Compreendendo não-idealidades dos amplificadores em Classe D: cargas reativas e capacitâncias parasitas

A equação aparentemente intimidadora acima pode ser simplificada para:

Equação 7.

Multiplicando a Equação 7 por VCC, encontramos a potência de entrada:

Equação 8.

Isto é igual à potência de saída (Equação 4), resultando em uma eficiência ideal de 100%. Mesmo que uma carga reativa reduza a potência de saída, ela não degrada a eficiência do amplificador.

Exemplo: Redução de potência causada por uma carga reativa

Ao discutirmos o amplificador Classe D ideal, projetamos um amplificador de comutação de tensão complementar para fornecer 20 W a uma carga puramente resistiva de 50 Ω. Vimos que isso requer uma tensão de alimentação de VCC = 70,2 V e transistores que podem conduzir com segurança uma corrente máxima de 0,89 A. Você pode verificar esses números substituindo RL = 50 Ω e XL = 0 nas Equações 3 e 5 deste artigo, pois a carga puramente resistiva é um caso especial da análise que fornecemos acima.

Desta vez, vamos supor que uma reatância de 50 Ω apareça em série com RL = 50 Ω. Qual seria a potência de saída e a corrente máxima do coletor?

Primeiro, vamos encontrar ⍴. Com RL = 50 Ω e XL = 50 Ω, temos:

Equação 9.

Colocando esse valor de ⍴ na Equação 5, observamos que a potência de saída é reduzida pela metade devido ao componente reativo da rede de carga.

A potência de saída com uma carga resistiva era de 20 W, então a nova potência de saída é 0,5 × 20 = 10 W.

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