设计用于音频应用的LLC谐振转换器

    作者： Giovanni Maria

    对于设计人员来说，音频领域的功率转换设计是一个真正的技术挑战，因为峰值负载可能远高于均方根(RMS)功率要求。他们必须在散热要求、解决方案的尺寸和重量、成本，当然还有效率之间取得一个最佳平衡。

    如今，具有高峰值负载的高功率音频应用相当常见的选择就是LLC谐振转换器。这种类型的转换器具有许多优点，例如比其他解决方案更高的效率和可靠性。它是一种由三个电抗元件组成的功率转换器，利用线圈和电容器之间的谐振，并通过在特定频率(称为谐振频率)的振荡来实现高效的功率转换。

    要设计用于音频应用的LLC谐振转换器，有一些重要因素需要考虑。首先，必须根据应用的规格仔细选择电路的谐振频率。电感器和电容器必须根据应用的功率和所需的谐振频率来选择，并且必须具有最高的质量。线圈必须具有足够高的电感，以避免在负载电流峰值时出现磁芯饱和效应，而电容器必须能够处理电路的电压和电流。留意图1中的音轨，其中突出显示了音轨的几个元素，其中包括：

    RMS音频电平：RMS音频电平表示音频信号在时域中的有效幅度。它通常用于表示音频信号的真实电平，因为它同时考虑了信号的正负振幅。RMS音频电平通常以相对于功率参考的分贝表示。这个电平很重要，因为它代表音频信号的实际功率。

    峰值音频电平：峰值音频电平表示音频信号在时域中的最大幅度值。它是最大的瞬时音频功率，表示给定时间段内信号达到的最高峰值点。峰值电平通常以相对于幅度参考的分贝为单位来衡量。峰值是信号最大幅度的指标，可用于避免音频信号的失真或削波。测量峰值音频电平对于确保信号不超过可接受的幅度限制，并避免扬声器或播放设备出现不必要的失真或损坏非常重要。

    波峰因数：音频中的波峰因数是指示音频信号的峰值电平和RMS电平之间差距的度量。它的计算方法是将音频信号的峰值除以其RMS值。例如，如果信号的峰值为2V，其RMS值为1V，则波峰因数等于2。波峰因数很重要，因为它提供了有关音频信号动态的信息。高波峰因数表示峰值和RMS电平之间存在较大差异，表明信号具有更大的动态并且可能包含高幅度的瞬态或峰值。相反，低波峰因数表示较低的动态以及更压缩或更有限的信号。高波峰因数需要采用与低波峰因数不同的方法来管理信号动态，并确保信号本身保持在可接受的范围内，没有不必要的失真或削波。