Ruhiger Schaltregler für Audioverstärker

Geräte der Unterhaltungselektronik, gerade im Audiobereich, werden noch mit analogen Verstärkern aufgebaut. Zu ihrer Spannungsversorgung werden mittlerweile vermehrt Schaltregler eingesetzt, weil sie einen hohen Wirkungsgrad erzielen. Schaltregler sind getaktete Schaltungen, die unterschiedliche Störquellen aufweisen und zu diversen EMV-Störungen führen können. Klassische Störungen wie die leitungsgebundenen Störungen stehen jedoch nicht in jeder Schaltung im Vordergrund. In analogen Verstärkerschaltungen können Schaltregler zu nichtlinearen Verzerrungen führen. Jedoch können selbst analoge Schaltungen mit Schaltreglern versorgt werden, sofern ein besonderes Augenmerk auf eine Filterung der Störungen und sein Leiterplatten Layout gelegt wird. Filter ist allerdings nicht gleich Filter. In Abhängigkeit der Frequenz mit der die Störung behaftet ist, werden unterschiedliche Filterspulen betrachtet. Bei hochfrequenten Störungen kommen Drahtspulen mit relativ niedriger Eigenresonanzfrequenz nicht mehr in Frage. Ausgewählt werden hierfür SMD-Ferrite, die in großer Vielfalt von Würth Elektronik angeboten werden. Dieses Application Note befasst sich mit dem EMV-gerechten Design von DC/DC-Schaltreglern für Analoge Audioverstärker, unter Verwendung von Würth Elektronik SMD-Ferriten.

Zusammenfassung

Dieses Application Note macht deutlich, wie wichtig eine richtige Auswahl von Filterkomponenten und das Leiterplatten-Layout eines Schaltreglers ist. Leiterschleifen können in benachbarten Schaltkreisen oder Leitungen Störspannungen koppeln, was zur erhöhten Abstrahlung der Funkstörfeldstärke führt. Unter Beachtung von einfachen Layout-Tipps können solche Leiterschleifen reduziert werden. Auch eine Filterung der Eingänge reduziert die unerwünschte Störspannung und damit leitungsgebundene Störungen. Die Reduzierung der Restwelligkeit am Schaltreglerausgang wird mittels eines Ausgangsfilters erzielt und kann so nichtlineare Verzerrungen eines Analogverstärkers verhindern. Es hat sich erwiesen, dass sich zur HF-Unterdrücken am besten SMD-Ferrite eignen. Bei der Auswahl der SMD-Ferrite hilft der Würth Elektronik Component Selector und das Ergebnis des Filters kann einfach in LTSpice simuliert werden. Das in diesem Application Note untersuchte Beispiel zeigt, dass Schaltregler sogar in Analogverstärkern eingesetzt werden können, sofern die beschriebenen Punkte beachtet werden.

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