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功率放大器耗散功率分析和估算
在功率放大器驅動負載的應用中，耗散功率評估是負載在任意工況下工作都在安全區(qū)的關鍵。這里討論的是線性功率放大器，其輸出正弦波的理論極限轉換效率只有70%。
耗散功率分析和估算有以下步驟：
負載需求分析：明確負載工作所需的電壓、電流幅值、信號波形及工作頻率。
放大器匹配性驗證：確認所選放大器在電壓、電流、頻率及工作模式（恒壓/恒流/恒功率）上滿足負載需求。
耗散功率推導估算。
應用安全性判定：對比負載在實際應用中的耗散功率與放大器的額定耗散能力，確保其工作在安全區(qū)。
其中，***、二步由負載規(guī)格直接確定，而第三步的耗散功率估算則需要通過電路理論與放大器參數進行推導。
耗散功率的估算方法：以HAP4040為例
已知放大器HAP4040關鍵參數：
輸出電壓峰值：40 Vp
輸出電流峰值：40 Ap
工作帶寬：DC - 10 kHz
估算流程如下：
計算最大輸出功率與直流供電需求
放大器的比較大不失真輸出功率通?；谡也ㄐ盘栍嬎?。其比較大RMS輸出功率為：（40Vp≈28.3Vrms，40Ap≈28.3Arms）P_rms=28.3*28.3≈800W
市面上主流的功率放大器類型為AB類功放，假設轉化效率為70%。
根據公式：耗散功率=輸入功率-輸出功率，且假設轉化效率為70%，剩下30%為熱量損耗，因此推算放大器耗散功率：Pd=（800/70%）*30%≈343W
實際應用場景驗證
給定實際負載工況：工作頻率1kHz，電壓 ≤20Vrms，電流 ≤13.8Arms。
計算過程假設放大器供電電壓為40V（假設供電電壓=輸出電壓有利于估算耗散功率**小的使用范圍，確保安全使用）：
假定負載5Vrms/13Arms：
Pd=（40-5）*13=455W＞343W
該工況下耗散功率大于估算值（343W），此時不推薦使用，若一定要使用，則需考慮負載串聯大功率電阻（耗散功率轉移到這個電阻上）或脈沖串模式。
假定負載20Vrms/13Arms:
Pd=（40-20）*13=260W＜343W
該工況下耗散功率小于估算值（343W），放大器散熱能力完全滿足。因此20Vrms/13Arms負載參數能安全使用。
基于分析，耗散功率直接關系到放大器的可靠性和能否穩(wěn)定工作，負載工況可用上述的方法進行簡易評估。
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