H - Electricity – 03 – F
Patent
H - Electricity
03
F
H03F 3/217 (2006.01) H03F 1/08 (2006.01)
Patent
CA 2271041
A digital switching power amplifier with Multivariable Enhanced Cascade Controlled (MECC) includes a modulator, a switching power stage and a low pass filter. In the first preferred embodiment an enhanced cascade control structure local to the switching power stage is added, characterised by having a single local feedback path A (7) with a lowpass characteristic and local forward blocks B1 or B (3, 4). The leads to a much improved system with a very low sensitivity to errors in the switching power stage. In the second preferred embodiment of the invention the control structure is extended with a global structure composed of a single feed-back path C (8) and forward paths blocks D1 or D (1, 2). This provides further improvements and a very low sensitivity to load variations and filter errors. Both MECC embodiments are characterised by being simple in implementation, stable and extendible by adding/removing simple local (3) or global (1) forward path blocks. A third embodiment of the invention is a controlled self-oscillating pulse modulator, characterised by first a non-hysteresis comparator as modulator and second by a higher order oscillating loop realised in both forward path B1 and feedback path A to determine stable self-oscillating conditions. An implemented 250W example MECC digital power amplifier has proven superior performance in terms of audio performance (0.005 % distortion, 115 dB dynamic range) and efficiency (92 %).
Amplificateur de puissance à commutation numérique présentant un procédé amélioré de commande en cascade à variables multiples (MECC) et comprenant un modulateur, un étage de puissance de commutation et un filtre passe bas. Le premier mode de réalisation préféré présente l'apport d'une structure améliorée de commande en cascade locale par rapport à l'étage de puissance de commutation, caractérisée par le fait qu'elle possède une seul trajet local A de rétroaction (7) comportant une caractéristique passe bas et des blocs locaux vers l'avant B¿1? ou B (3, 4). Ceci permet d'obtenir un système extrêmement amélioré dont l'étage de puissance de commutation présente une sensibilité très basse aux erreurs. Dans le deuxième mode de réalisation préféré de l'invention, la structure de commande possède une structure globale supplémentaire composée d'un simple trajet C de rétroaction (8) et de blocs de trajet vers l'avant D1 ou D (1, 2). Ceci constitue de nouvelles améliorations et permet d'obtenir une sensibilité très basse aux variations de charge et aux erreurs de filtre. Ces deux modes de réalisation à MECC sont caractérisés par leur simplicité de mise en application, leur stabilité et leur possibilité d'extension par l'apport ou le retrait de simples blocs de trajet vers l'avant locaux (3) ou globaux (1). Un troisième mode de réalisation consiste en un modulateur d'impulsions commandé auto-oscillant, caractérisé, premièrement, par un comparateur de non hystérésis en tant que modulateur et, deuxièmement, par une boucle oscillante d'ordre supérieur réalisée à la fois dans le trajet vers l'avant B1 et dans le trajet de rétroaction A afin de déterminer des conditions stables d'oscillation autonome. La mise en application d'un amplificateur de puissance numérique à MECC de 250 W s'est avérée supérieure en terme de performances audio (0,005 % de distorsion, 115 dB de plage dynamique) et d'efficacité.
Bang & Olufsen A/s
Marks & Clerk
Nielsen Karsten
LandOfFree
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