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[参考译文] OPA549-HiRel:OPA549-HiRel

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA549-HIREL, OPA549

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/865582/opa549-hirel-opa549-hirel

器件型号:OPA549-HiRel
主题中讨论的其他器件: OPA549

尊敬的 TI 团队:

您好!

我希望在  应用中使用 OPA549-HiRel (此处为数据表 e2e.ti.com/.../opa549_2D00_hirel.pdf)、通过在同相放大器模式中配置的 OPA549-HiRel 双电源、在大约4.25Vrms (负载8W、4.25VRMS、50kHz)下以正弦方式驱动50kHz (千赫兹)额定8W 的电阻负载。 我计划选择 OPA549-HiRel、因为该器件声明、可使用尽可能小的电源电压最大限度地降低内部功耗、从而保持所需的输出电压摆幅。 我请求您提供一个包含解释性说明的直接公式、以便我可以计算 OPA549-HiRel 下交流负载的内部功耗。 谢谢、此致、Ajay Chole

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    Ajay、

    根据您的描述、我不清楚电阻负载的额定峰值是8W 还是平均功率耗散、根据其值、您必须首先 使用下面显示的公式确定负载 RL 的值。   

    假设平均功率为8瓦、您可能会发现 RL 必须约为2欧姆、这意味着当 Vout_peak=4.25*√2=+/-6V 的峰值输出和 RL 接地时、OPA549的输出将需要灌入或拉峰值电流3A。 在3A 负载下、OPA549输出、Vout、到正电源轨的摆幅大约为3V (见下面)。  因此、为了避免正弦输出的削波、您必须使用+/-9V (Vsupply=Vout_peak+3V)的最小电源。

    有关更多详细信息、请查看以下链接下的 TI 高精度实验室功耗和温度材料:

    https://training.ti.com/system/files/docs/1160%20-%20Power%20and%20Temperature%20-%20slides.pdf

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    Marek 您好-非常感谢您的回答和幻灯片。 现在、我似乎更了解了这个概念!

    我的功率是以瓦为单位的有功功率,即 Po=Vorms*Iorms*cos (phi)。 Cos (φ)、功率因数为1、因为它是电阻负载。

    假设平均功率为8W、Voutpk 为6V、RL 为2欧姆、Vcc 为9V (您建议的9V)。 根据公式、内部功耗 Pac 平均值为8.19瓦。 以及、Pac max avg = 8.21瓦。  因此、与输出功率相比、OPA549的功率耗散相似。 散热器必须设计为吸收8.19瓦的功率?

    另外、请确认并解释可通过固定+12/-12 V 电源和固定电流限制 IO_PEAK=2A 获得的最大峰值输出电压。 通过参考您显示的输出摆幅图、即 V_SUPPLY = Vout_peak+2.75V、因此 Voutpeak_max=12-2.75=9.25V。 根据 IO=2A 时从图中获得的2.75V 图。 没关系吗?

    谢谢、此致、

    -Ajay Chole

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    是的、散热器需要足够高效、以使结温保持在125摄氏度(OPA549数据表中规定的最大值)以下。  这意味着、在25摄氏度的环境温度下、由于封装内部的功率耗散而允许的结温最大上升量可能为100°C (125C-25C);因此、结至板(底部)热阻必须低于12.2C/W (100C/8.2W)。 因此、您将无法使用顶部散热器实现所需的冷却、因为结至外壳(顶部)热阻高于计算值(17.4C/W -请参阅下文)。

    在峰值输出电流为2A 时、+/-12V 电源的最大峰值输出电压 Voutpk 为9.25V、从而导致 OPA549封装内部的平均功率耗散约为6瓦。

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    尊敬的 Marek:

    感谢您的回答。 8.2W 无法由 OPA549处理? 您是否意味着没有散热器的 OPA549无法单独处理8.2W? 很抱歉、我不清楚、请再次解释、OPA549可耗散的最大功率是多少? 我是说 OPA549允许的最大内部功耗是多少?  OPA549可提供的最大负载功率是多少?  在 OPA549数据表中给出的散热器选择示例中、选择了一个合适的散热器来耗散10W 功率。

    在第二种情况下、将电流限制为2A、我认为对于相同的输出平均功率、内部功耗为6W、小于8.2W? 与+/-12V 一起使用的第二个解决方案是否更好? 请确认。 如果我使用+/-15V 电源、情况(功效)会更好??、将电流限制为1A 可实现的峰值电压是多少??

    我的额定负载电压可高达 Vo=12V rms [即 Vopeak=12*sqrt (2)=16.97V]。  

    OPA549可实现的最高效率是多少? ST Micro 的 L165功率运算放大器的效率为70%(此处提供数据表,e2e.ti.com/.../L165_5F00_efficiency_5F00_given.pdf )。 请提供 OPA549的最大效率值。

    谢谢、此致、

    -Ajay Chole

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    Ajay、

    这不是我说过的-  我说过您将无法使用顶部散热器实现所需的冷却 、因为结至外壳(顶部)热阻高于计算值。

    θJA =θJC +θCH +θHA、其中 θJA–结至环境、θJC–结至外壳、θCH–结至散热器、θHA–散热器至环境。

    θJC θCH 的最大允许值 θJA θHA Ω 为12.2C/W、但 Δ Σ 已经为17.4C/W、这意味着为了使上述公式有效、Δ Σ+Δ Σ 必须为负值、这是不可能的。

    但是、由于其结至外壳热阻(底部散热焊盘)仅为0.1C/W、因此您可以使用底板在 OPA549-HiRel 中耗散8W 功率-请参阅下文。  

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    Marek、您好、感谢您对散热器的澄清。

    使用顶部和底部散热器可耗散的最大内部功率是多少?

    在第二种情况下、将电流限制为2A、我认为对于相同的输出平均功率、内部功耗为6W、小于8.2W? 与+/-12V 一起使用的第二个解决方案是否更好? 请确认。 如果我使用+/-15V 电源、情况(功效)会更好??、将电流限制为1A 可实现的峰值电压是多少??

    我的额定负载电压可高达 Vo=12V rms [即 Vopeak=12*sqrt (2)=16.97V]。 请建议最佳的解决方案。

     OPA549可实现的最高效率是多少? ST Micro 的 L165功率运算放大器的效率为70%(此处提供数据表、 e2e.ti.com/.../8468.L165_5F00_efficiency_5F00_given.pdf)。 请提供 OPA549的最大效率值。

    谢谢、此致、

    -Ajay Chole

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    Ajay、

    封装内部的功率耗散是平均输出电流 Iout 和 Vcc 和 Vout_rms 之间的差分电压的函数:

    P_INLOW_PACKAGE= IOUT*( Vcc - Vout_rms)

    因此、固定 Vout_rms 和 Iout 的 Vcc 越高、封装内的功率耗散就越高。

    您确实需要查看此帖子中附带的材料。

    e2e.ti.com/.../Power-and-Temperature-_2D00_-slides.pdf

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    Marek、您好、感谢您的回复。 我很想知道该应用可获得的最大效率是多少、以及 OPA549-HiRel 的最大功率传输和耗散能力通常是多少。 通过底部散热器可耗散的最大功率是多少?

    无论如何,我会在圣诞假期后回来,并会浏览你所分享的文献。

    请勿关闭此主题。

    谢谢、此致、

    Ajay Chole