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國內市場(chǎng)上，盡管汽車(chē)音響節目源有所擴展，從單一的收音，磁帶兩用機發(fā)展到加入單碟或自動(dòng)換片的多碟CD機，但對小汽車(chē)音響功放來(lái)說(shuō)卻基本變化不大，仍為以收音機，磁帶機和CD機組成的一體化音響。此類(lèi)一體化音響，無(wú)論生產(chǎn)商標出2*35W還是200W+200W，其實(shí)仍為早期的雙聲道功放，其每聲道真正輸出有效功率不會(huì )大于20W，普通產(chǎn)品不會(huì )超過(guò)2*6W。最近，國內電子報刊紛紛刊出汽車(chē)音響升級的報道，表明有車(chē)一族對此并不滿(mǎn)足，于是很想了解國外最新汽車(chē)音響動(dòng)向。為此，籍此文向有車(chē)一族中的音響發(fā)燒友介紹。目前國外汽車(chē)音響現狀有以下特點(diǎn)。 DC變換器重出江湖 之所以說(shuō)DC變換器“重出江湖”，是因為上世紀40年代的電子管收音機時(shí)代，為了向汽車(chē)中的電子管收音機提供高電壓供電，曾廣泛采用一種“振動(dòng)子”變流器，這種變流器的原理是利用機械觸點(diǎn)組成雙向開(kāi)關(guān)，將12V直流電變換為雙向方波，然后通過(guò)變壓器資脈沖波電壓升高，再整流，濾波成為高壓直流電，其電路基本原理與現有的晶體管直流變換器是相同的，區別是由機械開(kāi)關(guān)換向，其脈沖頻率只是在1KHZ以下，而且頻率也較低。這種機械式振動(dòng)子變換器一直延用到半導體器件相當成熟，即電子管收音機改為晶體管后，才從汽車(chē)音響中消失。 由于小汽車(chē)音響受到12V供電的制約，無(wú)論輸出功率還是音場(chǎng)效果都難以進(jìn)一步提高。在此情況下，從上世紀末，歐洲生產(chǎn)的汽車(chē)音響中開(kāi)始采用DC-DC變換器，將12V蓄電池供電變換為±24V-±50V，向汽車(chē)音響提供電源。目前，DC-DC變換器與機械變流器相比，已今非昔比，其開(kāi)關(guān)頻率可達100KHZ以上，效率接近90%。 汽車(chē)音響供電電源中采用DC-DC變換器，而不采用升壓式開(kāi)關(guān)電源，是經(jīng)過(guò)縝密考慮的�，F代的晶體管放大器部分仍為AB類(lèi)放大，其工作電流隨信號的波動(dòng)成正比變化，所以功放實(shí)際上構成變動(dòng)范圍極大負載。為了避免功放輸出信號產(chǎn)生削頂失真，要求供電電源有足夠的能量?jì)�，當信號峰值瞬間能立即提供較大的電流（一般PMOP即為對功放瞬間峰值功率的標稱(chēng)）。顯然，也包括了電源瞬間輸出電流的能力。 開(kāi)關(guān)電源無(wú)論采取PWM還是PCM，其能量輸出是由脈沖變壓器電磁轉換形成的，開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，向脈沖變壓器存儲磁能，開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，磁能轉換成電能，向負載提供電壓。即使負載電流瞬間增大使輸出電壓下降,穩壓控制系統也只能控制開(kāi)關(guān)管在下一個(gè)導通周期延長(cháng)導通時(shí)間，待開(kāi)關(guān)管載止后，輸出電壓上升，以圖補償負載電流增大的影響。但是，音樂(lè )的波動(dòng)是千變萬(wàn)化的，有時(shí)大幅度的沖出信號只是瞬間的事，若信號沖擊到來(lái)時(shí)，開(kāi)關(guān)電源不能及時(shí)提供大電流，輸出電壓必然形成隨大信號下降的波形，使信號上沖受限，產(chǎn)生波形失真，等沖擊信號過(guò)后，PWM電路才輸出信號上升，開(kāi)關(guān)電源再降低其輸出電壓，以使其輸出電壓穩定�？上�，這一切為時(shí)已晚，在此過(guò)程中輸出信號難免失真，同時(shí)也增大了電源紋波脈沖，使放大器的噪聲增大。 直流變換器則不同，變換器的開(kāi)關(guān)管始終以設定的脈寬工作，只要開(kāi)關(guān)管有足夠的開(kāi)關(guān)電流，它能隨時(shí)提供其額定功率以?xún)鹊碾妷�。