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짧은 대답: 서브우퍼에 사용되는 앰프 클래스는 오늘날 대략 200W에서 3kW 사이로 제작되는 거의 모든 전원 공급 설계에서 클래스 D입니다. 클래스 AB는 여전히 약 150W 미만과 일부 하이파이 및 자동차 서브우퍼에 적합한 반면, 클래스 H는 고전력 전문 서브우퍼 채널에 적합합니다. 클래스는 음질 레이블이 되기 전에 열, 크기 및 비용 결정입니다.
파워드 서브우퍼, 플레이트 앰프 또는 OEM 앰프 모듈 소싱은 일반적으로 파워 타겟과 캐비닛 도면으로 시작됩니다. 그런 다음 클래스 결정은 방열판, 전원 공급 장치, 섀시 깊이 및 BOM에 표시되며 나중에 마케팅 카피에도 표시됩니다.
아래 섹션에서는 선형 클래스가 여전히 승리하는 저주파 채널을 클래스 D가 차지한 이유와 서브우퍼 증폭기 모듈이 생산에서 살아남을지 여부를 실제로 알려주는 측정값을 설명합니다.
클래스 D가 서브우퍼의 기본 앰프 클래스가 된 이유
1,000W 서브우퍼 채널은 오늘날 눈에 띄지 않습니다. 따라서 유용한 질문은 앰프가 드라이버에 전달하지 않는 전력으로 무엇을 하는가입니다. 약 60% 효율(강하게 구동되는 클래스 AB 스테이지에 현실적임)에서 1,000W당 약 670W가 열로 남습니다. 90%에서 실행되는 클래스 D 스테이지는 약 110W를 남깁니다. 이 비율은 방열판 질량, 팬 소음, 섀시 깊이 및 캐비닛 후면의 환기 여부를 결정합니다.
주파수 대역도 토폴로지에 적합합니다. 80~120Hz에서 교차되는 서브우퍼는 가청 중역에서 스위칭 잔여물을 재현하도록 앰프에 요청하지 않으며 최신 변조기 설계는 출력 필터 주변의 피드백 루프를 닫으므로 초기 클래스 D 모듈이 전달한 저주파 왜곡 패널티는 이제 크게 역사적인 문제가 되었습니다.
이것이 바로 정격 650W(8Ω)의 클래스 D 서브우퍼 전력 증폭기 모듈이 강제 냉각 없이 후면 플레이트에 장착될 수 있는 반면, 유사한 선형 설계에는 그 뒤에 몇 배 더 큰 방열판과 더 무거운 변압기가 필요한 이유입니다.
EON180S 2092: LP 650W/8Ohm Pro 오디오 BTL 서브우퍼 전력 증폭기 모듈 우리는 고객이 제공한 도면이나 샘플에 따라 제품을 개발하고 생산할 수 있는 강력한 R&D 팀을 보유하고 있습니다. 제품보기 → 서브우퍼 역할에 대한 클래스 AB, 클래스 D 및 클래스 H 비교
이 표는 실제로 서브우퍼 제품에 적용되는 4가지 클래스를 비교합니다. 효율 범위는 증폭기 설계 문헌 및 제조업체의 데이터시트에 인용된 일반적인 수치입니다. 실제 값은 부하 임피던스, 레일 전압 및 앰프 구동 강도에 따라 달라집니다.
| 수업 | 일반적인 효율성 | 1,000W 출력당 열량 | 아직도 나타나는 곳 | 주요 절충안 |
|---|---|---|---|---|
| 클래스 A | 20~30% | 2,300~4,000W | 틈새 하이파이 및 스튜디오 서브우퍼 | 매우 낮은 왜곡, 매우 큰 방열판 |
| 클래스 AB | 50~70% | 430~1,000W | 150W 미만 시스템, 자동차, 일부 스튜디오 서브 | 단순하고 EMI가 적지만 무겁고 따뜻함 |
| 클래스 H | 70~80% | 250~430W | 고출력 전문 서브우퍼 채널 | AB보다 시원하지만 여전히 대형 변압기가 필요함 |
| 클래스 D | 80~95% | 50~250W | 전동 서브, 라인 어레이 서브, 휴대용의 기본값 | 최고의 효율성, 레이아웃 및 EMI 관리 필요 |
실제 프로젝트에서 클래스를 결정하는 스펙
클래스는 첫 번째 필터일 뿐입니다. 이는 실행 가능한 모듈과 생산 과정에서 분리되는 데이터시트를 구분하는 숫자입니다.
