跟AB类放大器相比，D类放大器可以提供高的多的效率和很好的散热特性，尽管已经有改善但D类放大器的散热问题仍然需要引起注意。本文测量了D类放大器的散热特性，用常见的例子介绍了优秀的实际设计方法。
1、连续正弦波vs音乐
在实验室里评估D类放大器时，经常用连续正弦波作为信号源，虽然这样测量起来很方便，但是放大器会严重发热。输入连续正弦波使D类放大器输出接近最大值而进入热关断状态是罕见的。
音频成分，不管是音乐还是话音，它们的有效值跟峰值输出功率有关，但跟峰值输出功率相比要小得多。峰值和有效值的比值称为振幅因数，对话音来说这个值一般大约为12dB，而乐器则为18dB～20dB。虽然音频信号比正弦波信号的峰值稍大，但它的有效值却几乎只有正弦波的一半。同时，当音频信号是一段动感的音乐时，平均值将比测量出来的更小。因此，虽然音频信号可能达到连续正弦波相似的峰值，但它反映在D类放大器上的热效果将会大大削弱。如果要对系统的散热特性进行评估，应该用实际的音频信号而不是正弦波。如果必须用正弦波，则散热能力会比正常使用下系统的实际散热能力小。
2、PCB的散热
对工业标准TQFN封装，裸露的焊盘是IC散热的主要途径。对那些散热焊盘在IC下面的封装，PCB板和铜箔成为D类放大器的主要散热片。当使用安装在PCB板上的D类放大器时，遵从下面的指导会有帮助：裸露的焊盘要焊到大片的铜箔上，如果电位相同，这块铜箔跟D类放大器附近的引脚的连接要尽量多，附近的元件也要尽量多连接到铜箔上。通过这样特殊的方式，铜箔就把上面散热焊盘上面右边部分和下面的右边部分连接在一起了。这些铜箔走线越宽越好，因为它们关系到系统的整个散热效果。
跟裸露的焊盘连接的铜箔应该用多个过孔连到PCB的反面，再在反面连接到另外一块铜箔。在满足系统信号布线要求的前提下，这块铜箔越大越好。
如果从机器连出来的走线都尽可能宽，就有可能有进一步的改善。虽然IC引脚不是封装的主要散热途径但它们的确可以帮助器件达到部分散热效果，把系统从散热不良改善为可接受状态。
3、辅助散热器
当D类放大器在更高的环境温度下工作时，可能要加额外的外部散热片来改善散热效果。散热片的热阻越小越好，以使散热效果最好。对IC下面的裸露焊盘，热阻最低的散热通道是PCB的底部，IC的上面对器件来说不是一个重要的散热途径，因此在这个地方加散热片不划算。
4、负载阻抗
D类放大器输出级的MOSFET导通电阻对效率和输出峰值电流容量均有影响。减小进入负载的峰值电流就减小了MOSFET的I2R损耗，这样就能提高效率。为了维持峰值电流在一个较低的水平，选用在D类放大器电压波动极限和供电电压内能够传输期望的输出功率的最高阻抗的扬声器。
在这里，假设D类放大器的输出电流能力为2A，供电电压范围为5V～24V。如果用4Ω负载，在8V或者8V以上供电时就超过了2A的电流极限，此时最大连续输出功率是8W。如果8W是可以接受的输出功率，可以考虑使用12Ω的扬声器和15V的供电电压，这样峰值电流限制就是1.25A，最大连续输出功率是9.4W。此外，12Ω负载的效率要比4Ω负载高10%～15%，功耗会更低。实际效率改善的效果根据D类放大器的不同而不同。虽然大多数扬声器都是4Ω或者8Ω，但用其它阻抗的扬声器可以获得更具热效率的解决方案。
另外一个需要考虑的是音频频带内的负载阻抗。扬声器是一个具有多种谐振频率的机电系统，也就是说8Ω扬声器通常只在很窄的频率范围内显示出8Ω的阻抗，对音频带宽内的许多频率，扬声器的阻抗要比标称的阻抗高。在音频带宽内的很多频率，扬声器的阻抗比它的标称阻抗8Ω要高的多，不幸的是，这个阻抗通常因为附加的高音扬声器和转接网络而减小。整个系统阻抗必须保证足够的电流和散热能力。
D类放大器在效率方面比AB类放大器有了明显的改善，虽然这种改善降低了系统设计时的散热要求，但并不能完全消除发热。然而通过使用优秀的设计实践经验并确定预期的目标，D类放大器可以使音频系统的设计更加简单。
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