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首页>SSA>SSA是什么

  一、什么是SSA?

  SSA  —  单级式高效音频逆变器:

  Single Stage High Efficiency Switching DC-AC Power Inverter (Power Amplifier)。

  SSA是“单级式高效音频逆变器”的简称,他是一系列最新功率能量转换技术、开关技术的集合,其核心是单级。

       单级,是指从直流电压(市电整流滤波得到或者电池供电)到可驱动音箱负载的音频信号之间只经过一次功率转换,这也是SSA的核心技术之一。

  SSA技术是由陈学健先生和他的研发团队历经多年研发成功的一项全新的音频功率放大技术,并取得了30项的国际国内技术专利认证,对SSA技术提供了强有力的支撑。SSA技术与传统意义上的音频功率放大器在原理上完全不同,通俗的说,它不是“放大器”而是逆变器,在直流转交流的过程中巧妙地被音频信号调制,而它最大的优势在于彻底消除了交越失真。单级DC-AC 一次转换,实现了卓越音质的高效功率“放大”。

  在近百年的历史背景下,音频功率放大器的电路拓补经过了Class-A,Class-B,Class-AB,Class-D等等发展演变,到现在才有了全球创新专利技术SSA单级功率转换替代传统的AC-DC,DC-DC,DC-AC变换系统,这对整个音频功率放大器领域来说都是一次非常大的技术变革。

  二、SSA的技术特点

  1、单级功率转换(DC-AC)

  无需专门的电源供电级(比如Class-D就需要一级专门的开关电源或者一个庞大的工频变压器来供电),110/220v AC简单整流滤波后经高频变压器直接做系统隔离,同步实现单级逆变,减少多次转换过程中的功率损耗。

  两级开关功放(开关电源+D类功放)与单级开关功放(SSA)电路原理框图见下:


 

  由以上对比图可以看出,SSA电路省去了两级开关功放的开关电源部分,减少了一级功率转换过程,也就没有了这一级的功率转换损失(大约5~20%),大大提高了整机系统效率;

  而传统功率放大器需要AC-DC、DC-DC、DC-AC多次转换过程,效率在多级转换过程中不断降低。而SSA相当于省去了传统甲乙类功放中的工频变压器和D类功放中的开关电源,可以看成是220v交流经简单整流滤波后就直接给SSA功率转换级供电了,相对于目前效率最高的D类功放,省一级开关电源,这至少提高5-20%的效率,从而使采用SSA技术的功放整机效率达到了90%以上。

  2、软开关技术

  对于D类功放,开关频率往往高达数百kHz,开关损耗对其系统效率影响较大,在得到相同输出波形的情况下,SSA电路开关管的开关频率是D类功放的一半,开关损耗大大降低。SSA电路在减少功率转换级数的同时,降低开关损耗,效率改善很明显。

  同时ZVS(零电压切换)、ZCS (零电流切换)“软”开关技术,使开关管动作时其两端电压和电流不同时建立,由此最大限度减少开关管打开或关闭瞬间的功率损耗。 也因此开关管在工作时只有极少的热量产生。由于电路本身的热耗散很小,采用SSA技术的功放可以实现1U无风扇设计,可靠性大大提高,环境适应力也更强。

  3、双向能量回收技术

  扬声器的橡皮边和弹簧板等阻尼原件可以看成类似弹簧一样的储能系统,只要离开平衡位置,都可以看成是能量的吸收和释放过程。在扬声器磁场和阻尼系统作用下的能量释放过程(比如音圈回弹)会因音圈切割磁场而产生一个反向的自感电动势能。之前这部分杂散的反向自感电动势能会被音圈等吸收转化成热的形式耗散掉,不利于声音的再现而且会使音圈更热。

      SSA巧妙地利用双向钳位电路,把扬声器往复运动产生的反相自感电动势能加以回收并在下个周期重新释放出来再次利用,不但更加提高整机能效,奠定专业音频功放能效新标准, 而且可以有效改善扬声器音圈工况,提高系统可靠性和寿命。

  4、精确的PSM(相位调制)技术

  D类功放一般都采用PWM脉宽调制方式,为了避免功率转换级开关桥上的两只开关管同时导通造成的对地短路问题,必须人为地错开两只开关管的导通时间(一般为15-40ns),而这正是交越失真产生的原因,而且无法避免。

       SSA采用精确的PSM相位调制技术,巧妙地避免了D类功放的“死区时间”,彻底解决交越失真问题,达到了Class-A级声音品质。

  D类于SSA调制时序对比示意图如下所示: 


  两级D类功放与单级SSA开关功放的性能对比如下表所示:

性能对比\功放电路 两级D类 单级SSA
调制方式 PWM脉宽调制 PSM相位调制
能量转换级数 两级 单级
双向功率流动
电源泵现象
输出波形频率 等于开关频率 2倍开关频率
交流输出滤波器
开关损耗
整机效率
功率密度



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