可見當負載為純電阻4omh時，LC濾波網(wǎng)絡(luò)在截止頻率處Q值較低，沒有任何放大作用。而接入喇叭后，LC濾波網(wǎng)絡(luò)在截止頻率處產(chǎn)生大于20dB的增益。這就是導致高次諧波過流保護的根本原因。

綜上所述，對于第一節(jié)給出的高次諧波過流保護的現(xiàn)象補充分析如下：

. 問題機器在1KHz 標準音頻信號輸出功率并未超過最大輸出功率。

分析：因為該保護現(xiàn)象發(fā)生在LC濾波網(wǎng)絡(luò)截止頻率附近，在20Hz~20kHz范圍內(nèi)的功率輸出正常，并不會出發(fā)過流保護。

. 播放高頻成分較多的歌曲較容易出現(xiàn)保護。

分析：高頻成分較多的歌曲內(nèi)容容易產(chǎn)生位于20kHz~40kHz范圍內(nèi)的諧波能量，正好觸發(fā)LC濾波網(wǎng)絡(luò)截止頻率處的高次諧波過流保護。

. 使用水泥電阻代替喇叭作為負載，保護現(xiàn)象消失。

分析：該類高次諧波過流保護和喇叭高頻呈現(xiàn)的高阻抗有關(guān)系，若使用純電阻替代喇叭則不會出現(xiàn)該類保護。

. 減小，或者去掉輸出LC 濾波器的電容，保護現(xiàn)象消失。

分析：LC濾波器的截止頻率位置被改變，減小電容將截止頻率推到40kHz以上，一般該位置的諧波分量非常小，不足以引起過流保護現(xiàn)象。去掉電容LC濾波器不存在，也不會產(chǎn)生保護問題。

4.1 解決方案

1. 減小LC濾波器網(wǎng)絡(luò)的電容C值：

減小LC濾波器網(wǎng)絡(luò)的電容C 的值可以增大LC濾波器的截止頻率。使得截止頻率遠大于高次諧波可能達到的頻率。通常將電容值減小5倍以上即可有效抑制高次諧波過流保護的問題。

優(yōu)點：無需修改電路，只需要修改參數(shù)值。

缺點：LC網(wǎng)絡(luò)濾波效果變差，開關(guān)紋波增加，EMI有可能惡化。

注意：不建議直接去掉濾波電容。否則會導致ClassD開關(guān)紋波輸入到喇叭，增加損耗和惡化EMI。

2. 添加ZOBEL網(wǎng)絡(luò)：

優(yōu)點：有效抑制喇叭的高頻阻抗抬升，解決高次諧波過流問題。同時可以均一化中高頻響應，對高頻聽感有改善。

缺點：需要添加外圍元器件，電容數(shù)值較大，推薦使用無極性薄膜電容。

注意：若只是為了解決高次諧波過流問題，ZOBEL網(wǎng)絡(luò)的電容可小于計算值，一般只要達到阻抗抑制的作用即可。

5 、總結(jié)

高次諧波過流保護是一種特殊的過功率現(xiàn)象，在電路設(shè)計完全正確，常規(guī)功率測試未超過額定功率的前提下，該種保護問題較為隱蔽。本文結(jié)合LC濾波電路的頻率響應和動圈式喇叭的阻抗頻率特性，分析了ClassD諧波過流保護的原因并給出了解決方法。