طراحی تقویت کننده کلاس-D ولتاژ بالا با بازخورد توان برای بارهای پیزوالکتریک

Abstract

در این مقاله یک تقویت‌کنندۀ کلاس-D به منظور راه‌اندازی بارهای پیزوالکتریک با در نظر گرفتن ملاحظات طراحی شامل بازده، خطی بودن و تداخل الکترومغناطیسی ارائه شده است. تقویت کننده کلاس-D با الگوی کلیدزنی مدولاسیون پهنای باند بر پایۀ تغذیه-باتری طراحی شده است. تقویت‌کننده ارائه شده علاوه بر تأمین توان و ولتاژ سطح بالا، به منظور جداسازی و کاهش اعوجاج از یک مبدل مستقیم-به-مستقیم جدای حلقه بسته بهره می‌برد. استفاده از مبدل منزوی علاوه بر جداسازی تقویت کننده از باتری، باعث می‌شود که دیگر مدارات متصل به باتری از اعوجاج تقویت‌کننده در امان بمانند. طبقۀ تقویت‌کننده کلاس-D از یک مبدل AC/DC تمام پل حلقه بسته جهت افزایش بهره و خروجی با اعوجاج کم بهره می‌برد. خروجی تقویت‌کننده کلاس‌-D کاملاً خطی بوده و بوسیله یک فیلتر میان‌گذرL-C، اعوجاج هارمونیکی کل ولتاژ خروجی به کمتر از 0/9 درصد کاهش یافته است. تقویت‌کننده موردنظر به طور دقیق در مدهای مختلف بررسی و عملکرد آن در شرایط مختلف کاری شبیه‌سازی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. جداسازی الکتریکی از منبع تغذیه، خطی بودن ولتاژ خروجی، سرعت پاسخ‌دهی بالا و پهنای فرکانسی مناسب از جمله مزیت‌های این تقویت‌کننده می‌باشد.