Estudo e projeto de amplificador de áudio classe D

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Data
2021-06
Autores
Diehl, Samuel
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Resumo
A demanda crescente de energia devido ao crescimento e desenvolvimento mundial, associada às limitações das fontes disponíveis, além do crescimento na demanda por dispositivos portáteis, leva a necessidade de sistemas cada vez mais eficientes. Os sistemas de reprodução de áudio nestes dispositivos é um ponto crucial para a experiência do usuário e é responsável por boa parte do consumo energético do aparelho. Amplificadores de áudio de classe D possuem uma eficiência teórica de 100% ao realizar a modulação do sinal de áudio, os tornando ideais para aplicações na demanda atual. A fim de levar o conceito de eficiência energética para amplificadores de alta potência, propõe-se realizar o projeto de um amplificador de áudio em classe D com baixa dissipação térmica em caixas acústicas de grande potência, mantendo a fidelidade e atendendo as especificações mínimas pré- definidas. Com os estudos dos circuitos e topologias, foi construído um protótipo e realizado os testes e medições em bancada, mostrando um funcionamento de acordo com o esperado, gerando uma potência de 483,6 WRMS com uma eficiência de 81,2%.
The growing demand for energy due to global growth and development, associated with the limitations of available sources, in addition to the growth in demand for portable devices, leads to the need for ever more efficient systems. The audio reproduction systems on these devices is a crucial point for the user experience and is responsible for much of the device's energy consumption. Class D audio amplifiers have a theoretical efficiency of 100% when modulating the audio signal, making them ideal for today's demanding applications. In order to take the concept of energy efficiency to high-power amplifiers, it is proposed to carry out the project of a class D audio amplifier with low thermal dissipation in high-power loudspeakers, maintaining fidelity and meeting the minimum pre-specified specifications. defined. With the studies of circuits and topologies, a prototype was built and tests and measurements carried out on a bench, showing that it worked as expected, generating a power of 483.6 WRMS with an efficiency of 81.2%.
Descrição
Palavras-chave
Modulação, PWM, Realimentação, Filtro Butterworth, Modulation, Feedback, Butterworth filter
Citação
DIEHL, Samuel. Estudo e projeto de amplificador de áudio classe D. 2021. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 07 jul. 2021. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3207.