. Modular application TDA7293 (параллельное включение) не привлекало. Решили задачу применив дискретный симметричный усилитель мощности звуковой частоты УМЗЧ MOSFET Энтони Холтона. Надёжный, термостабильный усилитель с запасом по току, но имеет пониженный в режиме AB КПД по сравнению с усилителями с биполярным транзисторами в выходных каскадах за счёт порогового напряжение затвора Vgs(th) 4..6 вольт. Проблема решается включением усилителя в режиме AB+ (AB-plus), что позволяет в полной мере использовать низкое сток-исток сопротивление Rds(on) выходных транзисторов и полностью использовать напряжение силового питания.

Современные длинно-ходовые вуферы являются тяжёлой нагрузкой для УМЗЧ. Характер нагрузки абсолютно отличается от работы на активный эквивалент. Выходной ток в разы превышает рассчитанный по закону Ома.
Рассмотрим работу УМЗЧ на эквивалент вуфера Peerless XLS. Усилитель по характеристикам близок к идеальному питание+-70 вольт, ограничен только выходной ток модели 100 ампер в первом и 10 ампер во втором случае.

В качестве тестового сигнала выбран меандр с частотой 100 герц Усилитель работает в линейном режиме и амплитуда выходного сигнала не ограничивается. На первой диаграмме всё выглядит просто замечательно, но амплитуда выходного тока достигает 15 ампер против 7.8 ампера рассчитанного исходя из характеристического сопротивления нагрузки 6ом.

На второй диаграмме показана работа усилителя с ограничением выходного тока 10 ампер. В моменты срабатывания ограничения тока форма выходного сигнала сильно искажается, "на слух" это похоже на хруст, удары ...
Вывод: УМЗЧ для мощного сабвуфера должен иметь запас по выходному току и не содержать цепей активного ограничения выходного тока.

SUBWOOFER.RU

Работа УМЗЧ на комплексную нагрузку