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(jīng)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(jīng)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

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*  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(chǎn)量為7200萬臺

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

*  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