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TPA3255 325W立體聲/600W單聲道D類(lèi)功放IC快速設計 |
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文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2021/9/30 17:08:00 |
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概述
TPA325X 系列為T(mén)I 公司的集成MOSFET classD 單片音頻功率放大器。 有以下幾個(gè)功能特征:
單邊電源供電;體積小,最大功率450W(TPA3255,PBTL,THD=1%);可選三種架構模式:?jiǎn)味薙E模式(4.0);橋接BTL模式(2.0);并行橋接PBTL模式(0.1);可選三種classD采樣工作頻率:450kHz;500kHz;600kHz;可選限流級別,并支持CB3C限流模式;有完整的保護機制,包括 過(guò)流,欠壓,過(guò)壓,過(guò)熱;并有結溫狀態(tài)顯示引腳;支持系統多片主從模式設計。
設計
電源設計
PVDD設計: 應依所需功率合理設計,官方給出設計范圍18~53.5V。 以100W 4Ω 為例:輸出20V RMS,Vp=28V,考慮電源線(xiàn)性度除以因素0.8,得出35V。 電流依系統總功率及效率80%計算 GVDD及VDD設計: VDD為IC邏輯控制提供電源,GVDD為驅動(dòng)MOSFET 提供電源, 官方給出設計范圍:MIN10.8V / TYP12V / MAX13.2V 。此范圍小,應使用500mA-1000mA的12V穩壓電源。
設計流程
1. 確定系統的架構模式,設計M1,M2電平

(1)1為DVDD,0為GND;
(2)BTL 模式下,inputA和inputB 作為一組為平衡輸入,inputC和inputD 作為一組為平衡輸入;
(3)INPUT_C,INPUT_D 必需接GND 才能啟動(dòng)PBTL模式;
(4)輸出濾波架構需相應修改。
2. 確定系統功率,設計限流閾值: 通過(guò)OC_ADJ引腳串聯(lián)電阻設定:
CB3C指允許瞬間過(guò)流,音樂(lè )功率不是一個(gè)恒定的值,特別是低音部分,功率瞬間拉高, CB3C使得在播放重低音音樂(lè )時(shí)不被誤保護,提高動(dòng)態(tài)。
3. 設計classD 采頻率: 通過(guò)FREQ_ADJ引腳串聯(lián)電阻設定:

頻率越高越保真。但是發(fā)熱會(huì )越高,對系統設計要求高,包括熱設計,PCB Layout等
4. RESET / FAULT / CLIP_OTW

依啟動(dòng)時(shí)序,RESET應在電源穩定后(開(kāi)機延時(shí))再作拉高,無(wú)系統外3.3v時(shí),用DVDD作高電平。 因TPA325X沒(méi)有mute引腳,RESET也可作mute控制使用,拉低靜音。

無(wú)論什么原因導致的無(wú)輸出,FAULT都會(huì )是“0”狀態(tài); 當結溫超過(guò)125℃時(shí),CLIP_OTW置”0“狀態(tài),如結溫繼續上升到155℃時(shí),FAULT置“0”狀態(tài),并關(guān)斷輸出, "OTE"被使能,輸出關(guān)斷鎖定,必須重新復位才能啟動(dòng); 所以一個(gè)好的設計應該是這樣:檢測CLIP_OTW的狀態(tài),當CLIP_OTW置“0”時(shí),系統相應減小音量,以防激活“OTE”
5. 輸出LC濾波器設計
跟據不同的工作模式選擇不同的LC濾波器類(lèi)型,此電容和電感的選型對音質(zhì)的影響很大。 電容應選擇耐壓100V級別的金屬皮膜電容。 電感小功率時(shí)可選用磁屏蔽式的,EMC表現較好;大功率時(shí)應選繞線(xiàn)電感,散熱好,線(xiàn)性度好,音質(zhì)好。 當然不同的磁芯材料對性能音質(zhì)影響很大,目前做得比較好的class D LC濾波器磁芯是進(jìn)口的紅色磁芯。
6. PCB layout layout 注意點(diǎn): 1,使用一個(gè)完整的接地平面,使電源具有良好的低阻抗和電感回路電源和音頻信號。
2,保持從接地引腳到設備周?chē)鶳CB區域的連續接地平面盡可能多的接地引腳,因為接地引腳是封裝中最好的熱導體。
3,PCB布局、音頻性能和EMI緊密相連。
4,布線(xiàn)音頻輸入應保持短距離,并與伴隨的音頻源接地一起。
6,PVDD線(xiàn)上的小旁路電容器應盡可能靠近PVDD管腳。
7,IC下方的局部接地區域對于保持穩固以最小化地面反彈非常重要。
8,調整無(wú)源元件的方向,使無(wú)源元件的窄端朝向TPA3255設備,除非無(wú)源元件兩個(gè)焊盤(pán)之間的區域足夠大,允許銅在兩個(gè)焊盤(pán)之間覆蓋。
9,避免在TPA3255設備附近放置其他產(chǎn)熱部件或結構。
其它
7,熱設計 7,多IC系統設計 8,PFFB 后反饋設計
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您可能對以下產(chǎn)品感興趣 |
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產(chǎn)品型號 |
功能介紹 |
兼容型號 |
封裝形式 |
工作電壓 |
備注 |
CS8683 |
130W/30V/4Ω |
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EQB-32(散熱片在頂部,支持外接散熱器) |
4.7V-45V |
130W單聲道D類(lèi)功放IC,具有AM干擾抑制功能 |
CS83705 |
18W/2.8V-5.5V(內置升壓模塊)/3Ω或26W/7.4V(內置升壓模塊)/2Ω |
CS83702 |
EQA-16 |
2.7V-12V |
涵蓋單雙節鋰電和12V適配器雙電源供電應用,適用于2.7V~12V各個(gè)供電節點(diǎn),三種防破音模式,AB/D切換功能,擴頻功能,靜音功能,內置升壓,恒定26W輸出功率R類(lèi)單聲道音頻功率放大器 |
HT328 |
2X40W/24V/8Ω或80W/24V/4Ω |
AD52090/TPA3110 |
TSSOP-28 |
4.5V-26V |
免電感濾波2×30W D類(lèi)立體聲音頻功放 |
CS83702 |
PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V
RL = 4 Ω 10.1W(D MODE NCN OFF)
或PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V
RL = 2Ω+22µH Ω 18W(D MODE NCN OFF)
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CS83705 |
EQA-16 |
2.7V-5.5V |
擴頻模式,靜音功能,三種防破音模式,AB/D切換,內置升壓,18W單聲道音頻功放 |
CS83711 |
PO at 10% THD+N, VIN = 7V ,2X16.5W(BOOST升壓值為11V) |
CS83785 |
EQA-28 |
6.0V-9.0V |
兼顧12V適配器供電應用,兩種防破音模式,擴頻模式,內置BOOST升壓模塊 雙節鋰電池串聯(lián)供電,恒定2 x 16.5W輸出功率R類(lèi)立體聲音頻功率放大器 |
CS83785 |
PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V ,2X10W(BOOST升壓值為8.5V) |
CS83711 |
EQA-28 |
3.0V-5.5V |
兼顧12V適配器供電應用,兩種防破音模式,擴頻模式,內置BOOST升壓模塊 單節鋰電池供電,恒定2 x 10W輸出功率R類(lèi)立體聲音頻功率放大器 |
CS8673 |
2X42W/24V/8Ω或82W/24V/4Ω |
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ESOP-16 |
5.0V-26V |
具備擴頻功能、低空載電流、免電感、2X40W立體聲、80W單聲道D類(lèi)音頻功放IC |
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