[参考译文] OPA551：运算放大器在交流输入信号、2kHz 方波、10Vpp 输出、25V 失调电压和50V 单电源下的功耗

您好、Elliot、

您不仅超出了共模输入电压范围、还超出了最大输出电流。

还是在输出端使用交流耦合？ 您最好显示您的电路原理图。

Kai

您好、Elliot、

解决了 Kai 确定的 OPA551工作范围问题、并且电路已更正为在 OPA551功能范围内工作后、我可以运行功率耗散仿真。 我们将需要电路原理图和工作条件来获得精确的仿真。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

尊敬的 Kai：

感谢您向我指出共模输入电压、我仔细看了一下。  我向负电源轨添加了-5V 电源、这应该可以解决问题。

我没有交流耦合输出。  实际上、我没有44欧姆负载、它是1.8uF 电容、我使用了44欧姆负载、因为这是2kHz 时的电容抗。  

我很确定我使用的是最大电流、但我想了解它超过规格的严重程度。  因此、我想弄清楚如何正确地使用这些参数进行功率估算、然后我必须再做多少才能使其符合规格。  

我为您附上了原理图。

谢谢、

埃利奥特

大家好、Thomas、我没有回答、不确定原理图是不是通过的？  请告诉我。  我希望我可以学习如何实现功率耗散、因此当我更改参数时、我可以再次运行它。  我再次连接了原理图。  谢谢、Elliot

您好、Elliot、

我在您的 OPA551电路上运行了一个快速 TINA 电源仿真。 您可以看到如下所示的结果。  看起来峰值功耗将达到 大约10瓦的最大值。 需要对功率脉冲取平均值以获得平均功率耗散。 请参见 标记为 PMOS_1、NMOS_1和 TOTAL_1的 TINA 瞬态仿真迹线。 OPA551不是 MOS 功率运算放大器、我只是从另一个功率放大器 CMOS 借用了功率耗散块。

通过观察 OPA551 SOA 曲线、可以看到在这种负载条件下、功率耗散过高。 OPA547或 OPA548能够处理您考虑的功率级别。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

e2e.ti.com/.../OPA551_5F00_CLoad_5F00_PwrDis_5F00_01.TSC

尊敬的 Thomas：

非常感谢、这很棒。  我在答覆之前，必须更详细地看看。  我一直在关注 OPA548、它具有更好的共模输入范围、并且可以驱动更多的电流。  我非常感谢您的支持、并将很快返回给您。

谢谢、

埃利奥特

尊敬的 Thomas：

这是一个非常好的仿真！ 我很惊讶:-)

"PD 表"是否是免费 TINA-TI 的一部分？

Kai

您好、Elliot、

很高兴为您的功率运算放大器应用提供帮助。 OPA548是一种真正的解决方案、应该没有任何问题来满足您的应用的电源需求。 如果您对应用该技术有任何疑问、请告诉我！

此致、Thomas

精密放大器应用工程

尊敬的 Kai：

PD 表不是 TINA-TI 下拉列表的一部分、但如您所见、它在 TINA-TI 中运行。 您只需在需要应用该函数时将其复制并粘贴到您的特定仿真电路中。

我们的好友 Tim 获得了 PD 仪表的全面支持、他已从 TI 精密放大器应用工程团队中继续工作。 尽管如此，他出色的小工具仍有待我们应用。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

您能否进一步介绍如何实现 CCVS2和 PD 仪表？  这真的很有洞察力。  

我将继续使用它、但希望确保我正确使用它以获得准确的结果。  

谢谢、

埃利奥特

尊敬的 Thomas：  

感谢您的回复。  我知道这是一项重大任务、我提出这项要求的原因是、我想 设计其他类似 的电路(调整不同的值并尝试其他运算放大器) 我想了解如何使用容性负载和给定参数计算功率背后的理论。  这样、我就可以解决问题、选择正确的器件、 然后在仿真中进行验证、这将使我对设计有一定的信心。  

例如、现在我想将更大的电压驱动到更大的容性负载中。  我看到的大多数计算交流功率耗散的分析都将采用(2*vs^2)/(3.14^2*RL) (这是最坏的情况)、对于50V 电源和8ohm 负载、它将提供64W 的功率。  我知道、如果我减慢信号速度或降低输入电压、我不会始终耗散这么多的功率。   

TI 在功率和温度方面做了出色的演示 、这确实是 https://training.ti.com/system/files/docs/1160%20-%20Power%20and%20Temperature%20-%20slides.pdf 网站上的一个好演示 、但对容性负载没有帮助。  我还喜欢 http://www.ti.com/lit/an/sboa022/sboa022.pdf?ts=1591311579503应用 、它介绍了如何使用安全工作区、但它再次告诉我无功负载使用最坏情况下的功率耗散。    您是否了解任何其他介绍/应用手册、这些演示/应用手册对大电容负载和计算功率进行了解释？  

我已经使用  50V 电源和 10uF 电容负载测试了 OPA548、 该器  件在25Vpp 输出附近进入热关断状态、并在我完成一些初步分析并确定了要求后、正在寻找另一个能够提供更多输出电压的器件。  现在我来看看 OPA549和 OPA541、把它们放到你提供给我的仿真中、得到了异常的结果、也许会发生折返、我不确定。  

我的质询的第二部分:-)

根据您帮助我进行的仿真、我们最初提供了如下所示的输出。  

要 计算功率耗散、我采用 Vrm*IRMS 还是 PD = 0.707 (10.96)*.707 (0.333)= 1.82W？

非常感谢您的支持、

埃利奥特

埃利奥特

您好、Elliot、

我认为，如果我们能够讨论一个具体的电路，那将是最好的。 因此、我们需要您提供原理图、或者更好的是 TINA-TI 仿真文件。

Kai

Elliot、您好！

当 我为 您准备一个时、e2e 系统开始使我的响应崩溃。 在丢失所有内容之前、我拍摄了一张输入内容的图像。 我对我的回复中出现的触感表示歉意。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

大家好、我已经为 OPA548附加了两个文件、一个是热关断器件、我想如果该器件没有进入热关断状态、它将会起作用。

接下来是 OPA541、我仍然不确定它需要多少功率。  根据我的一些计算、我预计将获得43W 的功率。  但这种仿真告诉我它要大得多。   

我想、容性负载返回的电压会使晶体管的源极电压加倍。   

谢谢、

埃利奥特

e2e.ti.com/.../OPA548_5F00_CLoad_5F00_PwrDis_5F00_01.TSCe2e.ti.com/.../OPA541_5F00_CLoad_5F00_PwrDis_5F00_01.TSC