從此點(diǎn)來(lái)說(shuō)，直流變換器和變壓器整流電源沒(méi)有區別，而且直流變換器的內阻更低，對瞬間大電流的適應性更強。實(shí)際上變換器是不用穩壓系統的開(kāi)關(guān)電路，任何開(kāi)關(guān)電源除去脈沖調制，取樣誤差放大部分實(shí)質(zhì)即為直流變換器。 根據上述原理，上世紀末，歐洲開(kāi)始在轎車(chē)音響上配置直流變換器，與汽車(chē)功放配套。1980年，德國生產(chǎn)的Monacor HPB150汽車(chē)功放，配備了12V與±25V直流變換器，輸出最大電流可達10到15A，使功放有效輸出功率可達2X40W，或BTL接法，使輸出功率為150W。另一名為“Jensen”的汽車(chē)功放所配用的變換器，則可將12V電壓變換成雙電源±30V/15A的輸出可以向四聲道的放大器供電，輸出 4*60W的有效功率其中“Monacor HPB150為最早的產(chǎn)品，其功放變換器采用分立元件組裝成自激推挽式變換器，共采用13只三極管，電路較復雜，裝調也不方便。此外，由于自激式振蕩電路其工作頻率隨負載電流變化，脈沖干擾抑制也比較困難。 Jensen功率變換器，則采用傳統開(kāi)關(guān)電源它激式驅動(dòng)器驅動(dòng)四只MOS FET開(kāi)關(guān)管組成的并聯(lián)推挽電路，其功放變換器電路如附圖所示。該汽車(chē)功放中利用MOS FET管作為開(kāi)關(guān)管，可以提高電源變壓器的工作效率，有利于抑制脈沖干擾，同時(shí)還可以減小電源變壓器的體積。變換器的振蕩器和控制系統全部集成在IC （TL494）內部。TL494原設計為它激式開(kāi)關(guān)電源驅動(dòng)控制器，內部除含有振蕩器，脈寬調制器以外，還有基準電壓穩壓電路，死區時(shí)間控制電路和兩組比較器組成的誤差檢測電路。TL494在該電路中構成它激式變換器，只利用了其振蕩器和驅動(dòng)電路，用作驅動(dòng)開(kāi)關(guān)管的脈沖信號源，因而與常規用法有所不用。在該電路中，TL494第5，6腳外接時(shí)間常數電路（C3，R5），振蕩器產(chǎn)生80kHZ的脈沖信號，經(jīng)TL494內部雙穩態(tài)觸發(fā)器控制，變成兩路時(shí)序不同的驅動(dòng)脈沖，驅動(dòng)兩組驅動(dòng)放大器。TL494內部?jì)山M驅動(dòng)級，由第9，10腳輸出時(shí)序不同的正向脈沖。為了避免在兩路脈沖交替處推挽開(kāi)關(guān)管VT3，VT5 和VT2，VT4同時(shí)導通，TL494的第四腳外接R6，C2，R4設定死區時(shí)間。一組驅動(dòng)脈沖使推挽電路一臂導通后，相隔一死區時(shí)間，才發(fā)出另一組驅動(dòng)脈沖，使另一臂導通（第四腳電壓越高，死區時(shí)間越長(cháng)）。TL494第1，2腳為兩組取樣放大器的同相和反相輸入端，可控制內部比較器組成的脈寬調制器設定的占空比。在該變換器中，TL494各腳功能及應用如下： 第1腳為第一組誤差放大器的反相輸入端。電路中以R2接地，使之為低電平。 第2腳為第一組誤差放大器的同相輸入端。由R7接入5V基準電壓。當第2腳輸出高電平時(shí)，誤差放大器輸出端（第3腳）輸出恒定的低電平，該電平在 TL494內部控制比較器組成的PWM調制器，輸出最大脈寬45%，其余5%作死區時(shí)間。另外，第2腳外接C4為軟起動(dòng)電容，開(kāi)機瞬間C4充電使第2腳瞬間為低電平，誤差放大器輸出高電平，隨著(zhù)C4充電電壓升高，第2腳電壓升高，第3腳電壓降低，使PWM比較器輸出脈寬緩增大到額定脈寬，避免開(kāi)機沖擊電流損壞開(kāi)關(guān)管。 第3腳為誤差放大器輸出端，外接R3，C1為避免誤差放大器振蕩而設。 第4腳為死區時(shí)間控制端，通過(guò)R6，R4從5V基準電壓分壓得到0.05V死區時(shí)間控制電壓，使兩組驅動(dòng)脈沖之間有占脈寬5%的間隙。第4腳電平達到0.3V時(shí)，驅動(dòng)脈沖被關(guān)斷。 第5，6腳為振蕩頻率控制端，外接R5，C3設定振蕩器產(chǎn)生約80KHZ的振蕩脈沖，徽調R5可使振蕩頻率為100KHZ。C3，R5與振蕩頻率的關(guān)系為：f(kHZ)=1.2/R(kΩ)·C(μF)。 第7腳為公共地端。 |
