Construcción de un amplificador en clase D y evaluación de sus prestaciones

Abstract

Este trabajo de fin de grado aborda el diseño y la construcción de una etapa de salida clase D. El circuito diseñado, con una estructura relativamente sencilla, se puede utilizar para analizar los diferentes bloques que lo integran en prácticas de laboratorio. Se ha usado el circuito integrado TL494 para la generación de la señal PWM a una frecuencia en torno a los 250 kHz. Los pulsos de la señal PWM se aplican al circuito integrado IR2110, que es capaz de activar los transistores de salida (MOSFET de canal n) de la forma más segura, rápida y eficiente posible. Para evitar la posibilidad de que lleguen a conducir simultáneamente (lo que provocaría el cortocircuito entre los buses de continua) el circuito introduce un tiempo de retardo (lo que se conoce como dead time o tiempo muerto). Se ha usado un filtro LC pasa bajas con respuesta de tipo Butterworth para reconstruir la señal y reproducirla adecuadamente en la carga.

This Undergraduate Thesis addresses the design and building of a Class D output stage. The designed circuit, with a relatively simple structure, can be used to analyze its different building blocks in laboratory experiments. The TL494 integrated circuit has been used for the generation of the PWM signal at a frequency around 250 kHz. PWM pulses are applied to the IR2110 integrated circuit, which is capable of driving output transistors (n-channel MOSFETs) as safely, quickly and efficiently as possible. To avoid the possibility of simultaneous driving (which would cause the short circuit between DC buses) the circuit introduces a delay time (known as dead time) A low pass LC filter with Butterworth response is used to reconstruct the signal and reproduce it properly in the load.