D类音频放大器的概念在1958年就已经提出了,而直到功率半导体的崛起,才使得其迅速占领音频设备市场。D类音频放大器设计技术的不断改善,其性能指标逐步上升,以效率高、体积小、节能和数字化等优点不断取代传统音频技术,满足了更多人的需求。本文从辅助电源、驱动电路、输出级电路、保护电路及滤波电路等方面,详细设计了一款500W D类音频放大器。工作内容主要包括以下几个方面:1.首先比较了几种传统音频技术和D类功放之间的优缺点,并且详细描述了D类音频放大器的工作原理。阐述了几种D类放大器的调制方式及输出级电路,在此基础上提出本文的系统结构,其中着重解释Δ-Σ调制技术在D类音频放大器中的重要作用。2.设计D类音频放大器的核心电路及电源辅助电路。其中核心电路包括积分器、驱动电路、输出级电路、滤波电路和保护电路等。一方面,选择合适的控制芯片和功率元件,特别是功率元件采用实验室设计的MOSFET;另一方面需要对电路的参数进行详细设计以使得电路性能达到最优。辅助电路采用开关电源,为功放提供必要的供电。3.设计PCB版图,搭建出实际的电路并且进行调试。借助实验室的相关设备,对设计出来的电路在实际应用的环境下进行测试。包括辅助电源模块,D类音频放大模块以及整体的性能,调试相关参数使得测试结果达到最优。测试结果表明,所设计的D类音频放大器,在带载8Ω的情况下,功率为556W,空载情况下为16W。在选用输入峰峰值为2V,频率为1.7KHz的正弦信号时,测试输出为峰峰值为84.8V,频率为1.7KHz的正弦信号,信号被放大了约42.4倍,且几乎无失真发生,基本满足设计要求。此外,对电路调试中出现的功率器件失效问题进行了分析与讨论,并且给出了相应的解决措施。