D類音頻功率放大器
 

*  D類放大器是一種基于脈寬調制PWM的數(shù)字式放大器

*  其末級功率放大工作于脈沖開關狀態(tài)（導通時電流大，電壓低；截止時電壓高電流?。?，因而效率很高

*  D類放大器的效率完全由負載電阻(喇叭)和末級晶體管導通電阻和負載電阻總和之比決定
*  晶體管的導通電阻可以做得很小（<0.5Ω),所以效率可以很高(>90%)

采用D類放大器是音頻節(jié)能的關鍵

*  目前絕大多數(shù)黑色家電中的音頻放大采用AB類模擬放大器。

*  現(xiàn)在音頻功率放大器和過去的電源所經歷過一樣正進入一個從模擬到數(shù)字（D類功放）的革命

*  因為D類音頻功率放大器的效率要比AB類高出3－6倍(播放語音或音樂時主要工作于低輸出功率）

語音信號和音樂信號的峰值因素

*  正弦波的峰值功率為平均功率的3dB

*  語音信號的峰值因素為9 dB

*  音樂信號的峰值峰值因素為15 dB
 

*  任何一個放大器不論播放語音還是播放音樂，大部分時間都是工作在低功率區(qū)
播送不同信號時，AB類和D類的效率

播放正弦波、語音、音樂信號時峰值功率和平均功率之比
 

播放純音樂信號時二者效率相差高達6倍

電視機全部采用D類放大節(jié)能可觀

*  假定電視機的額定音頻功率輸出為2x10瓦

*  平均每天工作3小時

*  一半時間為語音、一半時間為音樂

*  采用AB類每年耗電17.155度電

*  采用D類每年耗電4.34度電，每年節(jié)約12.8度電

*  中國全國電視機裝機數(shù)量超過4億臺

*  全部采用D類放大器以后每年節(jié)電51.2億度電）相當于一個中型電站的發(fā)電量

進一步提高D類功放效率的措施

*  進一步降低導通電阻－由工藝和器件設計所決定

*  降低開關頻率－有一定限制

*  除去輸出低通濾波器

無濾波器D類放大器

*  不能簡單利用喇叭電感來濾波－將會使靜態(tài)電流增大10倍以上（損耗增大）

*  必須改變調制方式

*  TI于2001年提出一個專利可以省去輸出低通濾波器

*  PAM于2007年也提出另一種方法可以免去輸出低通濾波器

*  無濾波器方案可以節(jié)省70％的PCB面積和35％的全部成本

*  含汞（違反RoHS)

*  壽命短(<3萬小時）

*  需高頻高壓電源（引起干擾、危險）

*  玻璃管殼（易碎）

*  功耗大（40”，170W）

LED的發(fā)光效率

*  CCFL發(fā)光效率為80流明/瓦

*  LED通常只有30流明/瓦

*  作為背光源的CCFL，有超過40％的光損失掉

*  LED發(fā)光具有方向性，可以比較集中

*  作為整體背光源，LED的發(fā)光效率要比CCFL為高，所以改用LED背光后，節(jié)能效果顯著

*  LED本身的發(fā)光效率也在不斷提高，目前已經達到100流明/瓦以上，如果采用這些最新的高效LED，還可以進一步節(jié)能

（電視或電腦）液晶屏采用LED背光

*  無汞

*  壽命長（10萬小時）

*  色域廣（110％NTSC，CCFL只有76％NTSC）

*  低壓驅動

*  耐振、耐沖擊

*  效率高、省電

筆記本電腦采用LED背光

*  厚度減小一半

*  重量減輕26％

*  耗電節(jié)省50％（CCFL耗電3W，LED耗電2W）

筆記本電腦采用LED背光節(jié)能可觀

*  2006年全球筆記本電腦的產量為7200萬臺

*  其中委托臺灣廠商生產的OEM產量為4100萬臺，而實際上其中大部分是在江蘇昆山生產

*  國內銷售的筆記本總數(shù)大約為3,700萬臺

*  假定其中50％采用LED背光，就能節(jié)約1.85萬千瓦電

*  假定每臺筆記本每天使用8小時，則每年可以節(jié)約5,402萬度電

液晶電視采用場順序省去濾色片

*  彩色液晶濾色片要損失70％光能

*  彩電LED背光可以不用白色LED，而直接采用RGB三色LED

*  但必須采用場順序依次發(fā)光

*  要求有比較復雜的LED驅動電路和芯片

*  場順序LED背光液晶電視可以比CCFL顯著節(jié)能

液晶電視采用LED背光

*  三星LE40M91，40寸場順序LED背光液晶電視

*  色域110％（CCFL：76％）

*  對比度10000：1

*  亮度：450 cd/m2*  功耗：只有100W，要比采用CCFL背光（170W）節(jié)省70％液晶電視采用LED背光節(jié)能可觀

*  中國將在2007年銷售800萬臺LCD TV，其中屏幕大于32寸的為212萬臺

*  假定全部800萬臺都改成用LED背光，每臺可以節(jié)電70瓦

*  假定每天使用5小時，每年可以節(jié)約10.2億度電

*  到2010年，中國的液晶電視裝機量可達8000萬臺，那時候每年節(jié)電100.2億度電