A penguat audio kelas D adalah perangkat yang dirancang untuk mereproduksi sinyal yang diterapkan ke input perangkat menggunakan elemen rangkaian input, dengan volume dan tingkat daya tertentu, dengan nilai disipasi dan distorsi energi minimum. Penggunaan amplifier semacam itu dimulai pada tahun 1958, tetapi baru-baru ini popularitasnya meningkat tajam. Mengapa penguat kelas D begitu bagus? Pada artikel ini, kami akan mencoba menjawab pertanyaan tersebut.
Dalam perangkat penguat konvensional, tahap keluaran dibangun di atas elemen semikonduktor-transistor. Mereka memberikan nilai yang diperlukan dari arus keluaran. Banyak sistem audio memiliki tahap penguat kelas A, B, dan AB. Dibandingkan dengan tahap keluaran yang diterapkan di kelas D, disipasi daya pada tahap linier signifikan bahkan ketika dirakit dengan sempurna. Faktor ini memberikan kelas D dengan keuntungan yang signifikan dalamsebagian besar aplikasi, sebagai akibat dari pembangkitan panas yang rendah, dimensi keseluruhan yang kecil, biaya produk yang rendah, dan masa pakai perangkat yang lebih lama.
Audio amplifier Kelas D memiliki disipasi daya yang jauh lebih rendah daripada amplifier kelas A, B, dan AB. Kunci pada tahap keluaran penguat semacam itu menghubungkan keluaran, rel daya negatif dan positif, sehingga menciptakan serangkaian pulsa dengan potensi positif dan negatif. Karena bentuk sinyal seperti itu, penguat kelas-D secara signifikan mengurangi daya yang hilang, karena dengan adanya perbedaan potensial, arus praktis tidak melewati transistor keluaran (transistor dalam keadaan tertutup). Jika transistor dalam mode terbuka dan arus mengalir melaluinya, tegangan yang dapat diabaikan turun melintasinya. Disipasi daya seketika dalam hal ini minimal.
Meskipun penguat daya kelas D menghilangkan sejumlah kecil energi panas dibandingkan dengan penguat linier, masih ada bahaya sirkuit yang terlalu panas. Ini dapat terjadi ketika perangkat berjalan dengan daya penuh untuk waktu yang lama. Untuk mencegah proses ini, perlu untuk menyertakan sirkuit kontrol suhu di penguat kelas-D. Di sirkuit pelindung dasar, tahap keluaran dimatikan ketika suhunya, diukur oleh sensor bawaan, melebihi ambang batas suhu dan tidak akan menyala sampai suhu turun ke normal. Tentu saja, dimungkinkan untuk menerapkan skema yang lebih kompleks untuk kontrol suhu. Sebagai contoh,dengan mengukur suhu, sirkuit kontrol secara bertahap dapat menurunkan volume, sehingga mengurangi pembuangan panas, sebagai hasilnya, suhu akan disimpan dalam batas yang diperlukan. Keuntungan dari skema tersebut adalah perangkat akan terus bekerja dan tidak akan mati.
Penguat kelas D memiliki kelemahan - ketika perangkat dihidupkan dan dimatikan, klik dan letupan terjadi di dalamnya, yang dapat mengganggu pengguna. Efek ini dapat terjadi jika "penuaan" atau pemasangan modulator berkualitas rendah, serta sinkronisasi tahap keluaran dengan status filter LC selama menghidupkan dan mematikan perangkat.
