设计国外汽车音响

时间:2011-07-11

  中国汽车音响企业的海外市场缩水并不是因为2005年或是2006年的某一个具体原因,它是一种由于市场某些因素长期积累而导致的一种现象,首先来自国外政策的压力,欧盟将在2006年7月1日开始正式实施“ROHS”指令,届时使用或含有镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)等四种重金属,以及多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)作为阻燃剂的电子电器产品将不允许进入欧盟市埸,使出口型企业不得不提高材料使用成本。在这道门槛面前,许多企业选择了中东、东南亚,因为中东、东南亚这些地区对我们产品的“低价位”情有独钟,并在质量方面要求不是很高。使得许多企业不得不进入一个低利润,低档次的市场中搏弈。此类一体化音响,其实仍为早期的双声道功放,其每声道真正输出有效功率不会大于20W,目前国外汽车音响现状有以下特点。

  DC变换器重出江湖

  DC/DC变换器就是把某个电压的直流电变换为另一个电压的直流电,比如说汽车上一般是12V直流电,手机充电一般是4.2V直流电。那么要有一个DC12/DC4.2的变换器和适当的接头就可以在汽车上给手机充电了。

  开关电源无论采取PWM还是PCM,开关管导通时,向脉冲变压器存储磁能,开关管截止时,磁能转换成电能,向负载提供电压。但是,音乐的波动是千变万化的,有时大幅度的冲出信号只是瞬间的事,若信号冲击到来时,开关电源不能及时提供大电流,输出电压必然形成随大信号下降的波形,使信号上冲受限,产生波形失真,等冲击信号过后,PWM电路才输出信号上升,开关电源再降低其输出电压,以使其输出电压稳定。

  直流变换器则不同,变换器的开关管始终以设定的脉宽工作,只要开关管有足够的开关电流,它能随时提供其额定功率以内的电压,对瞬间大电流的适应性更强。实际上变换器是不用稳压系统的开关电路,任何开关电源除去脉冲调制。

  根据上述原理,欧洲开始在轿车音响上配置直流变换器,与汽车功放配套,Monacor HPB150汽车配备了12V与±25V直流变换器,输出电流可达10到15A,使功放有效输出功率可达2X40W,或BTL接法,使输出功率为150W。另一名为“Jensen”的汽车功放所配用的变换器,则可将12V电压变换成双电源±30V/15A的输出可以向四声道的放大器供电,其功放变换器采用分立元件组装成自激推挽式变换器,此外,由于自激式振荡电路其工作频率随负载电流变化,脉冲干扰抑制也比较困难。

  Jensen功率变换器采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,其功放变换器电路如附图所示。该汽车功放中利用MOS FET管作为开关管,可以提高电源变压器的工作效率,同时还可以减小电源变压器的体积。TL494原设计为它激式开关电源驱动控制器,内部除含有振荡器,脉宽调制器以外,还有基准电压稳压电路,死区时间控制电路和两组比较器组成的误差检测电路。TL494在该电路中构成它激式变换器,只利用了其振荡器和驱动电路,用作驱动开关管的脉冲信号源,因而与常规用法有所不用。在该电路中,TL494第5,6脚外接时间常数电路(C3,R5),振荡器产生80kHZ的脉冲信号,经TL494内部双稳态触发器控制,变成两路时序不同的驱动脉冲,驱动两组驱动放大器。TL494内部两组驱动级,由第9,10脚输出时序不同的正向脉冲。一组驱动脉冲使推挽电路一臂导通后,相隔一死区时间,才发出另一组驱动脉冲,使另一臂导通。TL494第1,2脚为两组取样放大器的同相和反相输入端,可控制内部比较器组成的脉宽调制器设定的占空比。在该变换器中,TL494各脚功能及应用如下:

  第2脚为组误差放大器的同相输入端。由R7接入5V基准电压。当第2脚输出高电平时,误差放大器输出端(第3脚)输出恒定的低电平,该电平在TL494内部控制比较器组成的PWM调制器,输出脉宽45%,其余5%作死区时间。 另外,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,误差放大器输出高电平,随着C4充电电压升高,第2脚电压升高,第3脚电压降低,使PWM比较器输出脉宽缓增大到额定脉宽,避免开机冲击电流损坏开关管。

  第3脚为误差放大器输出端,外接R3,C1为避免误差放大器振荡而设。

  第4脚为死区时间控制端,通过R6,R4从5V基准电压分压得到0.05V死区时间控制电压,使两组驱动脉冲之间有占脉宽5%的间隙。第4脚电平达到0.3V时,驱动脉冲被关断。

  第5,6脚为振荡频率控制端,外接R5,C3设定振荡器产生约80KHZ的振荡脉冲,徽调R5可使振荡频率为100KHZ。C3,R5与振荡频率的关系为:f(kHZ)=1.2/R(kΩ)。C(μF)。

  第7脚为公共地端。


  
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