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[参考译文] TPA3255:适用于更高频率应用的 LC 滤波器设计

Guru**** 2532480 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3255

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/1028690/tpa3255-lc-filter-design-for-higher-frequency-application

器件型号:TPA3255

您好!

我尝试将 TPA3255 D 类放大器用于将以80-60kHz 正弦波驱动8欧姆负载的应用。 我知道该器件的带宽为100kHz、因此我认为该器件应该适合我的应用、并具有设计正确的 LC 滤波器。

我正在试验一个测试板、此测试板执行器件数据表第22页上的典型立体声 BTL 电路。 此设计使用的是截止频率为~40kHz 的二阶 LC 滤波器。 因此、对于我的应用、我需要修改此滤波器设计、以允许80-60kHz 正弦波通过。 我已经阅读了 TI 的 LC 滤波器设计应用手册"SLAA701A"。 在本文档中、我重点介绍了第12-14页的2类频率响应部分。 我还找到并使用了 TI 的"D 类滤波器设计器" Excel 文档、该文档非常有用。 这些计算表明、假设采用共模 BTL 滤波器设计、电感值为9uH 且电容值为0.281uF 的电容器适合100kHz 截止频率和8 Ω 负载。 但是、我不确定如何确定下面红色框中所示器件的正确值。 我也不理解两个串联3.3欧姆电阻器的用途、这两个电阻器随着频率的增加与负载并联。 我猜这个网络是 LC 滤波器设计的二阶部分?

对于我的应用、考虑到我将注入 TPA3255的正弦波的频率范围、我认为最好将 PWM 的频率增加到最大600kHz 值。 更高频率的 PWM 似乎是应用的最佳选择? 我认为这是通过在"freq_adj"引脚与地之间使用10K 欧姆电阻来实现的。

谢谢你

肖恩

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    您好 Sean、

    1nF 只是针对 EMC/EMS 考虑的常见设计、应尽可能靠近输出连接器的引脚放置。

    您注意到的 R-C 网络实际上称为"Zobel 网络"。 它用于转储阻抗峰值(与 Freq)的扬声器模型。 如果您使用已知阻抗负载、则只需将其移除。

    正确的是、更高的 Fsw 更适合您的应用、只需注意增加的功率损耗。 我个人认为应该可以、因为您使用的是8欧姆负载。

    谢谢!

    此致、

    Sam

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    尊敬的 Sam:

    非常感谢您的回答和提供的信息。 我的应用中驱动的负载应该为~ 8欧姆。 LC 网络检测到的这种~ 8欧姆负载将从 LC 网络所连接的自动变压器的次级侧反射到初级侧。 自动变压器的次级侧将连接到压电传感器。 我将移除 Zobel 网络并将其从电路中进行测试、但我将根据您的意见保留1nF。

    感谢您确认、在给定所需带宽的情况下、将 Fsw 增加到最大600kHz 值将是我的应用的最佳选择。 但是、我不完全理解您对功率损耗增加的评论? 我猜该器件在更高的 PWM 速率下会降低效率? 我查看了数据表、但找不到该规格。

    谢谢你

    肖恩

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    您好 Sean、

    更高的开关频率意味着更大的开关损耗。 在较轻负载条件下、效率可能会略有下降、但对于重负载、传导损耗通常占主导地位、因此效率不会下降太多。

    谢谢!

    此致、

    Sam

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    谢谢 Sam。 PWM 频率越高、开关损耗越大、这一点很有意义。

    我最近一直在试验 LC 和 Zobel 网络。 Zobel 网络对于80-60kHz 工作范围的频率响应似乎没有太大影响。 不过、我对 TPA3255的最大 PWM 频率与我尝试放大的信号的频率范围有一些顾虑。 目前、我将 LC 网络设置为100kHz 3dB 点、在60-80kHz 频率下、8欧姆负载上的放大正弦波不是那么平滑、我可以在波形中确定开关 PWM 频率。 在80kHz 时、放大的正弦波相当参差不齐。 我将调整 LC 网络并将其降低到90kHz、这有望帮助顺利完成工作。 但我可能需要考虑寻找具有更高 PWM 开关频率的器件。

    谢谢你

    肖恩

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    您好 Sean、

    我们的汽车产品系列具有开关频率为2.1MHz 的器件、但输出功率较低。 您可以查看 TAS642X 系列、看看它是否适合您的系统需求。

    此致、

    Luis  

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    您好、Luis、

    感谢您的建议。 我将查看 TAS642X 器件、看看它是否适用于我的应用。

    谢谢、

    肖恩