PSFB-ZVS D級アンプの設計

ZVSによるソフトスイッチングだけでD級アンプを構成する方法を検討していたところ、

Phase-Shift Full-Bridgeによる構成を見つけました。

 

PSFBのロジックは、Flip-FlopとExclusive-OrのロジックICで簡単に組めるようです。

SN54HC74, SN74HC74 DUAL D-TYPE POSITIVE-EDGE-TRIGGERED FLIP-FLOPS WITH CLEAR AND PRESET

SN54HC86, SN74HC86 QUADRUPLE 2-INPUT EXCLUSIVE-OR GATES

 

ゲートドライバにSi8244を2つ、左右のハーフブリッジにIRFI4019H-117Pを使う形で、

LT Spiceでシミュレーションをしてみました。

 

回路図はこんな感じです。

1V 20KHz正弦波入力時の4つのMOSFETのVdsとVgsの過渡応答はこんな感じです。

デッドタイムと自励発振周波数の調整次第ですが、

Free Wheel IntervalとSlew Intervalを確認できました。

フルブリッジのD級アンプを80mmx100mmのコンパクトな基板で実装するには工夫が必要ですが、

やってみる価値はありそうです。

 

基板のレイアウトはこちらが参考になります。