- 실제 부하에서의 전력. 8Ω에 650W 정격의 모듈과 4Ω에 650W 정격의 모듈은 다른 제품입니다. 피크 수치가 아닌 드라이버가 실제로 제공하는 임피던스에서 지속적인 전력을 요청하십시오.
- 저주파에서의 감쇠 계수. 50Hz의 출력 임피던스는 서브우퍼 콘의 시작 및 정지 정도를 제어합니다. 1kHz 이상으로 측정된 숫자보다 100Hz 이하가 더 중요합니다.
- 100Hz 미만의 THD N. 1kHz에서 단일 값이 아닌 곡선을 요청합니다. 서브우퍼 밴드는 클래스 주장이 실제로 테스트되는 곳입니다.
- 연속 출력 시 열적 거동. D클래스가 승리한 이유는 열기 때문입니다. 몇 초 동안 정격을 충족하는 모듈은 연속 사용 정격을 충족하는 모듈과 동일한 제품이 아닙니다.
- 실제 결함과 일치하는 보호. 출력에서의 과전류, 과열, DC 오프셋 및 단락 동작은 "보호됨"이라는 단어로 암시되지 않고 정의되어야 합니다.
- 유휴 및 대기 소비. 유럽과 북미의 소매 채널에서는 대기 수치를 점점 더 요구하고 있으며 처음부터 설계하는 것이 가장 저렴합니다.
파워 서브우퍼 증폭기 모듈 내부
서브우퍼 증폭기 모듈은 일반적으로 스탠드오프에 쌓인 2개 또는 3개의 보드로 구성됩니다. 즉, 알루미늄 베이스의 전력단, 장치를 운반하는 출력 PCB, 상단의 제어 또는 DSP 보드입니다. 이 스택은 통합업체가 직면하게 될 대부분의 열 및 레이아웃 제약을 설명합니다.
히트싱크 위치, 섀시에 허용되는 공기량, 스위칭 단계에서 DSP 보드까지의 거리 등은 모두 클래스에 따라 달라집니다. 선형 클래스 AB 스테이지에는 일반적으로 수직 핀과 알루미늄 후면 패널이 필요합니다. 클래스 D 모듈은 종종 후면 플레이트 자체를 방열판으로 사용할 수 있습니다. 특정 보드 외형, 커넥터 세트 또는 레일 전압이 필요한 통합자는 빈 PCB에서 시작하는 대신 표준 모듈을 자주 조정할 수 있습니다. 맞춤 서비스 입니다.
DSP와 전원 공급 장치가 수업 결과를 결정하는 방법
앰프 클래스는 출력 단계에서 발생하는 열의 양을 결정합니다. DSP와 전원 공급 장치는 해당 출력을 얼마나 잘 사용할 수 있는지 결정합니다. DSP에 구현된 리미터, 크로스오버 및 EQ를 사용하면 드라이버를 클리핑하지 않고 전력 스테이지를 천장에 더 가깝게 실행할 수 있습니다. 이것이 바로 많은 서브우퍼 모듈이 클래스 D 스테이지를 ADAU1701 기반 DSP 보드 및 사전 설정된 EQ 모드와 결합하는 이유입니다.
공급도 그만큼 중요합니다. 역률 보정 기능이 있는 공진형 LLC 스테이지는 효율성을 높게 유지하고 무거운 저음이 짧은 순간에 전류를 요구할 때 레일을 안정적으로 유지합니다. 서브우퍼 시스템의 LLC 공진 공급 장치 OEM 구매자는 이제 표준으로 취급합니다.
