摘要：汽车的节能、轻量化设计越来越受到重视，汽车音响的设计也应在此方面进行必要的考虑，使用D类的音频功率放大器（以下简称功放）可以在节能和轻量化上作出贡献。介绍D类功放基本原理；结合工作中实际项目应用，分析D类功放的使用利弊以及应用上的挑战。

    D类放大器的功率管只工作在完全导通和截止两种状态，较其它类型功放的工作方式大大降低了过渡损耗，是一种高效的放大器。但由于驱动和后处理需要特殊处理，所以电路变得复杂。出于降低产品复杂度和成本考虑，以前的汽车音响中使用的功放以AB类为主流。随着集成度较高的D类功放的半导体器件成熟，为大量应用D类产品到汽车音响主机内带来可能。本文探讨应用中的主要问题点和利害关系。

    1 技术原理
    AB类功率放大器也称为甲乙类放大器，结合了A类放大器和B类放大器的优点，相比B类放大器也降低了交越失真。虽然在音质上不及A类放大器优良，却可以大大降低静态时的工作损耗。但是在汽车这种低电压（标称12V）的驱动应用中，为了获得较大的功率，往往输出的电流很大，正常工作的时候耗散还是非常大。这些耗散的能量都将转变为热量，需要尺寸较大的散热片进行散热，才能保证功放的温度不至于过高，超出工作范围。这种技术的应用非常成熟，成本也较低，得到了广泛的应用，是用在汽车音响上的主流功放类型，也是笔者所在公司应用最多的类型，AB类放大器原理图见图1。

    D类功率放大器采用了完全不同的工作原理，它采用了PWM （pulsewidth modulation脉宽调制波）调制状态，功放中的功率器件仅工作在开和关两种状态，并通过调节开和关之间的时间比值（占空比）来表达输出的功率大小。由此可以降低功率器件在线性区域工作时候的损耗，大大地提高了工作效率，图2为D类功放的基本工作原理图。工作时候的主要功率损耗如下式

                    P损耗=UCEXIC
    式中：P损耗-------功率管的损耗；UCE------功率管的CE极之间压降；IC-------集电极电流（场效应管为漏极电流）。
    当驱动信号为打开时，功率管（也称为开关管）完全导通，此时管压降非常小（一般三极管为0.7 V左右，MOSFET为0.3 V左右），此时即使流经的电流较大，但压降较小。两者的乘积仍很小。
    当驱动信号为关时，功率管完全关闭（截止），此时电流几乎为0，和电压的乘积仍然接近于0。
    可以看出，功放中的功率器件如果只工作在完全导通和完全关断状态，其耗散的功率都非常低，由于D类功放做到了这点（避开了损耗较大的线性区），所以具有极高的工作效率。图3为在相同的输入波形情况下，AB类和D类放大器输出的电压波形对比图。

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