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音響中的電源設計

正本清源說音響 ? 2021-02-23 09:13 ? 次閱讀

音響玩的就是電源 ,如果電源不好,那么聲音可想而知。記得多年前家電論壇老板吳總問過我一個問題,如果給你全世界最好的科技打造一個播放器,但是電源只能給你個紐扣電池,你能做到聲音很好嗎?答案當然是不能。沒有了電源,神馬都是浮云。

最近一個朋友正在嘗試優化他的全數字系統中的主機電源,剛好順手就給淘了一把,找到了下面這個電源(右手邊小的那個)。看到參數就知道這個電源基本就是目前電源模塊的天花板了,號稱12V30A的模塊(還是隔離模塊!),可以輸出到40A,關鍵是在1MHz的開關頻率下可以做到97.9%這種匪夷所思的效率,直接甩國內電源廠家不知道幾條街了。



電源,有模擬電源,也有數字(開關)電源。而聲音回放系統的功率輸出的性能就極度依賴電源輸出的好壞。模擬電源在低頻率輕負載的時候很好,但是一旦到高頻和功率輸出時就會出現各種問題,比如瞬態不夠等。同時模擬電源可以把輸入端的電源通過傳遞函數轉移到下一級。這也就是為啥有人能聽到核電/水電/風電/太陽能/火電等不同供電的聲音了(這其實不是玄學,而是特定情況特定機器下的個案,一般很難重現,但是通過公式推導,的確存在)。另外,模擬電源提供給模擬的功率放大比較好,而我們說的就是全數字功放,因此模擬電源就不在討論范圍。

說了一大堆,其實電源的好壞主要看幾個:開關形式最好是ZVS/ZCS軟開關,可以降低EMI和輸出紋波,其次高開關頻率可以提高電源密度以及響應瞬態,降低體積,但是太高頻率反而會降低效率,因此在這里取一個平衡點就行。另外可以多組并聯輸出最好,這樣的話可以既提高DC-DC的等效開關頻率,同時也可以兼顧效率,缺點就是成本更高,功率輸出部分體積翻番。我們暫且定一個基本的判斷條件,就是700kHz(升壓)和 1MHz(降壓)。最后一個重要的參數就是電源整體效率,效率越高,說明設計越好。比如上述的12V30A vicor模塊就是這種DC-DC電源設計的天花板。

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