D級アンプとスイッチング電源の電流モード制御

D級アンプとスイッチング電源の電流モード制御の関係をまとめておきます。

こちらの資料が参考になります。

スイッチング電源の電流モード制御

Switching Power Supply Current Measurements

まず、ハーフブリッジのD級アンプは降圧コンバータと同じアーキテクチャになります。

降圧コンバータのアーキテクチャ

具体的には、2のスイッチングノードから電圧モードの制御を3のLPFの出力ノードから電流モードの制御をそれぞれかけます。

平均電流モード制御のブロック図

自励式のD級オーディオパワーアンプに適用する場合、電流モードの制御としては平均電流モードで、電流検出アンプからのフィードバックと分圧抵抗からのフィードバックをスイッチングノードと出力のグランドの違いなどを考慮して積分回路とコンパレータの間にPI制御ループを構成する必要があります。

またオーディオパワーアンプの場合、負荷がスピーカーなのでLPFの周波数特性がスピーカーのインピーダンスの影響を受けますが、LPFの出力電流と電圧をフィードバックすることで制御できます。また、電流検出による短絡保護も実現できます。