利用G类音频放大器延长电池使用时间

为了说明通过G类音频放大器实现的电池使用时间新增情况，我们的计算均基于如下值：

•pBATT：电池功率•VBATT：电池电源电压•IBATT：电池电源电流•VDD：DC/DC转换器输出电压•pDD：DC/DC转换器输出功率•VOUT：负载电压•RL：负载阻抗•pOUT：负载功耗•IOUT：负载电流

一个标准的AB类放大器中，电源电流等于输出电流(IBATT=IOUT)。使用G类（降压转换器）时，电源电流（电池）为输出电流的一部分，其以公式IBATT=IDDxVDD/VBATT表示。

假设一个放大器，驱动32Ohm负载的200mVRMS，则负载输出电流为：IOUT=VOUT/RL=200mVRMS/32Ω=6.25mA。假定静态电流为1mA(IDDQ)，则放大器吸取的总电流为：IBATT=7.25mA。

那么，AB类放大器吸取的总功率的计算方法如下（假设为一块4.2V的锂离子即Li-Ion电池）：

pBATT(Class-AB)=VBATTxIBATT=4.2Vx7.25mA=30.45mWEq.1

就G类放大器而言，其电压轨均由一个开关式DC/DC转换器出现，供给功率取决于DC/DC转换器输出电压和效率。假设DC/DC转换器输出电压为1.3V，则计算方程式为：

pDD=VDD*IDD=1.3v*7.25mA=9.425mWEq.2

总供给功率为DC/DC转换器输出功率除以DC/DC转换器效率。假设降压效率为90%，则向G类放大器供应的总功率为：pBATT(Class-G)=pDD/90%=11.09mWEq.3

这时，相同条件下，相比AB类放大器，G类耳机放大器吸取的功率少了约3倍。功耗的降低程度与VBATT/VDD成正比例关系。在我们的举例中，其为(4.2/1.3)*转换器-效率=(4.2/1.3)*0.9=~3

电池省电情况如图1所示。这里，我们使用由一块锂离子电池供电的完全相同的音频输入，比较两个AB类和G类耳机放大器。正如我们所观察到的那样，相比AB类放大器（70小时），G类耳机放大器的电池使用时间（150小时）长了2倍多。对使用便携式音频设备的终端用户来说，这就意味着更长的音乐播放时间和通话时间。

图1电池放电曲线表明G类放大器比AB类放大器拥有更长的工作时间

总之，G类音频放大器拓扑是AB类拓扑的一种改版，其拥有自适应电源，可随音频源而变化。这种拓扑结构降低了功耗，提高了效率，从而为使用G类放大器拓扑的耳机带来更长的电池使用时间。

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