A International Rectifier (www.irf.com) oferece um Reference Design completo (2009) que permite o projeto de amplificadores classe D de 25 W a 500 W, com a possibilidade de se escolher configurações em ponte ou simples. O Reference Design é baseado no circuito integrado IRS2092 (Amplificador de Áudio Classe D) além de MOSFEts duplos como o os IRFI4024H-117P, IRFI4019H-117P, IRFI4212H-117P e IRFI14020H-117P, tudo numa placa única. O projeto ainda mostra como implementar circuitos periféricos para um layout ótimo da placa que pode ser de face única. Neste artigo resumimos a documentação da International Rectifier, que pode ser baixada no formato PDF no site da empresa, contendo todos os desenhos de placas e diagramas esquemáticos.
O projeto resultante exige dissipador para operação normal (1/8 da potência especificada). O reference design também possui recursos de manutenção, fontes de alimentação e proteção.
Dentre as aplicações sugeridas pela International Rectifier destacamos:
* Receptores AV (áudio e vídeo)
* Sistemas de Home Theater
* Mini sistemas estéreo
* Caixas amplificadas
* Amplificadores para instrumentos musicais
* Amplificadores automotivos
Na tabela abaixo temos as variações de amplificadores obtidos e suas potências:
Informações sobre os MOSFETs de potência utilizados em cada versão podem ser obtidas nos datasheets destes componentes obtidos na Internet. Observe também pela tabela as tensões de alimentação da fonte simétrica que podem variar entre 25 V e 70 V conforme a potência de saída. Os ganhos de tensão (Gv) também variam de 20 e 40 e a versão de 250 W (estéreo) não permite a utilização de alto-falante de 4 Ω na versão meia ponte e 8 Ω na versão de ponte completa.
Outras características comuns destes amplificadores são:
* Potência de saída: escalável entre 25 e 500 W
* Ruído residual: 200 uV, ponderada em IHF-A
* Distorção: 0,007% (THD+N) com 60 W de saída em 4 Ω
* Eficiência: 90% com 500 W em 8 Ω
* Proteção contra sobrecorrente (OCP), dos lados positivo e negativo dos MOSFETs.
* Proteção contra subtensão (UVP), do lado positivo do MOSFET (predição DC (DCP)
* Proteção contra sobretemperatura (OTP)
* PWM auto-oscilante, topologias de meia ponte ou ponte completa selecionáveis.
Performance de áudio:
* THD+N na Saída Classe D:
-
- 1 W - 0,01%
- 10 W - 0,005%
- 60 W - 0,005%
- 100 W - 0,007%
* Faixa dinâmica: 101 dB
* Ruído residual: 200 uV
* Fator de amortecimento: 120 (1 kHz com carga de 4 Ω)
* Resposta de frequência: 20 Hz a 20 kHz com +/- 3 dB
