对于大部分音响系统来说，单芯片电源管理集成电路已可满足连续输出几百毫瓦特（mW）至60W的非限幅平均功率系统的基本要求。但真正高功率输出的应用就需要采用其它的方法，因为这类单芯片集成电路的封装只能耗散有限的功率。
要提供100W的输出功率，办法着实很多。大部分高端功率放大器的制造商目前都采用分立电路，他们宣称这种放大器采用“特别设计”，并以此作为卖点将这类放大器产品推出市场。但采用分立放大器设计要付出一定的代价； 这类放大器较为复杂，较难将之融入系统设计之中，不但需要许多元件，而且更缺少集成电路应有的全面性保护装置。此外，这类放大器运作起来也不太可靠。
下文将详细讨论有关系统设计的散热问题。
散热原理简介
额定电压及电流是设计高度集成的单芯片功率放大器的两个重要技术参数。但功率放大器能否长期保持稳定可靠，其额定功率耗散也具有同样重要的作用。若单芯片集成电路的应用范围已界定，并且只执行指定的功能，散热系统的设计便可以较为简单。若单芯片集成电路需要执行其能力范围以外的功能，例如用以输出极高功率，那么功率耗散问题便具有举足轻重的重要性，而且设计也较为复杂。因此，放大器的配置若包括集成电路在内，系统设计工程师便必须在设计系统之前先要了解有关集成电路的功率耗散能力。
有关物理特性的典型数字
电源管理集成电路的功率耗散能力都会详列于产品的数据表内。我们也可利用另一方法确定集成电路的功率耗散能力。例如，我们可以利用数据表上列出的输出功率参数进行分析，然后计算出电路的功率耗散。以LM3886T芯片来说，数据表上列出两个保证的输出功率数字：若采用±28V供电电压操作，便可将60W的最低输出功率输入4Ω负载； 若采用±35V供电电压操作，则可将50W的输出功率（典型值）输入8Ω负载。若采用这两组数字，并利用以下的理论上最高功率耗散公式，便可计算出以下的最高功率耗散：单端放大器的最高功率耗散P\(_{dmax}\)=V\(_{cc}\)\(^{2}\)/（2π\(^{2}\)R\(_{L}\)）。
即使正弦信号持续输入，且系统设有适当的散热装置，有关集成电路仍可持续耗散高达40W左右的功率，而不会启动保护电路。同一理论也适用于Overture系列的其它集成电路如LM3876T，这款芯片在设有适当散热器的应用情况下可以耗散31W的功率， 只适用于非绝缘的电源管理芯片封装。另外，我们必须留意以下两大要点：
1.计算最高的功率耗散时已将采用稳压电源这一因素计算在内。在整个计算过程中，我们都利用恒定的满载供电电压测试集成电路的各个最坏情况功率耗散点。若采用非稳压电源，无负载电压则稍高（比采用稳压供电高15%～35%），以致整体的最高功率耗散比预期高。
2.以真正的“音响系统”为例来说，播放音乐的平均功率耗散远比正弦输入信号所产生的最高功率耗散为少。由于功率耗散较低，因此集成电路可以在比预期为低的温度下操作。
其他类型放大器最高功率耗散的计算
桥式输出放大器的最高功率耗散P\(_{dmaxBTL}\)=4V\(_{CC}\)\(^{2}\)/（2π\(^{2}\)R\(_{L}\)）。桥式输出的P\(_{dmax}\)公式为桥式放大器提供一个解决方案。若采用由两个放大器组成的集成电路，全部的功率便必须通过单芯片集成电路的封装耗散。若采用两颗各自独立的集成电路，全部的功率耗散将会由两颗芯片平均分担。
由于并行解决方案的负载连接方式与单端解决方案的方式相同（一端连接接地），只不过驱动负载的放大器芯片较多，因此公式内的P\(_{dmax}\)总量保持不变：P\(_{dmax}\)=V\(_{cc}\)\(^{2}\)/（2π\(^{2}\)R\(_{L}\)）。并行解决方案的优点是Pdmax总量由方案中的每一放大器平均分担。功率耗散总量若由两个或以上的放大器芯片分担，放大器便可驱动较低阻抗的负载，以便为极高输出功率的解决方案提供支持。若每一颗放大器芯片只负责驱动4至8Ω的负载阻抗，美国国家半导体公司的Overture系列功率放大器芯片便可保证输出最大的功率，而功率耗散也不会超出其指定的最高极限。
桥式/并行放大器由两个采用桥接模式的放大器组成，而另外再有多个放大器以并行方式与桥接器两边的放大器连接一起。故桥式/并行放大器解决方案的P\(_{dmax}\)总量与桥式解决方案相同：P\(_{dmaxBPA}\)=4V\(_{CC}\)\(^{2}\)/（2π\(^{2}\)R\(^{L}\)）（功率耗散总量由电路上的所有放大器平均分担）。
我们也可利用另一方法确定P\(_{dmaxBPA（IC）}\)的公式，正如上文所说，若采用桥式电路设计，桥接器两边的放大器看似负责驱动负载阻抗的1/2。若采用并行电路设计，每一放大器看似负责驱动的负载阻抗则相等于负载乘以并行放大器的数目。只要将这两个计算结果结合起来，便可为\(_{dmaxBPA（IC）}\)推算出一条通用公式：P\(_{dmaxBPA（IC）}\)=V\(_{CC2}\)/[2π\(^{2}\)（并行放大器数目/2）×R\(_{L}\)]。
在上述公式中，并行放大器数目是指桥接器每一边的并行放大器数目，而非并行放大器的总数。以4Ω负载为例来说，若桥接器的每一边都设有3个并行放大器（即桥接器总数为6），那么每一放大器便看似负责驱动3/2×4Ω=6Ω的负载。
（文/John DeCelles Troy Huebner）