Een D-klasse audioversterker is een apparaat dat is ontworpen om een signaal te reproduceren dat wordt toegepast op de ingang van het apparaat met behulp van ingangscircuitelementen, met een bepaald volume en vermogensniveau, met een minimale waarde van energiedissipatie en vervorming. Het gebruik van dergelijke versterkers begon in 1958, maar recentelijk is hun populariteit aanzienlijk toegenomen. Waarom is een D-klasse versterker zo goed? In dit artikel zullen we proberen deze vraag te beantwoorden.
In een conventioneel versterkerapparaat is de eindtrap gebouwd op halfgeleiderelementen-transistoren. Ze leveren de vereiste waarde van de uitgangsstroom. Veel audiosystemen hebben versterkertrappen van klasse A, B en AB. Vergeleken met de in klasse D geïmplementeerde eindtrap is de vermogensdissipatie in de lineaire trappen aanzienlijk, zelfs als ze perfect zijn gemonteerd. Deze factor geeft klasse D een aanzienlijk voordeel inde meeste toepassingen, als gevolg van lage warmteontwikkeling, kleine totale afmetingen, lage productkosten en langere levensduur van het apparaat.
Klasse D-audioversterkers hebben een veel lagere vermogensdissipatie dan klasse A-, B- en AB-versterkers. De toetsen in de eindtrap van een dergelijke versterker verbinden de uitgangs-, negatieve en positieve stroomrails, waardoor een reeks pulsen ontstaat met een positief en negatief potentiaal. Vanwege de vorm van een dergelijk signaal vermindert een D-klasse versterker het gedissipeerde vermogen aanzienlijk, omdat bij aanwezigheid van een potentiaalverschil de stroom praktisch niet door de uitgangstransistors gaat (de transistor bevindt zich in de gesloten toestand). Als de transistor in open modus staat en er stroom doorheen stroomt, da alt er een verwaarloosbare spanning over. De onmiddellijke vermogensdissipatie is in dit geval minimaal.
Ondanks het feit dat een klasse D eindversterker een kleine hoeveelheid thermische energie dissipeert in vergelijking met lineaire versterkers, bestaat er nog steeds het gevaar van oververhitting van het circuit. Dit kan gebeuren wanneer het apparaat lange tijd op vol vermogen draait. Om dit proces te voorkomen, is het noodzakelijk om temperatuurregelcircuits op te nemen in de D-klasse versterker. In elementaire beveiligingsschakelingen wordt de eindtrap uitgeschakeld wanneer de temperatuur, gemeten door de ingebouwde sensor, de temperatuurdrempel overschrijdt en niet wordt ingeschakeld totdat de temperatuur tot normaal da alt. Natuurlijk is het mogelijk om complexere schema's voor temperatuurregeling toe te passen. Bijvoorbeeld,door de temperatuur te meten, kunnen de regelcircuits het volume geleidelijk verlagen, waardoor de warmteafvoer wordt verminderd, waardoor de temperatuur binnen de vereiste limieten wordt gehouden. Het voordeel van dergelijke schema's is dat het apparaat blijft werken en niet wordt uitgeschakeld.
D-klasse versterkers hebben een nadeel: wanneer het apparaat wordt in- en uitgeschakeld, treden er klikken en plof op, wat gebruikers kan irriteren. Dit effect kan optreden in geval van "veroudering" of installatie van een modulator van lage kwaliteit, evenals synchronisatie van de eindtrap met de status van het LC-filter tijdens het in- en uitschakelen van het apparaat.
