مقدمة :
برزت مضخّمات الصوت من الفئة D كقوة مهيمنة في تضخيم الصوت نظرًا لكفاءتها الاستثنائية وحجمها الصغير. على عكس مضخّمات الفئة A أو B أو AB التقليدية، التي تُبدّد كمية كبيرة من الطاقة على شكل حرارة، تُحوّل مضخّمات الفئة D معظم طاقة الدخل إلى طاقة خرج مفيدة، مما يؤدي إلى انخفاض درجات الحرارة التشغيلية وتحسين عمر البطارية في الأجهزة المحمولة.
كيف تعمل مضخّمات الفئة D؟
تستخدم مضخّمات الفئة D تعديل عرض النبضة (PWM) للتحكم في الطاقة الخرجية. بدلاً من تضخيم الإشارة الصوتية مباشرة، تُولّد سلسلة من النبضات عالية التردد يتوافق عرضها مع سعة الإشارة الصوتية. ثم تُمرّر هذه النبضات عبر مرشح تمرير منخفض لإعادة بناء شكل الموجة الصوتية الأصلية.
يكمن مفتاح كفاءة الفئة D في الترانزستورات عالية السرعة المستخدمة في دائرة PWM. يمكن تشغيل هذه الترانزستورات وإيقافها بسرعة كبيرة، مما يقلل من الوقت الذي تتوصّل فيه وتبدّد فيه الطاقة. ونتيجة لذلك، يتم توصيل معظم طاقة الدخل إلى الحمل، بدلاً من إهدارها على شكل حرارة.
فوائد مضخّمات الفئة D :
- كفاءة عالية: عادةً ما تحقق مضخّمات الفئة D كفاءة تتراوح بين 80 و 90% أو أعلى، مما يقلل بشكل كبير من تبديد الحرارة ويحسن استهلاك الطاقة العام.
- حجم صغير: تسمح الكفاءة العالية لمضخّمات الفئة D بتصميمات أصغر وأخف وزنًا، مما يجعلها مثالية للأجهزة الصوتية المحمولة، وأنظمة المسرح المنزلي، وتطبيقات الصوت في السيارات.
- درجات حرارة تشغيل منخفضة: يعني انخفاض توليد الحرارة انخفاض درجات الحرارة التشغيلية، مما يؤدي إلى تحسين الموثوقية وإطالة عمر المكونات.
- تحسين عمر البطارية: في الأجهزة التي تعمل بالبطاريات، يمكن لمضخّمات الفئة D عالية الكفاءة أن تطيل عمر البطارية بشكل كبير.
- تكلفة أقل: نظرًا للتصميم البسيط والمكونات الأقل عددًا، يمكن غالبًا تصنيع مضخّمات الفئة D بتكلفة أقل من المضخّمات التقليدية.
تطبيقات مضخّمات الفئة D :
- الأجهزة الصوتية المحمولة: الهواتف الذكية، والأجهزة اللوحية، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والسمّاعات المحمولة.
- أنظمة المسرح المنزلي: المستقبلات، والمضخّمات، وأشرطة الصوت.
- أنظمة الصوت في السيارات: المضخّمات ووحدات الرأس.
- معدات الصوت الاحترافية: مضخّمات الطاقة، والميكسرات، ومعالجات الإشارة الرقمية.
- التطبيقات الصناعية: محركات السيارات، ومزودات الطاقة، ومعدات اللحام.
خاتمة :
أحدثت مضخّمات الصوت من الفئة D ثورة في صناعة تضخيم الصوت بكفاءتها الاستثنائية، وحجمها الصغير، وموثوقيتها. إن قدرتها على تحويل معظم طاقة الدخل إلى طاقة خرج مفيدة تجعلها خيارًا شائعًا لمجموعة واسعة من التطبيقات. ومع استمرار تقدم التكنولوجيا، يمكننا أن نتوقع رؤية مضخّمات الفئة D أكثر ابتكارًا وكفاءة في المستقبل.
اقرأ المزيد: