Nello stadio di uscita dell’amplificatore, l’efficienza è una funzione della differenza tra la tensione di uscita erogata al carico e la tensione di rail fornita dall’alimentatore. Questo vale per qualsiasi topologia tra le classi B, C, D, H, G, nonostante ognuna di esse fornisca diverse prestazioni di efficienza assoluta e carichi a seconda delle prestazioni di efficienza rispetto alla potenza di uscita.
La tecnologia Powersoft Smart Rails Management (SRM) implementa il tracciamento della tensione in tempo reale nell’alimentatore che minimizzando le differenze tra la tensione dei binari della tensione di uscita al fine di migliorare l’efficienza complessiva. Il sistema SRM restituisce il segnale di uscita all’alimentatore e modula la tensione dei binari per ridurre la dissipazione del calore e migliorare l’efficienza.
I vantaggi della tecnologia SRM si concentrano su:
Minor consumo quando inattivo
A causa del fatto che la dissipazione al minimo dello stadio di uscita dipende in modo esponenziale dalla tensione dei binari, è possibile ottenere una riduzione costante nei progetti in cui il risparmio energetico è importante, abbassando la tensione dei rail a riposo. Ad esempio, se uno stadio di uscita spreca 12,5 W (diciamo con alimentazione a +/- 150 Vdc), a metà della tensione (+/- 75 Vdc) ridurrà la propria dissipazione a vuoto a 3,125 W, ovvero un risparmio netto di 9,375 W per canale.
Noise floor meno udibile
Un amplificatore switch-mode funziona come un moltiplicatore e fornisce una tensione di uscita come risultato della tensione dei rail nel tempo. Le condizioni “on” degli interruttori di uscita, che risultano in una riduzione della tensione deli rail, comportano una riduzione del noise floor. Ad esempio, proprio come nella precedente, la riduzione da +/- 150 Vdc dei rail a +/- 75 Vdc fornirà una riduzione del rumore di fondo di 6 dB sullo stadio di uscita.
Riduzione delle interferenze EMC
Le radiazioni involontarie di radiofrequenze dipendono dall’esponente 2 della tensione di commutazione e dai valori di corrente. A meno che non si verifichino altri fenomeni, il dimezzamento delle tensioni dei rail riduce a ¼ la potenza RF irradiata.
Migliore efficienza in condizioni di carico
Come detto sopra, un rapporto più stretto tra tensioni dei rail e la tensione di uscita porta a una migliore efficienza. Oggi i dispositivi di alimentazione soffrono molto di più delle perdite di commutazione rispetto alle perdite di conduzione, quindi l’efficienza è dettata dalla quantità di energia che deve essere commutata per raggiungere una certa tensione di uscita. Grazie al fatto che la tensione dei rail segue in maniera stretta la modulazione di ampiezza del segnale, le perdite di commutazione saranno ridotte.
Rail di tensione su un amplificatore senza SRM.
L’efficienza è una funzione della differenza tra la tensione di uscita erogata al carico e i rail dall’alimentazione.
Rail di tensione su un amplificatore con SRM.
La tensione di uscita viene convogliata all’alimentazione e confrontata con la tensione dei rail per impostare in maniera dinamica la tensione dei rail.
Il tempo di ritenuta Thold è correlato ad una modulazione dinamica VOUT veloce. Per motivi di chiarezza, l’immagine è stata semplificata, Tstep in aumento è più veloce di Tstep in calo.
VRail > VOUT
Voff = offset voltage
Vth = threshold voltage
In A: Vth < VA < Voff ? VRail = VRail Min + Vstep
In C: VC < Vth ? VRail = VRail Max
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