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[参考译文] TPA2013D1:用于大信号输出的偶然电路保护

Guru**** 2455360 points


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/728303/tpa2013d1-occasional-circuit-protection-for-large-signal-output

部件号:TPA2013D1

专家,您好!

我负责调查TPA2013的故障原因。
我们将TPA2013 (RGP)用作无线无线电产品中的音频PA。 故障是,由于 回路保护,在高音量下发出蜂鸣声(按键音)可能导致TPA2013故障(功能暂停),该故障在重新启动后恢复。 音量较低时不会发生这种情况。 并非所有产品都发生这种情况,也并非总是发生这种情况。 但一旦出现问题,产品似乎变得如此脆弱,以至于经常造成问题,最终TPA2013遭到致命损坏和损坏。
请看一下这项计划。 方案中的R6是变量寄存器。 我们不使用TPA2013的升压转换器部分。 我怀疑VccFB针脚(#2)即使禁用了升压转换器也可以保持打开。 你可否帮我找出我们的计划有甚么问题?
感谢您的提前合作。

Ryoji

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    您好,Ryoji:

    欢迎使用E2E,感谢您对我们设备的关注。
    您似乎是在绕过升压转换器配置,如果是这样,即使您没有使用升压转换器,也需要添加R1和R2。 我还建议您在Vdd引脚处添加去耦电容器,它们应放置在尽可能靠近设备的位置。
    当问题发生时,您能提供更多详细信息吗? 当您可以复制此情况时,能否提供设备的测量值?

    此致
    Jos é Luis Figueroa
    音频应用工程师
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    您好Jose,

    感谢您的快速回复。
    根据你的建议,我分别将47kOhm和470kOhm分别组装为R13和R14,但遗憾 的是,这对故障没有影响。
    正如我在上一篇文章中所写的那样,电路保护或故障是由全音量或接近全音量时的蜂鸣声(1kHz或400Hz)引起的。 故障严重 的TPA2013的输出引脚(VO+或VO-)被证明对PGND短路。
    以下是测量值。
    图1显示了TPA2013输入端的信号,针脚7和针脚8在满音量时的信号。 发出蜂鸣声时,输入摆动1.4Vpp,这表示TPA2013的绝对最大值等级。 蜂鸣声持续200毫秒。
    图2显示了在满音量时输出至变压器(C13处)的正常信号。 峰间电压约为4.5Vpp,因为R6被更改为4.7kOhm以避免电路保护。
    图3显示了在全音量下电路保护时C13处的信号。 峰间电压为7.5Vpp,R6为1kOhm (原始值)。

    如果您需要其他测量,请立即提供方向。

    Ryoji


    如果您需要其他测量,请立即提供方向。

    Ryoji

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    您好,Ryoji:

    我还有其他问题。 您是否在Vdd引脚处添加了去耦合帽? 您是否知道问题发生时的功耗?

    此致
    Jos é Luis Figueroa
    音频应用工程师
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    您好,Ryoji:

    我还没有收到你的回复。 我假设您能够解决您的问题。 如果不是,请回答我的问题,或者如果由于超时而锁定,则创建新帖子。

    此致
    Jos é Luis Figueroa
    音频应用工程师
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    亲爱的Jose:

    很抱歉我的长空。 不幸的是,TPA2013的故障问题尚未基本解决。
    我将R6从1k欧姆改为10k欧姆,以增加蜂鸣音的损耗。 虽然到目前为止,该对策似乎已成功地防止了出现故障,但故障的根本原因尚不明确。

    我将测量结果整理如下。
    图1至3显示使用10k Ω R6的TPA2013输入和输出信号,而图4和5显示使用1k Ω R6的TPA2013的输入和输出信号。
    所有测量均以最大容积完成,但在测量过程中未发生模元或内径分解。
    图1和图2在TPA2013的IN+和IN-处均显示蜂鸣声,R6为10k Ω。 在图1中,信号为直流耦合,而在图2中为交流耦合。
    图4显示了在交流耦合中,TPA2013的IN+和IN-以及1k欧姆的R6时发出蜂鸣声。 这些图显示信号未超过TPA2013的绝对最大额定值。
    图3和图5显示了在T1端子处测量的TPA2013输出+和输出时的蜂鸣声。 我担心的是,外+和外-的幅度在两个数字中不相等和不平衡。

    我们测量了破碎芯片的V-I特性。 它证明PGND (9,10引脚)和VOUT-(11,12引脚)之间发生短路。 但我们却未能在拆除塑料模具的芯片的微图中找到任何可见的短路证据。

    关于您的最后一个问题,我尚未在Vdd引脚添加去耦合帽。 唯一的10 UF去耦合盖位于PCB的5.3V输入处,10 cm 远离TPA5013。 我将在TPA5013附近添加一些上限并报告结果。 关于功耗,我从未测量过它,但TPA5013的输出音频功率约为1.5W。

    如果您提供可能的故障库,将会非常有帮助。

    感谢你的帮助。

    Ryoji

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    您好,Ryoji:

    您必须将去耦电容器添加到尽可能靠近Vdd引脚的位置,以确保在低总谐波失真(THD)的情况下实现高效操作。 此外,这些电容器可避免在电源上产生高波纹,因此也可避免器件输出的PWM信号出现高峰值。
    您可以断开变压器和输出滤波器的连接,以便查看是否为其中一个组件造成了问题,因为您提到设备的输出损坏。 您可以在不使用这些组件的情况下执行测试,以排除它们的问题。

    此致
    Jos é Luis Figueroa
    音频应用工程师