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[参考译文] TPA3220:过流提前触发

Guru**** 2489685 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3221EVM, TPA3220, TPA3221

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/audio-group/audio/f/audio-forum/1556255/tpa3220-overcurrent-triggers-early

器件型号:TPA3220
主题中讨论的其他器件: TPA3221、TPA3221EVM

工具/软件:

我有一种在 PBTL 模式下使用 TPA3220 的设计、在滤波器之前进行并联连接。 它用于乐器应用、而不是混合音频。 最初、我在 4 通道放大器 PCB 上有两个 TPA3220s、在使用实际扬声器负载进行测试之前一直工作正常。 我的规格是驱动 4 欧姆负载、但在我的“实际负载“测试中、由于一个特定扬声器设计中的机械共振、阻抗降至 2 或 2.5 欧姆。 因此、我重新设计了 PCB 以使用相同的 IC、只有四个采用 PBTL 模式,认为这应该可以实现 — 但没有。 我需要做的一点是在低效率的模式下运行调制模式、使输出在 50%的占空比下处于空闲状态;来自此仪器的音频信号的性质会在高效调制模式下产生失真。 四个放大器设置为主/从工作模式。

我期望放大器在大约 18-20 安培(26V PVDD 时为 2 欧姆阻抗)的电流下触发过流、但使用虚拟负载电阻器在大约 10 安培或 3.5 欧姆的阻抗下跳闸。 正如我之前所述、放大器通过行为不检的扬声器驱动至硬削波(音乐家似乎经常这样做)。 我担心我的 PCB 布局 — 虽然它在正常 BTL 中运行良好、但我对在较高电流电平下出现的问题有点紧张、因为我以 PBTL 模式重新设计布局、所以我购买了 TPA3220 micro EVM 并将输出配置为相同的配置(PBTL 连接在滤波器之前)、我看到同样的情况发生。

过流保护在电流电平比我预期的要早发生,但在硬削波期间也会发生这种情况 — 可能 30%的波形被削波 — 因此我不知道这是否会导致关断。 如果有用、我可以在今天或明天稍后发送图像。 关闭大约需要 3 秒、但这会因负载的阻抗而变化。 如果负载阻抗设置为“仅跳闸“、则大约需要 25-30 秒来关断。 如果我降低阻抗,比使用相同的信号,它需要更短的时间,而在 2 欧姆的设置,它需要约 2-3 秒的时间跳闸。 我的测试信号是一个三角波、但大约 30%的顶部和底部设置为放大器硬削波。

另外、我注意到、如果放大器空载、也往往会跳闸。

谢谢你。

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    您好:

    该器件旨在将 PVDD 内的信号驱动至接地轨。 因此、该器件具有过载和直流扬声器保护功能。 我认为主要问题是您正在驱动一个削波很大的信号、从而导致放大器出现故障。  我认为将 PVDD 增加到使信号处于 PVDD 和接地范围(无削波)内的电平可以解决问题。 您能否对此进行测试? 可以尝试使用最大 PVDD。  

    此外、为了供将来使用、您可以使用下表了解触发了哪些特定故障。  

    此致、
    Sydney Northcutt

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    我可以测试一下。 我有点困惑、为什么 PBTL 模式下的负载阻抗能力与 BTL 立体声模式相比没有真正降低很多、或者为什么削波会导致过流保护跳闸。 我假设削波量有点不寻常、或者如果在内部使用器件温度来调整过流阈值、那么这些观察结果会很有意义。 我使用的大多数线控 H 桥 IC(大多数情况下我设计汽车 ECU)都内置了与温度相关的平滑降级功能。 我进行了检查、得到的 OLP 状态可能高于此状态(/FAULT 为低电平、/OTW_CLIP 为高电平,尽管它在削波期间产生低脉冲)、可能不是 UVP、因为我已经探测了 PVDD 上的压降。

    另外、我还看到有一个引脚兼容的 TPA3221、除了最小负载阻抗、最大额定功率和散热器焊盘的位置外、规格看起来几乎相同。 使用 TPA3221 而不是 TPA3220 是否值得? 还是同一器件、只是顶部而不是底部有散热器? 再次感谢!

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    您好:

    削波不一定会导致过流、但会导致问题导致放大器关闭输出。 削波时、您基本上是将放大器推至其最大能力、从而可能达到  OT 和/或 OC。 放大器本质上不是针对这种输出而设计的。 OTW_CLIP 引脚会发出信号削波信号、因此可以在器件遇到 OT 或 OC 问题之前处理它。  

    是 PBTL 、允许使用更高的电流能力、从而允许使用更小的负载阻抗。 该器件在温度方面仍具有相同的最大阈值、但由于负载较小、因此您能够提供更大的功率。 PBTL 与 BTL 中看到相同的结果、因此 此处的问题可能在于温度。  

    这两个器件具有相同的 OC 阈值、因此这部分不会改变。 如果此处是 OC 条件、开关器件将不会发生变化。 总的来说、除了散热焊盘外、它们是相同的。 TPA3221 是一款焊盘朝上 的器件、顶部有散热器、可实现更好的热性能、从而提供更大的输出功率。 这里是 OT 问题、我建议交换器件。 使用 TPA3221EVM 也许是测试它的最佳方法?  

    此致、
    Sydney Northcutt