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[参考译文] TPA3156D2:有关2欧姆扬声器负载,过电流跳闸点和最大输出电压摆动的问题

Guru**** 2386570 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3156D2
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/712161/tpa3156d2-questions-regarding-2-ohm-speaker-load-overcurrent-trip-point-and-max-output-voltage-swing

部件号:TPA3156D2

您好,

我们正在使用 TI TPA3156D2 D类音频放大器。 以下是有关我们实施的详细信息。

PVCC = 25.6 VDC额定电压。 最大< 26 VDC (无音乐播放)这由3节锂离子电池组供电- PVCC可低至20 Vdc,音乐大声,电池充电< 25 %

扬声器= 2欧姆(Rdc = 2.1 标称,1.9 最小值,2.2 最大值)

增益= 32 dB,PLIMIT =未使用

最大输入信号=-10 dBV (0.775 Vrms差分)

问题:

1)  TPA3156D2能否可靠地驱动2欧姆扬声器负载?

2..) 输出短路过流跳闸点指定为:10安培典型值。 这是峰值还是峰间值? 这也是快速跳闸(比较器类型)还是过电流保护存在延时?

3) 最大输出电压摆动 假设24 VDC PVCC电压电平:最大输出电压摆幅是多少(在达到10 % THD失真电平之前)? 20 VDC PVCC电压电平的最大输出电压摆幅是多少?

我提出所有这些问题是因为我们在 TPA3106D2上遇到了以下问题:

输出在高音量音乐峰值时瞬时掉出,在最大的音乐通道中出现峰值失真,输出在高音量音乐中关闭-需要故障针脚重置以清除故障,输出降低了-12dB (4x),增益为32 dB (需要故障重置或重启以清除故障)。

我知道这里有很多问题! 如果您有任何疑问,请告诉我。

谢谢!

John Pierson

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    您好,John:
    感谢您的详细说明。 我想AMP用于PBTL模式,因为BTL模式不支持这么低的负载电阻。 请问,该测试是在TPA3.1562万 EVM还是您的主板上执行的? 如果是后一个,您能否向我展示您的SCH? AMP用于PBTL模式,因此OC实际上增加了一倍,达到大约20A,然后不应触发OC故障。 但是,如果在BTL模式下使用,它将触发具有大幅输入信号的OC FAUTL。 对于24V PVCC,扬声器上的最大差分模拟信号接近但略小于+/-24V。 顺便提一下,对于高输出功率应用,请使用合适的散热器以确保散热性能良好。
    此致,
    郑少文
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    Shawn您好!

    感谢您的及时回复。 我们在BTL模式下使用TPA3156D2。 我们已经使用此放大器实施了自己的PCB设计。 有关我们设计实施的详细信息,请参阅随附的PDF示意图。

    我了解6.3 建议的工作条件部分RL (BTL)中规定的最小负载阻抗为3.6 最小电阻。 只要我们将输入信号保持在足够低的水平,以不超过内部过流检测电路,TPA3156D2就能正常工作 。我知道这将会限制可应用于电流输入的最大电压水平。 如果我们将安培上的峰值输出电压水平保持在一个能产生低于安培内部过流保护阈值的峰值电流水平的水平上,那么这应该可以防止发生过流(瞬时关闭),您是否同意这一点? 此外,2欧姆扬声器中的安全峰值电流电平是多少,以确保我们永远不会发生峰值过电流跳闸事件? 当然,如果扬声器短路失败,则需要进行此操作。

    此外,数据表部分6.3 :低输出滤波器电感: 短路条件下的最小输出滤波器电感= 1 uh。我们在放大器的输出上有高频铁氧体磁珠,而不是电感器。 这是否会影响输出过流响应特性?

    如果您有任何问题或建议,请告诉我。

    谢谢!

