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今天小學堂為大家帶來的
是由Redx全球獨創的SSA創新技術解析
Let's Go!
S S A
SSA是Single Stage High Efficiency Switching DC-AC Power Inverter簡稱,又名單級式高效音頻逆變器。
單級,是指從直流電壓(市電整流濾波得到或者電池供電)到可驅動音箱負載的音頻信號之間只經過一次功率轉換,這也是SSA的核心技術之一。
SSA技術是由陳學健先生和他的研發團隊歷經多年研發成功的一項全新的音頻功率放大技術,并取得了30項的國際國內技術專利認證,對SSA技術提供了強有力的支撐。SSA技術與傳統意義上的音頻功率放大器在原理上完全不同,通俗的說,它不是“放大器”而是逆變器,在直流轉交流的過程中巧妙地被音頻信號調制,而它最大的優勢在于徹底消除了交越失真。單級DC-AC 一次轉換,實現了卓越音質的高效功率“放大”。
在近百年的歷史背景下,音頻功率放大器的電路拓補經過了Class-A,Class-B,Class-AB,Class-D等等發展演變,到現在才有了全球創新專利技術SSA單級功率轉換替代傳統的AC-DC,DC-DC,DC-AC變換系統,這對整個音頻功率放大器領域來說都是一次非常大的技術變革。
S S A 特 點
1、單級功率轉換(DC-AC)
無需專門的電源供電級(比如Class-D就需要一級專門的開關電源或者一個龐大的工頻變壓器來供電),110/220v AC簡單整流濾波后經高頻變壓器直接做系統隔離,同步實現單級逆變,減少多次轉換過程中的功率損耗。
兩級開關功放(開關電源+D類功放)與單級開關功放(SSA)電路原理框圖見下:
由以上對比圖可以看出,SSA電路省去了兩級開關功放的開關電源部分,減少了一級功率轉換過程,也就沒有了這一級的功率轉換損失(大約5~20%),大大提高了整機系統效率。
而傳統功率放大器需要AC-DC、DC-DC、DC-AC多次轉換過程,效率在多級轉換過程中不斷降低。而SSA相當于省去了傳統甲乙類功放中的工頻變壓器和D類功放中的開關電源,可以看成是220v交流經簡單整流濾波后就直接給SSA功率轉換級供電了,相對于目前效率最高的D類功放,省一級開關電源,這至少提高5-20%的效率,從而使采用SSA技術的功放整機效率達到了90%以上。
2、軟開關技術
對于D類功放,開關頻率往往高達數百kHz,開關損耗對其系統效率影響較大,在得到相同輸出波形的情況下,SSA電路開關管的開關頻率是D類功放的一半,開關損耗大大降低。SSA電路在減少功率轉換級數的同時,降低開關損耗,效率改善很明顯。
同時ZVS(零電壓切換)、ZCS (零電流切換)“軟”開關技術,使開關管動作時其兩端電壓和電流不同時建立,由此最大限度減少開關管打開或關閉瞬間的功率損耗。 也因此開關管在工作時只有極少的熱量產生。由于電路本身的熱耗散很小,采用SSA技術的功放可以實現1U無風扇設計,可靠性大大提高,環境適應力也更強。
3、雙向能量回收技術
揚聲器的橡皮邊和彈簧板等阻尼原件可以看成類似彈簧一樣的儲能系統,只要離開平衡位置,都可以看成是能量的吸收和釋放過程。在揚聲器磁場和阻尼系統作用下的能量釋放過程(比如音圈回彈)會因音圈切割磁場而產生一個反向的自感電動勢能。之前這部分雜散的反向自感電動勢能會被音圈等吸收轉化成熱的形式耗散掉,不利于聲音的再現而且會使音圈更熱。
SSA巧妙地利用雙向鉗位電路,把揚聲器往復運動產生的反相自感電動勢能加以回收并在下個周期重新釋放出來再次利用,不但更加提高整機能效,奠定專業音頻功放能效新標準, 而且可以有效改善揚聲器音圈工況,提高系統可靠性和壽命。
4、精確的PSM(相位調制)技術
D類功放一般都采用PWM脈寬調制方式,為了避免功率轉換級開關橋上的兩只開關管同時導通造成的對地短路問題,必須人為地錯開兩只開關管的導通時間(一般為15-40ns),而這正是交越失真產生的原因,而且無法避免。
SSA采用精確的PSM相位調制技術,巧妙地避免了D類功放的“死區時間”,徹底解決交越失真問題,達到了Class-A級聲音品質。
D類于SSA調制時序對比示意圖如下所示:
S S AVS 傳統
SSA技術與傳統意義上的音頻功率放大器在原理上完全不同,通俗的說,它不是“放大器”而是逆變器,在直流轉交流的過程中巧妙地被音頻信號調制,而它最大的優勢在于徹底消除了交越失真。單級DC-AC 一次轉換,實現了卓越音質的高效功率“放大”。
S S A 的 應 用
Redx技術具有國際化的研發團隊三十余人,包括深圳地區的專業技術研發團隊、成都的半導體芯片公司、銳頂德國音頻技術有限公司、銳頂澳洲研發中心,與此同時還設了相對應的項目顧問和高級工程師協助進行產品的研發和性能測試。SSA研發至今,已可成熟運用于音頻、能源、工業、航空、汽車多項領域。
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