[参考译文] TPA3255：TPA3255 输出电压摆幅和削波信号

您好 Ben、

我会仔细研究一下、然后很快就会回来。

此致、

Isaac

今天、我在示波器上拍摄了一些图像、这可能会使我看到的内容更加清晰。

黄色迹线是 CLIP_OTW 信号。
绿色迹线是 48V 直流电源。
蓝色迹线是滤波器之后进入负载变压器（差分信号的一侧）之前的输出电压。
紫色迹线是滤波器之前的开关信号。
所有信号的 0V 都在同一位置、距屏幕底部一个正方形、由 1>或 3>标记显示。

黄色迹线显示了 CLIP_OTW 脉冲的窄度。

我们看到的占空比（紫色）可能解释了波形峰值不像我们预期的那样接近 48V 的原因、但为什么此时削波信号处于活动状态？ 我从数据表中得到的理解是、只有占空比达到 100%时、削波信号才应激活？

最终图像中的开关脉冲宽度看起来大约为 100ns、因此比我之前的估算值窄一些。

这些测量是在负载变压器输出开路的情况下完成的、因此电流很低。 如前所述、连接负载后、输出电压摆幅会进一步降低。
测量过程中会产生一些噪声、尤其是当显示了开关波形时、因为我们的设置和探测不如理想值、但它仍然显示了正在发生的情况。

您好 Ben、

您能否提供有关模拟输入信号的更多信息？ CLIP_OTW 也可以通过 CB3C 电流保护触发、是在扬声器的输入端还是器件的输出端测量了您提到的 19A 峰值电流？ 如果您不使用 TPA3255EVM、您是否能够提供设计原理图？

此致、

Isaac

您好 Ben、

我不是 TI 的专家、但我使用了 TPA3255 很长时间。  在 EVM 和我自己的电路板上、削波指示通常从大约 0.01 THD 开始、没有 100%占空比。  不是真正的剪裁、而是进入 THD 将快速攀爬的区域。   

您好 Isaac

模拟输入信号是来自音频分析仪/信号发生器的正弦波。 频率可调、但设置为 1kHz。 幅度是可调的、并设置为削波信号刚变为活动状态的电平。
该信号会通过几个运算放大器来提供滤波和缓冲、然后再将差分输入驱动到 TPA3255。
此处有足够的余量、因此 TPA3255 的输入信号不会出现问题。
我之前发布的示波器图像中仅显示部分正弦波输出、因为我放大了削波信号处于活动状态的相关区域。
这种情况在波形的正峰值和负峰值处似乎表现得相当均匀、正如我们所预期的那样。 将输出波形与 48V 电源进行比较、可以轻松地看到峰值输出电压的差异。

我们已经测量了 TPA3255 电路输出端的电流、该电流位于滤波器之后、它从此处进入负载的隔离变压器。 为此、我们使用了 Fluke “True RMS“ DMM、其频率响应至少可达 20kHz。 这可以得到均方根电流、对于正弦波、峰值电流为 1.414x 该值（我们确认它在示波器上）。

测量 TPA3255 电路输出端的均方根电压和电流证实、组合的负载电阻器和变压器向 TPA3255 电路提供了 2 欧姆的负载。 TPA3255 电路输出端的功率约为 360W rms、而输出摆幅在 5V 和 43V 之间（= 26.9V rms 差分、13.5A rms、输入到 2 Ω 负载）。

我认为、根据数据表中提供的电阻值、我们在连接负载时看到的额外压降与通过输出 FET 和输出电感器的负载电流一致。
不过、在有负载和空载的情况下、削波信号都比我预期的距离电源轨进一步 2.5V 至 3V 触发。 如果能够看到负载和没有负载的情况下的问题、并且过流阈值远大于预期峰值电流、那么 CB3C 似乎不太可能是导致该问题的原因。

我认为可以通过我们看到的 PWM 占空比来解释输出电平、但不清楚的是、为什么此时 CLIP_OTW 信号在占空比达到 100%之前处于活动状态。 了解 TPA3255 可以产生的最小占空比可能有助于回答这个问题。

我们不使用 EVM、但我们的电路几乎完全相同、因此在这里分享没有问题。 唯一显著的变化是、由于 MA5172 温度过高、对于具有较高电流额定值和较低 DCR 的器件、更改了输出滤波电感器。 我们的原型中有 Wurth 7444013119100 (10uH、4.8m Ω、58A Isat)。

嗨、Jerry

我们的目标是使用 CLIP_OTW 信号来降低输入信号振幅、从而即使在输入信号过大时也能保持运行。
我们需要能够在 2 欧姆负载中以 400W 的最大输出功率运行、在这种情况下可以承受高达 1%的 THD。

我们遇到的问题是、当我们达到 360W 输出时、就会触发削波信号、即使输出实际上根本没有被削波。 这意味着、如果我们使用削波信号自动减少增益、那么我们实际上永远不会达到 400W 输出。

理论上、400W 至 2 欧姆时、峰值电流为 20A、峰值电压为 40V。
该通过 0.1 Ω（TPA3255 FET 最大导通电阻）+ 0.0048 Ω（滤波电感器）的电流时的压降约为 2.1V。
这意味着我们需要 40 + 2.1 + 2.1 = 44.2V 的电源电压才能获得该输出电平、因此 48V 电压应该足够大。

您似乎表明、在实际发生削波之前、削波信号确实会变为有效状态。 最好确认情况是否属实、以及打算达到的电平（不参考 THD 图、而是参考实际信号电压电平或 PWM 占空比）。 数据表中的信息非常模糊、因此我们目前没有足够的信息来正确了解削波信号的工作原理、因此我们的原型无法按预期运行。

权变措施看起来会将电源电压增加到大约 51V、但我想在继续执行此路线之前确认所看到的内容是否与预期相匹配。 我们应该能够在构建电路之前计算所需的电源电压、而不必迭代、因为数据表没有正确说明其工作原理。