4 、现象分析及解决方案
综合上述理论分析，对于高次谐波过流保护的现象分析及解决方案如下：
通常在 Class D 功放路设计时会考虑到 20Hz-20KHz 音频带宽内的电信号的频率响应。保证在20Hz-20KHz 内每个频率点的输出功率均不会超过额定值。一般老化测试时采用的是 1KHz 的标准正弦波，此时喇叭工作在额定阻抗附近(本文例子中，约为 4.2ohm)。
但是若输出信号的频率超过 20kHz 即输出含有大量谐波时。就会有位于 LC 滤波器截止频率(谐振频率)附近的高频信号。若 LC 滤波器的 Q 值又非常高，则会产生高频谐波被放大并导致过流保护的问题。
LC 滤波网络的 Q 值与负载阻抗有关系，从第三节已知喇叭在截止频率附近的阻抗通常很高，则滤波器的 Q 值很大。图 6 是将实际的喇叭阻抗曲线和 LC 滤波器的频率响应曲线合并后的结果。
可见当负载为纯电阻 4时， LC 滤波网络在截止频率处 Q 值较低，没有任何放大作用。而接入喇叭后，LC 滤波网络在截止频率处产生大于 20dB 的增益。这就是导致高次谐波过流保护的根本原因。
综上所述，对于第一节给出的高次谐波过流保护的现象补充分析如下：
问题机器在 1KHz 标准音频信号输出功率并未超过最大输出功率。
分析： 因为该保护现象发生在 LC 滤波网络截止频率附近，在 20Hz~20kHz 范围内的功率输出正常，并不会出发过流保护。
播放高频成分较多的歌曲较容易出现保护。
分析：高频成分较多的歌曲内容容易产生位于 20kHz~40kHz 范围内的谐波能量，正好触发 LC 滤波网络截止频率处的高次谐波过流保护。
使用水泥电阻代替喇叭作为负载，保护现象消失。
分析：该类高次谐波过流保护和喇叭高频呈现的高阻抗有关系，若使用纯电阻替代喇叭则不会出现该类保护。
减小，或者去掉输出 LC 滤波器的电容，保护现象消失。
分析：LC 滤波器的截止频率位置被改变，减小电容将截止频率推到 40kHz 以上，一般该位置的谐波分量非常小，不足以引起过流保护现象。去掉电容 LC 滤波器不存在，也不会产生保护问题。
4.1 解决方案
1. 减小 LC 滤波器网络的电容 C 值：
减小 LC 滤波器网络的电容 C 的值可以增大 LC 滤波器的截止频率。使得截止频率远大于高次谐波可能达到的频率。通常将电容值减小 5 倍以上即可有效抑制高次谐波过流保护的问题。
优点：无需修改电路，只需要修改参数值。
缺点：LC 网络滤波效果变差，开关纹波增加，EMI 有可能恶化。
注意：不建议直接去掉滤波电容。否则会导致 Class D 开关纹波输入到喇叭，增加损耗和恶化 EMI。
2. 添加 ZOBEL 网络：
优点：有效抑制喇叭的高频阻抗抬升，解决高次谐波过流问题。同时可以均一化中高频响应，对高频听感有改善。
缺点： 需要添加外围元器件，电容数值较大，推荐使用无极性薄膜电容。
注意： 若只是为了解决高次谐波过流问题，ZOBEL 网络的电容可小于计算值，一般只要达到阻抗抑制的作用即可。
5 、总结
高次谐波过流保护是一种特殊的过功率现象，在电路设计完全正确，常规功率测试未超过额定功率的前提下，该种保护问题较为隐蔽。本文结合 LC 滤波电路的频率响应和动圈式喇叭的阻抗频率特性，分析了 Class D 谐波过流保护的原因并给出了解决方法。
6、参考文献
[1] Leach, W. M., Jr., Impedance Compensation Networks for the Lossy Voice-Coil Inductance of Loudspeaker Drivers, Georgia Institute of Technology, School of Electrical and Computer Engineering, J. Audio Eng. Soc., Vol. 52, No. 4, April 2004.
[2] Speaker Impedance, http://www.epanorama.net/documents/audio/speaker_impedance.html
[3] Speaker Zobel Impedance Equalization Circuit Calculator，
http://diyaudioprojects.com/Technical/Speaker-Zobel/
