“相比于人们对于白家电(比如空调、冰箱、洗衣机、微波炉、电饭锅等)的节能关注程度，黑家电(电视机、音箱、VCD、DVD、多媒体PC等音/视频产品)节能受关注的程度要小得多。而黑家电的能耗是在悄悄变大，比如以前的CRT电视机，14寸黑白耗电40W、18寸彩电耗电65W、21寸耗电70W、29寸耗电100瓦。而近年流行的平板电视耗电更是惊人：一台35寸CRT彩电的耗电大约在150瓦左右，相对尺寸的一台37寸液晶电视的耗电则增长到200瓦，一台45寸等离子彩电大约为300瓦。尺寸越大，耗电越大。”在本届IIC展示会上，龙鼎微电子公司茅于海教授不无忧虑地对一记者说道。
他接着指出：同样，在音频产品中，大功率音频放大器、家庭影院等所消耗的电能也很可观。因为他们的输出功率高达几十瓦到几百瓦，而如果效率不高，消耗的电能也就非常可观了。
如何为黑家电节能呢，其中一个有效的办法就是采用效率更高的D类音频放大器。电视机、音箱、VCD、DVD、多媒体PC等白家电中都配有音频放大器，功率大多数在10W以上。这些家电目前绝大部分采用AB类音频放大器，此类放大器效率低，如果采用效率更高的D类放大器就可以大大节约能耗。“我们有一个计算，如果这些黑家电全部采用D类放大器，每年可以节约60.9亿度电，因此黑色家电的节能潜力相当于再造一个中型水电站，”茅于海教授提醒道。
其实，业界早就看好的D类放大器带来的节电优势，欧美以及日韩等地的半导体厂商已推出的多款D类音频放大器，而茅于海教授所在的龙鼎微电子公司是中国大陆唯一拥有自主知识产权的D类放大器的IC公司。他们在此次展会上推出了具有自主知识产权的无滤波器D类立体声放大器PAM8803，由于不需要滤波器，可节省4个电感，4个电容，减小75%PBC面积，且降低30%的成本。
“无滤波器D类放大器是TI最早提出来的，并且拥有这方面的专利。我们经过一年多的研发，回避了已有的专利，开发出了新一代的无滤波D类放大器，在无滤波器的情况下，静点电源也可以达到几毫安，并且其EMI已经通过美国FCC Class B的标准，非常低。”茅于海非常自豪地称。
PAM8803还有一个重要的功能增加6?级数字音量控制，省去了外部音量控制芯片。“这个功能目前欧美厂商的产品中都没有集成，只有国半的产品中集成了32极音量控制。”他解释道。
尽管D类放大器被业界认为是拯救黑家电的有力武器，但是它目前仍不能被广大的OEM所接受，一是因为它的性能比AB类仍逊色，二是因为它的价格比AB类要高出不少。
因此，目前D类间频放大器已进入的市场仍是对功耗要求严格的便携终端市场，比如手机、数码相框等市场。虽然NXP、意法等欧美厂商也展示了针对手机的D类放大器应用，但NXP的FAE表示，目前D类放器还主要应用于非发烧友的音乐手机中，发烧友音乐手机仍会选择AB类放大器。
但是，龙鼎微电子的PAM8803还不能应用于音乐手机，因为用于主机的D类放大器对尺寸要示非常严格，其仅有1mm多厚，要求无外壳封装，龙鼎即将推出的PAM8303可以用于手机中。PAM8803输出功率为3W，主要针对通用市场，比如笔记本电脑和台式机的音箱、集成的音箱的液晶显示屏，以及小尺寸液晶电视等（比如用于楼宇的液晶广告电视等）。如用于大尺寸的家用液晶电视，输出功率需要达到10W左右。
“我们的代工伙伴是台积电，我们将会把他们开发的高压DMOS工艺，用到高功率的D类放大器中去，以推广到大屏幕的液晶电视中去。”茅于海解释，预期此类产品今年下半年可以推出。
“虽然我们比欧美厂商迟推出此类放大器，但是目前用于黑家电的D类放大器市场仍没有起步。比如去年中国生产了几十款液晶电视，但采用了D类放大器的仅有2-3款。”主要原因是因为OEM认为目前D类放大器的价格太贵(有时甚至可能贵10倍)，不能接受。比如去年有些面向出口的OEM曾与我们洽谈合作，但他们对于D类的价格不能接受，因为这些出口设备的利润本来就很微薄，他们用不起D类放大器。
“但是”他接着表示：“黑家电的节能已到了刻不容缓的时候，这需要政府的推动与支持。就像政府对环保的强制执行一样，政府对于黑家电的节能也需要实施强制性的措施了！”
黑家电节能：利用D类放大器再造一个中型水电站
日期：2014-12-24 来源：电子工程专辑 作者：孙昌旭
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