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[参考译文] TPS61178:使用 TPA3116D2 放大器的原理图审阅和 PCB 实现

Guru**** 2473270 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3116D2

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1548700/tps61178-schematic-review-and-pcb-implementation-with-tpa3116d2-amplifier

器件型号:TPS61178
主题TPA3116D2 中讨论的其他器件

工具/软件:

 e2e.ti.com/.../Class-D-Amplifier.pdfHello中、我正在寻找整体原理图并可能进行 PCB 审查(尽管 PCB 并不完整、在原理图和 PCB 生产方面我也只是初学者)、专门用于确保 TPS611781 的正确实现和元件值。 我的整个项目是 ESP32 控制的蓝牙扬声器。 对于该工程、我使用 3S2P 配置的锂离子电池组为电路供电、可生成大约 12V 的电压。 但是、为了从 TPA3116D2 获得更响亮的性能、我想将电压升至 20V 左右。 为此、我决定使用 TPS611781、因为其开关频率 可配置得远高于音频频谱的频率范围、并且不需要许多额外的器件。 但是、我不确定我为零部件选择了正确的值、因此我希望进行检查。 最后、我想知道在我的 PCB 上应该如何布置接地。 我在数据表上看到、电源接地和模拟接地应仅连接在一个点、因此我决定在顶层和底层有一个用于模拟接地的铜层、该铜层为 TPA3116 放大器和 TPS611781 的某些引脚提供接地(如数据表中所述)、然后在顶层和底层为 TPS611781 的电源接地提供另一个铜层。 最后、我加入了一个网带、用于单点接地、但我想知道我应该如何在 PCB 上进行这种连接。 感谢您的帮助。

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    哦、我忘记提到、但我也想知道 TPS611781 是否能够满足我的电源要求。 在上一个主题中、另一位 TI 工程师表示我的小型扬声器总共将消耗约 2.6A RMS、根据数据表、这对于 TPS611781 来说应该完全正常;但是、芯片的引脚封装似乎非常小、可能无法处理所有电流。 但我是 PCB 布局的完全初学者、所以我可能完全错了。

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    尊敬的 Ronak:

    感谢使用 e2e。

    TPS611781 可以支持 20V/2.6A 条件。

    对于原理图、请参阅 数据表中的 9.2.4.4 环路稳定性和补偿来设计 COMP 引脚参数、看起来并不是很正确。

    对于布局、请参阅数据表中的图。36、我基本上有这些建议

    看来 AGND 和 PGND 似乎未正确分离、FB、COMP、LIMIT 和一些其他信号 I/O 应连接到 AGND、而不是 PGND、

    并 请像 VOUT SW GND 那样增加电源线的宽度、它们在当前布局中太薄。

    建议在电源板上使用直接连接(左)而不是交叉连接(右)来获得更好的热性能。

      

    如果您有疑问、请告诉我。

    此致、

    Nathan

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    感谢您对 PCB 布局的建议。 按照环路稳定性和补偿部分的数学运算、我遇到了一些麻烦。 我尝试了 Webench 工具、得到 Rcomp = 365kΩ 和 Ccomp = 380pF。 这些值看起来更正确吗?

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    我认为 Webench 可能不考虑 PVCC 上的 2x470uF 电容器、考虑到这两个大电容器、我认为 Rcomp 应为 200k Ω、Ccomp 应为 10nF、这更合理。

    此外、COMP 引脚上需要一个并联电容器、如下所示、Cp 的值与 470uF 电容器的 ESR 相关、请查看电容器数据表并根据数据表中的公式 31 获取值。

      

    此致、

    Nathan

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    感谢您的答复。 在计算中、您是否使用 Rout 作为 4Ω(只是想知道该计算是如何工作的)? 此外、使用两个 470µF 电容器、每个电容器的 ESR 为 0.05Ω、我是使用 Resr 作为 0.05Ω(Cp ~ 220pF) 还是使用 Resr 作为 0.025Ω(Cp ~ 110pF)?

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    尊敬的 Ronak:

    Rout 是升压而不是放大器的负载电阻器、考虑到升压的输出电压为 20V、最大电流为 2.6A、Rout 应为 20 / 2.6 =~7.7 Ω、此处的 ESR 应为 0.025 Ω。

    此致、

    Nathan。

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    谢谢、明白了。 我在布局方面的另一个问题。 数据表中的原理图包含 Rfreq、Rlimit、RC、Cc 等元件连接到 AGND、但在布局图中、它们似乎更连接到 PGND。 我知道芯片上的 AGND 和 PGND 之间有一个网带、但我该怎么办?

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    最后进行这样的布线。 Rlimit、Rfreq 等元件的接地端连接到电路板 AGND、PGND 有自己的平面、通过网带连接到 AGND 引脚处的 AGND。 我尝试遵循示例布局、希望这大部分是正确的。

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    尊敬的 Ronak:

      Rfreq、Rlimit、RC 等元件应连接到 AGND、布局现在看起来可以。

    另一个建议是、我们建议在 VCC 电容器的接地焊盘旁边放置一个过孔、并在靠近 AGND 引脚的位置放置一个过孔、以便这两个网络可以通过底层尽可能短地连接。

    此致、

    Nathan  

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    非常感谢您的帮助!