梁工 发表于 2023-12-12 14:14:56

51 开源:USB声卡-STC32F-HSPWM驱动MOSFET做D类功放直接驱动音箱24V供电输出60W+60W

51 开源:USB声卡-STC32F-HSPWM驱动MOSFET
做D类功放直接驱动音箱===24V 供电输出 60W + 60W, 2023/12/25更新
无需专门的功放,STC32F12K54的HSPWM直接驱动MOSFET做D类功放,BTL输出,24V供电,无明显失真,就可以输出正弦波功率有效值:
8欧姆负载:30W+30W,效率95%。
6欧姆负载:40W+40W,效率93%。
4欧姆负载:60W+60W,效率92%。
虽然是70KHz 12bit的PWM,但是用8寸的书架音箱听感还是不错的,小音量音质都还可以。
静音时,耳朵凑近音箱会听到一点点沙沙声,D类常见。
D类效率是非常高的,一般在90%以上,实测8欧姆负载,正弦波满功率效率可达95%,损失的功率基本在输出滤波电感(有点发热)。
由于是70KHz的PWM,所以输出音频LC滤波截止频率不能太高,本例为13KHz,声音实际听感很好的,特别合适用于公共场合的广播,
低压直流供电,功率大,效率高,省电。
或者用于户外扩音播放,电池供电续航超长。音乐功率的特点是,平均功率很小,比如输出峰值30W+30W,但实际平均功率一共不超过10W。
功放成本也不高,驱动芯片EG2104S几毛钱,MOSFET也是几毛钱一片,但是电流可以连续输出10A(峰值)没问题(要增加风扇散热)。
或者可以改为ADC输入音频,将ADC值送HSPWM就可以做线路输入了。
功放使用电容隔直输出,不需要喇叭保护电路。隔直电容使用4700uF/25V LOW ESR电容,保证低音基本无衰减。
51 开源:USB声卡-STC32F-HSPWM驱动MOSFET
做D类功放直接驱动音箱===24V 供电输出 60W + 60W
无需专门的功放,STC32F12K54的HSPWM直接驱动MOSFET做D类功放,
BTL输出,24V供电,无明显失真,就可以输出正弦波功率有效值 !
电脑可以使用任意播放软件,插入USB就是一个带D类功率放大的外置声卡 !
给STC32F12K54下载程序时选择主频56MHz, MCU内部用PLL将时钟倍频到
287MHz给HSPWM时钟,12bit的PWM频率为70KHz,LC滤波截止频率为13KHz。
我先是用“追风剑+洞洞板”验证,然后打板验证, 4个半桥推挽输出,可以做:
D类功放、普通有刷电机驱动、两相步进电机直接细分驱动、
输出单相交流电、三相交流电做逆变实验、驱动三相交流电机实验等等。


附件有PDF版的清晰电路图,这里贴出快速预览:


程序源码

神农鼎 发表于 2023-12-12 15:40:50


51 开源:USB声卡-STC32F-HSPWM驱动MOSFET
做D类功放直接驱动音箱===24V 供电输出 60W + 60W, 2023/12/25更新

演示视频:

##STC32F-PWM转音频-昨日重现 https://v.stcai.com/sv/1335249-1 ... 249-18cebd331b8.mp4
##STC32F-PWM转音频-加州旅馆 https://v.stcai.com/sv/577c48e4- ... 8e4-18cebd331d4.mp4

展示图片:

神农鼎 发表于 2023-12-12 15:40:56

占楼

hu_jia168 发表于 2023-12-12 16:03:35

这么多分元件,大家后面方便DIY吗{:lol:}

社区闲人 发表于 2023-12-12 16:22:23

24V3A的开关电源够用吗?

梁工 发表于 2023-12-12 16:29:16

hu_jia168 发表于 2023-12-12 16:03
这么多分元件,大家后面方便DIY吗

4个半桥而已,电路相同,只要按图设计,100%成功。


真正的分立零件功放,我贴一个多年前设计的AB类主功放部分,一个声道:



proktv 发表于 2023-12-13 10:52:33

这个没有反馈的 效果会怎样呢?

jackfangxq 发表于 2023-12-13 16:16:10

这个 功放电路和步进电机驱动器差不多。是不是可以用来改造?

梁工 发表于 2023-12-13 16:29:22

proktv 发表于 2023-12-13 10:52
这个没有反馈的 效果会怎样呢?

效果可以的,相当不错。
有一些D类功放也是没有反馈的。
电感使用屏蔽电感,饱和电流至少5A,电容用2.2uF100V CBB电容,截止频率13KHz,相当不错。

梁工 发表于 2023-12-13 16:30:21

jackfangxq 发表于 2023-12-13 16:16
这个 功放电路和步进电机驱动器差不多。是不是可以用来改造?

我洞洞板验证时,MOSFET就是用的无刷电机的驱动电路来做的。
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