KOKT130 December 2024 TAS6754-Q1
정교한 디지털 프로세싱과 아날로그 반도체는 오디오 설계자가 휴대용 스피커, 랩톱, 사운드 바, 차량용 사운드 시스템에서 향상된 오디오 기술에 대한 소비자의 수요를 충족하는 몰입형 오디오 환경을 제공하는 새로운 방법을 만드는 데 도움이 되고 있습니다.
오늘날의 차량용 오디오 시스템은 최초의 단일 스피커 차량 라디오에 사용되는 진공관 구동 증폭기보다 훨씬 더 정교합니다. 일부 신형 자동차 모델에는 차량 전체에 20개 이상의 스피커가 있습니다. 이러한 첫 번째 시스템에서 몰입형 고품질 오디오 시스템으로의 전환은 크기, 무게, 비용 및 오디오 품질이라는 차량에서 더 나은 오디오를 제공할 수 있는 네 가지 설계 추세에 중점을 두고 있습니다. 이러한 추세는 차량용 오디오 시장에서 잘 알려져 있습니다. 하지만 진짜 과제는 고품질 오디오 성능을 유지하면서 솔루션과 비용을 줄이는 방법입니다.
오디오 증폭기 설계가 한 단계 더 발전
몇 년 동안 차량용 오디오 시스템은 클래스 AB 오디오 증폭기를 사용하여 자동차 스피커에 사운드를 전달했습니다. 지난 몇 년 동안 클래스 AB 증폭기에서 클래스 D 증폭기로 전환하는 추세가 있었습니다. 클래스 D 증폭기는 설계자가 열 발산 및 시스템 중량 목표를 줄일 수 있도록 도와줍니다.
클래스 D 차량용 증폭기에 익숙한 설계 엔지니어는 고주파 스위칭 잡음을 필터링하기 위해 오디오 채널당 LC(인덕터-커패시터) 필터 2개가 필요하다는 것을 알고 있습니다. LC 필터의 크기를 축소하기 위해 TI는 최대 2.1MHz 스위칭을 지원하는 오디오 증폭기를 개발하여 훨씬 더 작고 저렴한 인덕터 사용을 가능하게 했습니다. 그림 1에서는 인덕터의 이러한 크기 진화를 400kHz에서 2.1MHz까지 비교합니다.
그림 1 8.2µH 인덕터(400kHz)와 소형 3.3µH 인덕터(2.1MHz)의 크기 비교이제 TI는 TI의 독점 단일 인덕터(1L) 변조 기술을 통합한 오디오 증폭기로 LC 필터 크기를 더욱 줄이기 위한 다음 단계를 진행하고 있습니다. 이 기술은 클래스 D 성능을 유지하면서 채널당 인덕터 수를 절반으로 줄여서 인덕터 비용을 50% 줄이고, 솔루션을 최대 50% 더 작고 가볍게 만들 수 있습니다. 최종 이점으로는 간소화된 오디오 설계 및 향상된 효율성이 있습니다.
1L 변조 기술 적용
TI의 1L 변조 기술은 LC 필터의 인덕터 수를 절반으로 줄입니다. 이제 차량 트림 라인에 32개의 오디오 채널이 필요한 사운드 시스템을 갖춘 하이엔드 모델이 포함된 자동차를 상상해 보십시오. 모든 오디오 채널에 대해 스피커가 있으며 모든 스피커에는 양극과 음극이라는 두 개의 커넥터가 있습니다. BD 또는 단면 펄스 폭(1SPW) 변조만 지원하는 증폭기의 경우 각 리드는 총 64개의 인덕터로 구성된 LC 필터가 필요합니다. 1L 변조 증폭기가 있으면 오디오 채널당 LC 필터만 하나만 있으면 인덕터 수를 32개로 줄일 수 있습니다.
그림 2에서는 1L 변조를 갖춘 증폭기가 20채널 오디오 시스템의 인덕터 수를 10채널로 줄여 크기를 34% 줄이는 방법을 보여줍니다.
그림 2 5개의 TAS6754-Q1 클래스 D 증폭기로 구성된 20채널 차량용 오디오 시스템 설계와 TI의 TAS6424E-Q1 클래스 D 증폭기 비교시스템 설계자에게 중요한 관심사는 이 증폭기를 얼마나 쉽게 구현할 수 있는가일 것입니다. 당사의 1L 변조 기술은 시스템에 원활하게 통합되도록 고안되었습니다. TI는 1L 변조를 통해 설계자가 상당한 설계 문제를 일으키지 않고도 모든 이점을 누릴 수 있도록 증폭기에 맞는 변조 체계를 만들었습니다. 동시에 고품질 클래스 D 오디오 성능을 유지할 수 있습니다.
TAS6754-Q1 오디오 증폭기는 실시간 부하 진단, 채널당 전류 감지, 최대 19V 작동과 같은 기능을 통합하여 안전한 작동 및 성능을 제공합니다. 실시간 부하 진단은 개방 부하, 단락 부하, 전원 단락 및 접지 단락 상태를 오디오가 재생되는지 여부에 관계없이 추적합니다. 이 기능은 증폭기가 제대로 작동하도록 보장하고 안전하고 안정적인 청취 환경을 제공합니다.
또 다른 주목할 만한 기능은 저지연 경로 옵션입니다. 시스템에 능동 잡음 제거 또는 도로 잡음 제거가 필요한 경우 TAS6754-Q1 은 주입된 오디오 신호의 빠른 응답을 위해 완전한 기능의 저지연 오디오를 지원합니다.
결론
TI의 1L 변조 기술의 이점은 차량용 오디오 경험에 우선 순위를 지정하고 설계의 경계를 확장할 수 있는 동시에 전류 솔루션보다 더 작고 가벼운 설계를 만들 수 있습니다.
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