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[参考译文] TPA3116D2:滤波电感器过热。

Guru**** 2378980 points
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https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/876278/tpa3116d2-filter-inductor-overheating

器件型号:TPA3116D2

您好!

我已经使用中国制造的2.1板(2个器件)一段时间了、没有任何问题。 最近、我遇到了几个输出滤波电感器(典型值10uH)过热到黑点的地方。 现在、我发现来自不同供应商的所有器件都在这样做。 我曾尝试用一个10 μ H 的市长2101伏-RC 代替,但这没有任何改善。 当由24V 电源(24.2V)供电且具有 o/c 负载时、电路板消耗400mA 电流(请记住2个器件)、减少2个(低音一个完整器件)、将其降至180mA、在一个电源上运行为100mA、全部移除为50mA。 检查输出频率时、一个器件的频率为400kHz、另一个器件的频率为120kHz。 bizar依赖、使用已知良好的器件时、输出频率相同(这令我吃惊)、但空载电流为70mA、这大概是它应该处于的位置。 当连接到扬声器系统时、它似乎运行良好、直到燃烧 PCB 的气味使其关闭。 有人想知道发生了什么?

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    您好!

    此主题还有其他主题。  例如:  

    您需要使用示波器查看输出、并确保您没有看到任何异常情况、例如放大器的振荡。  。

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    您好、是的、我确实检查了它、并给出了我提供的信息。 我看不到寄生效应、输出稳定且水平、两侧均在1/2V 电压上。 我不得不说、这些波形不是我在空载时所期望的那样。 我希望每侧的奇数尖峰为滤波器充电至1/2 Vs、而我得到的是一个输出上的实心方波、而另一个输出上没有。 最令人困惑的是“低音”,它翻了一番,频率为** 120**千赫。 虽然在其他地方提到数据表中基准电路上同步和接地之间的1nF 是错误的、应该更像47pF、但这是不符合规格的。 我不确定这是否足以提供该奇数频率。 在我看来、所发生的是铁氧体滤波电感的热失控、但从制造商那里获得良好的信息并不容易。 我使用的大电感器比任何商用电路板上出现的电感器都要大得多、但它们仍在变热。 这些器件被称为适用于直流/直流转换器10Adc 低磁芯损耗。 我能找到的最好的

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    oz、

    我将尝试用要点来区分这些问题。

    • 如果一侧有实心方波、则说明存在组件问题。  我怀疑输出 LC 滤波器中接地的电容器是开路或错误的值(非常小)
    • 120kHz 令人困惑。  这种低频不会使滤波器变热、但情况正好相反。  
    • 我最初的想法是、由于饱和、电感器上的热失控。  它们可能无法支持负载。  它们是耦合电感器吗?  耦合电感器无法在我们的放大器上工作。

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    在实际输出(外部)上、我有直流电、经过完全滤波。 10uH 的芯片侧是实方波。 这里的电感器是简单的磁环  10uH:1kHz 和6.3uH @ 10A (+30C)、额定用于直流/直流转换应该是良好的。 我还考虑了由于磁芯加热导致的热失控、从而增加磁芯电导率和这种涡流损耗、但这在无负载时似乎不合理、因为应该没有输入电流、输出是平衡的。

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    oz

    从我可以看到的结果中、电感器由铁粉磁芯制成、其饱和点非常高。  根据我在铁粉和加热方面的经验、导线可能会短接到磁芯。  这种情况很少见、但我已经看到过。  需要通过检查进行检查。  否则、它不应变得很热。  

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    我同意。 当我进行更多挖掘并尝试一些组件交换时、可能会有延迟、我需要获取这些信息。

    在平均时间里、您能找出为什么"低音"并联芯片以120kHz 的频率运行? 我怀疑它基于 TPA3116D 数据表设计图37原理图、其中 C41的电容为1nF、看起来很高。

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    您可以移除1nF、但仍然正常。 47pF 只是为了清除触控信号。

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    您好!

    我对拖延表示歉意。 我对输出滤波器进行了 SPICE 分析、发现(并非完全意外)在由400kHz 脉冲序列激励时、10uH 电感器和1uF 滤波电容器之间流动的无功电流相当高(使用 I 所用电路时为7A)、并且 Q 乘法产生的电压也很高。 虽然我使用的 SPICE 模型非常简单、并且不包含输出 MOSFET 的阻抗特性、但我猜这并不完全是意料之外的事情。 无论如何、这将解释电感器变热的原因。 显然、电感器电阻越低、Q 越高、该电流越高。 当脉宽在负载情况下发生变化时、我预计会产生更高的电流、因为在~1MHz 谐振频率下、较低频率(如果我有合适的设计)中会有更大比例。 在我看来、最好让输出滤波器(如果采用这种形式)在大约1MHz (高于器件时钟速度)谐振、然后具有下游滤波器。 原始滤波器只有一个铁氧体磁珠电感器、该电感器大概小于10uH、并且滤波器的谐振频率远高于标准设计。 您能看到这样一个较低的滤波电感器有什么严重的缺点吗?

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    您好、Oz、

    电感值较低的缺点是纹波电流较高、PWM 的滤波能力较低。我们建议使用应用原理图中的值、因此 PWM 开关与信号相比非常小。  这也改善了扬声器导线上的 EMI。  

    您可以向我发送您的电感器器件型号、我将为您研究滤波器设计。