Diseño y montaje de un amplificador de audio clase D de alta poténcia con topología DCI-NPC para aplicaciones de sonido distribuido.

Actualmente, la amplificación de audio conmutada o amplificadores Clase – D representa la máxima eficiencia en el mundo de la electrónica aplicada al sonido. Desde hace una década la aplicación de audio amplificado con sistemas conmutados ha permitido aumentar en eficiencia y competir con las clásicas etapas lineales. Siendo la Clase-D la causa de la división de las aplicaciones típicas de los amplificadores de audio.

Para aplicaciones de alta potencia acústica (Espectáculos, Megafonía, Conciertos), en las que prima la eficiencia y no la calidad del sonido, se puede trabajar a frecuencias de conmutación más bajas. Por otro lado, para aplicaciones de alta calidad (HiFi, Sonido profesional) lo más importante es la calidad y no la eficiencia. Una topología de amplificador que permitiera trabajar en alta potencia y alta calidad de sonido, significaría un gran adelanto en el mundo de la amplificación. Los sistemas multinivel permiten trabajar en altas potencias y  calidades.

En este proyecto se diseña un prototipo de amplificación clase – D con topología multinivel para la amplificación de sonido distribuido y a gran potencia (1000W), pensados para equipos de megafonía, siendo la eficiencia energética la gran ventaja frente a otros sistemas.

El documento está dividido por capítulos, exponiendo en primer lugar la motivación que ha traído a realizarlo junto con los objetivos propuestos y que se han conseguido lograr. También se exponen todos los conocimientos adquiridos en la investigación para poder entender todo el contenido desde la primera lectura, donde se explican conceptos importantes del audio, se comparan diferentes clases de amplificadores, se expone los fundamentos de las topologías multiniveles, de tres y cinco niveles conmutados, y las características de los transistores de potencia y de rápida conmutación, los MOSFETs.

En el tercero y cuarto capítulo se recoge toda la información del diseño y desarrollo del prototipo, desde la entrada de la señal analógica de audio hasta su salida, explicando en detalle todos los procesos internos y cómo se han llegado a ellos. El análisis de resultados del prototipo será clave para determinar el logro de los objetivos, identificando los problemas que se han encontrado y las soluciones adoptadas para conseguir las especificaciones deseadas.

Proyecto Final de Carrera en PDF: (en catalán)

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