LLC 공급 장치 및 Bluetooth를 갖춘 DSP2405SUB 전원 공급 서브우퍼 증폭기 고전력 서브우퍼 빌드를 위해 이 1200W 클래스 D 증폭기는 LLC 공진 공급 장치를 DSP, Bluetooth TWS 및 1000W 8옴 서브 출력과 결합합니다. 제품보기 → 클래스 AB와 클래스 H가 여전히 자리를 차지하는 곳
클래스 D는 보편적이지 않으며 그렇지 않은 척하면 과도하게 엔지니어링된 제품이 탄생합니다. 약 150W 미만의 소형 클래스 AB 설계는 구축 비용이 더 저렴하고, 출력 필터가 필요하지 않으며, 스위칭 EMI도 생성하지 않습니다. 이는 근처에 민감한 무선 회로가 있는 소형 인클로저에 중요합니다.
H클래스는 둘 사이에 위치합니다. 선형 출력 단계를 유지하지만 신호에 따라 공급 레일을 단계적으로 조정하므로 높은 전력에서 클래스 AB보다 훨씬 적은 열을 낭비하는 동시에 스위칭 잡음을 완전히 방지합니다. 플랫폼이 이미 선형인 전문 서브우퍼 채널에서는 800W 선형 변압기 설계와 같은 클래스 H 모듈이 여전히 합리적인 선택입니다.
선형 변압기가 포함된 AMP800H 클래스 H 서브우퍼 증폭기 모듈 스위칭 잡음 없이 낮은 발열이 필요한 선형 서브우퍼 시스템의 경우 이 800W 변압기 클래스 H 모듈은 4옴 부하에 600W를 제공합니다. 제품보기 → 자주 묻는 질문
서브우퍼에 가장 적합한 앰프 클래스는 무엇입니까?
클래스 D above roughly 200 W — it runs cooler, weighs less and costs less per watt than Class AB at the same output. Below about 150 W, a small Class AB build can still be the cheaper option.
클래스 D가 서브우퍼에 좋은가요, 아니면 더 나쁜 소리인가요?
서브우퍼 밴드에서는 올바르게 설계된 클래스 D 모듈이 청각적으로 나쁘지 않습니다. 결과를 결정하는 것은 저주파에서의 감쇠 계수, 100Hz 미만의 THD N 및 부하 시 공급 장치의 동작 방식입니다.
서브우퍼 앰프가 클래스 AB 대신 클래스 D를 사용하는 이유는 무엇입니까?
열. 60% 효율의 1,000W 채널은 약 670W를 열로 낭비하는 반면, 90% 클래스 D 단계는 약 110W를 낭비합니다. 이러한 차이로 방열판 크기, 섀시 깊이 및 팬 요구 사항이 설정됩니다.
클래스 D와 클래스 H 서브우퍼 증폭기의 차이점은 무엇입니까?
클래스 D switches the output devices on and off; Class H keeps a linear output stage but steps the supply rails with the signal. Class H runs cooler than Class AB but still needs a larger transformer.
서브우퍼 증폭기 모듈에는 어느 정도의 전력이 필요합니까?
상자에 표시된 최대 수치가 아닌 실제 임피던스(8Ω 또는 4Ω)에서 드라이버의 RMS 정격에 연속 전력을 일치시킵니다. 15인치~18인치 전문가용 서브의 경우 600~1,500W RMS가 일반적인 범위입니다.
클래스 D 서브우퍼 증폭기에는 특수 전원 공급 장치가 필요합니까?
특별하진 않지만 잘 어울린다. 대부분의 설계는 클래스 D 스테이지를 PFC 및 LLC 공진을 사용하는 스위칭 공급 장치와 결합하여 무거운 베이스가 레일을 끌어내릴 때 효율성을 높이고 출력을 안정적으로 유지합니다.
서브우퍼의 앰프 클래스 선택은 설계에 필요한 연속 전력의 양, 인클로저가 발산할 수 있는 열의 양, 자재 명세서의 허용량이라는 세 가지 숫자로 요약됩니다. 클래스 D는 대부분의 최신 서브우퍼에 대해 세 가지 모두에 대한 답을 제공하는 반면, 클래스 AB와 클래스 H는 저전력 및 전문가용 시장에서 관련성을 유지하며 특정 강점이 여전히 그 가치를 발휘합니다.
