汽车音响系统组件

作者：Robert Taylor1
上高中时，我在一家本地快餐店打工。那时攒钱并不是为了上大学或者做其它更实际的事情，而是用来买汽车音响等其它东西。
我有一辆丰田花冠掀背车，那是辆破车，也是第一辆完美的车。经过两年的积累和升级，我最终有了一套比这辆车还值钱的立体声系统。它是一套很棒很响的系统！我上大学和在德州仪器 (ti) 工作的前两年一直开这辆车。最后，我淘汰了这辆车和这套立体声音响，但我仍在心里为高性能汽车音频保留了一个位置。

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汽车系统中的主电源是汽车电池和交流发电机。这是一套 12V 的系统，所提供的交流发电机工作电压在 14.4V 左右。音响系统环境从电压瞬变角度来看也非常恶劣。要想使车窗震动起来，您需要大量的电源。
汽车音频系统有很多组件：音响主机、放大器以及均衡器等。所有这些组件都需要电源。在本文中，我们将重点探讨最高功率器件 — 放大器。最新放大器使用 D 类功率级，也就是说音响系统所需的电压要高于汽车中电池或交流发电机的电压。在这种情况下，升压电源的效果最好。能输出 500 至 1000W 功率的功率放大器并不少见。对于输入电压为 12V、输出功率为 1000W 的升压转换器来说，输入电流接近 100A！
构建输入电流为 100A 的升压转换器并不轻松。要简化该任务，您可在多款 PowerLab 设计与 IC 中选择一款。要处理这样大的功率，就必须使用多相位方法。我以前写过一篇介绍多相位方法优势的博客，您可点击这里阅读。就高输出电压及高功率级而言，不仅可使用非同步方案，而且仍能达到超过 90% 的效率。TPS4009x 系列控制器可用在 2、3 或 4 相位升压设计中。在有些情况下，同步方案可提供更好的效率，但复杂程度稍微有点高。LM5122 是一款支持多相位工作的同步升压控制器。

该方框图是一款 4 相位设计，具有 4 个 LM5122 器件和 8 个 CSD18501 MOSFET。该设计是高效率汽车音频应用的完美方案。在 PowerLab 中，您不仅可找到该设计，而且还可发现其它几款适用于汽车音频放大器的设计：
PMP2445：TPS40090 + 2x UCC27324 — 该设计可在 13A 电流下通过 8 至 18.5V 输入生成 24V 电压。这是一款 4 相位非同步升压设计。
PMP4538：TPS40090 + 4x UCC27201 — 该设计可在 20A 下通过 11 至 18V 输入生成 28V 电压。这是一款 4 相位非同步升压设计。
PMP7837：4x LM5122 + 8x CSD18501 — 该设计可在 450W 电源下通过 6 至 17V 输入生成 24V 电压。这是一款 4 相位同步升压设计。同步工作可实现高达 96% 的效率。