    John Pierson

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    您好,John:
    您对OC的理解是正确的。 瞬态最大输出电流是OC thr,因此如果输出电流始终低于OC跳闸点,则不应触发OC故障。
    而连续输出功率取决于热性能,而不是OC thr。 对于2欧姆负载,功率效率非常低,这就是为什么我们只建议在PBTL模式下使用安培。 如果输出功率较大且为2欧姆/ BTL,则可能会触发OT故障。
    对于大于10W的输出功率应用,建议在输出滤波器中使用电感器而不是铁氧体磁珠。 TPA3156D2通常输出高功率,因此请使用电感器。 请参阅数据表中图34中的应用程序SCH。
    此致,
    郑少文
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    Shawn您好!
    感谢您的最后一条消息。 我对TPA3156D2的过流性能的理解越来越清楚。 我还有几个问题,我想知道您是否可以帮助我?

    1) 过流保护跳闸点的电流为10安培。 使用BTL操作时,这是否意味着每个通道(右侧和左侧)上的OC断路电平为10安培?

    2) OC保护是否是一种快速检测和跳闸操作,且延时最小?

    3) 如果一个信道上发生OC跳闸事件,两个信道是否都关闭?

    4) 最小OC跳闸电流级别规格是什么?

    5) 如果我们将两个通道上的峰值电流保持在小于8安培的水平,我们是否可以确信OC保护不会工作,或者确实将峰值电流保持在低于此水平的水平,以确保这不会导致OC工作?

    6) 为什么在大于10瓦的应用中,输出电感器需要1 uh最小输出电感器?

    我现在想我明白了为什么在2欧姆扬声器负载下会显著降低效率。 电流水平将是4欧姆负载的2倍。 I sqrd R内部损耗在2欧姆负载和4欧姆负载下将增加4倍。 很遗憾,我认为我无法将扬声器更改为4欧姆类型。

    另外-一个重要的请求:您能否删除/删除我附在该支持线程上的示意图? 我错误地发送了一份带有公司名称的副本,上面有徽标,我们不希望其他人看到此文档。

    再次感谢您的帮助!

    John Pierson
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    您好,John:
    请在下面找到我的答案:
    问题1:数据表中显示的数据适用于每个通道。 因此,在PBTL模式下,负载上的输出电流thr会加倍。
    问题2:约为100ns,但可能会随环境变化(例如温度...)
    问题3:设备进入关闭模式。
    问题4:很遗憾,我们没有这些数据。 但是工厂中的OC跳闸点已经过微调,因此基本上接近典型值。 THR也会随温度和输入信号频率而变化。
    问题5:8A输出电流不应触发OC故障。 但是对于2欧姆负载,您需要注意散热性能。
    问题6:在AMP输出上使用LC滤波器时,电流帽通常大于0.47uH,并且在AMP开机和通用电压设置期间,其充电电流较大。 值太小的电感器会导致输出上出现较大的波纹,并可能导致OC故障。
    您对效率的理解是正确的。
    我将尽快联系管理员删除SCH。
    此致,
    郑少文
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    Shawn您好!

    此信息非常有用,感谢您对我的问题提供的所有帮助。 我认为我还需要问一件事。 关于您对我的问题的回答:

    问题4。) 最小OC跳闸电流级别规格是什么?

    回答:"问题4:很遗憾,我们没有该数据。 但是工厂中的OC跳闸点已经过微调,因此基本上接近典型值。 THR也会随温度和输入信号频率的变化而变化"

    您能否向工厂提出请求,要求其回答最低OC跳闸电流级别规格是什么? 还可以询问工厂,OC thr随温度和输入频率的变化有多大?

    由于我认为我们不太可能将扬声器从2欧姆更改为4欧姆,因此了解这些细节对于我们使用此部件至关重要。 我们必须确保客户不会因为调高音量太大而听到输出关闭的声音。

    再次感谢您的所有帮助和及时响应! 感谢您从该支持线中删除我们的原理图。

    此致,

    John Pierson

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    您好,John:
    在环境温度下,OC thr被微调为10A。 而实际OC thr随着温度升高和频率输入信号降低而下降(这实际上也会导致温度升高)。 很遗憾,我们没有这些数据。 根据我的丰富经验,输出电流限制在9A以下应该是安全的。 请确保DAC或编解码器中的输入信号幅值被限制为对负载上的过大信号进行限制,并触发OC故障。
    此致,
    郑少文