Audio pojačalo D-klase je uređaj dizajniran za reprodukciju signala primijenjenog na ulaz uređaja pomoću elemenata ulaznog kola, sa datom jačinom i nivoom snage, uz minimalnu vrijednost disipacije energije i izobličenja. Upotreba takvih pojačala počela je 1958. godine, ali je nedavno njihova popularnost značajno porasla. Zašto je pojačalo D-klase tako dobro? U ovom članku ćemo pokušati odgovoriti na ovo pitanje.
U konvencionalnom uređaju za pojačavanje, izlazni stepen je izgrađen na poluprovodničkim elementima-tranzistorima. Oni daju potrebnu vrijednost izlazne struje. Mnogi audio sistemi imaju stepenove pojačala klase A, B i AB. U poređenju sa izlaznim stepenom implementiranim u klasi D, disipacija snage u linearnim stepenicama je značajna čak i kada su savršeno sastavljeni. Ovaj faktor daje klasi D značajnu prednost uvećinu primjena, kao rezultat niske proizvodnje topline, malih ukupnih dimenzija, niske cijene proizvoda i produženog vijeka trajanja uređaja.
Audio pojačala klase D imaju mnogo nižu disipaciju snage od pojačala klase A, B i AB. Ključevi u izlaznom stepenu takvog pojačala povezuju izlaznu, negativnu i pozitivnu strujnu šinu, stvarajući tako niz impulsa s pozitivnim i negativnim potencijalom. Zbog oblika takvog signala, pojačalo D-klase značajno smanjuje rasipanu snagu, jer u prisustvu razlike potencijala struja praktički ne prolazi kroz izlazne tranzistore (tranzistor je u zatvorenom stanju). Ako je tranzistor u otvorenom modu i struja teče kroz njega, na njemu pada zanemarljiv napon. Trenutačna disipacija snage u ovom slučaju je minimalna.
Uprkos činjenici da pojačalo snage D klase rasipa malu količinu toplotne energije u poređenju sa linearnim pojačavačima, još uvijek postoji opasnost od pregrijavanja kola. To se može dogoditi kada uređaj radi punom snagom dugo vremena. Da biste spriječili ovaj proces, potrebno je uključiti krugove za kontrolu temperature u pojačalo D-klase. U elementarnim zaštitnim krugovima, izlazni stupanj se isključuje kada njegova temperatura, mjerena ugrađenim senzorom, prijeđe temperaturni prag i neće se uključiti dok temperatura ne padne na normalu. Naravno, moguće je primijeniti složenije sheme za kontrolu temperature. Na primjer,mjerenjem temperature, upravljački krugovi mogu postepeno snižavati volumen, čime se smanjuje rasipanje topline, kao rezultat, temperatura će se održavati u potrebnim granicama. Prednost ovakvih šema je da će uređaj nastaviti da radi i da se neće isključiti.
D-klasa pojačala imaju nedostatak - kada se uređaj uključi i isključi, u njemu se javljaju klikovi i iskakanje, što može smetati korisnicima. Ovaj efekat se može javiti u slučaju “starenja” ili ugradnje nekvalitetnog modulatora, kao i sinhronizacije izlaznog stepena sa stanjem LC filtera prilikom uključivanja i isključivanja uređaja.
