TI D類功放芯片選擇問題
不好意思,我一直搞不清楚一些基本的問題,特來請教.謝謝.
1. TPA3110D2與TPA3113D2是兩款同腳位同封裝的D類功放,分別為15W BTL與6W BTL,
GAIN設定同樣為20dB/26dB/32dB/36dB,輸入電壓範圍相同,為何輸出的W不同?GAIN dB設定與輸出W的關係為何?
2. 目前設計的直流電源供應為12V/1.6A(20W max),喇叭為4歐姆10W BTL,希望輸出最大音量及最小失真,
該選用TPA3110D2 or TPA3113D2? GAIN又該何設定為最優化?
你好，
1. TPA3110D2與TPA3113D2是兩款同腳位同封裝的D類功放,分別為15W BTL與6W BTL,
GAIN設定同樣為20dB/26dB/32dB/36dB,輸入電壓範圍相同,為何輸出的W不同?GAIN dB設定與輸出W的關係為何?
这是由于两颗器件功率级的上下管MOSFET导通电阻不同导致的。TPA3110D2上下管MOSFET RDSON典型值为240mΩ，而TPA3113D2上下管的RDSON为400mΩ，因此在同样供电电压、增益设置、负载情况下，TPA3110D2 MOSFET上的压降更小，可以输出的功率也就越大。
GAIN(dB)=20log(Vo/Vi), Pout(W)=Vo^2/R.
2. 目前設計的直流電源供應為12V/1.6A(20W max),喇叭為4歐姆10W BTL,希望輸出最大音量及最小失真,
該選用TPA3110D2 or TPA3113D2? GAIN又該何設定為最優化?
要输出10W功率肯定要选TPA3110D2，但你的电源电流裕量明显不够。4Ω、10W，I_rms=1.58A, I_peak=2.24A, 你的电源电流至少要选2.5A以上。
目前我的機型是選用TPA3113D2,DC供電已確定為12V/1.6A(20W max)不能更改,那該如何設定GAIN及搭配何種規格的喇叭可獲得最大音量及最小失真?
你选4Ω喇叭吧，相同输出电压下，输出功率相对大些。增益是根据你输入信号的大小来定的，你输入信号较大，增益可以选小一点，如20dB；输入信号较小，可以选较大一点的增益。
那使用TPA3113D2搭配4Ω喇叭, 如何測量或計算實際最大的輸出功率呢? 又或搭配多少W的喇叭?
不好意思, 因為真的不太了解, 還麻煩您們協助解答, 謝謝.
理论上可以参照下图公式来计算：
如果並沒有限制PLIMIT(PLIMIT直接接到GVDD), 那Vp的值是多少?
如果没有PLIMIT限制，VP就是GVDD的大小
Rs=RDS(on)阻抗+LC阻抗+RL, 是這樣的意思嗎? 謝謝回覆.
分母等于RLoad+2Rdson+Rinductor(电感的ESR)+Rtrace（导线电阻），这个式子就是在计算负载的分压值。电感，导线的阻值相对于RDSON来说比较小，所以粗略计算可以取一个较小的值或者直接忽略。也就是负载和Rdson串联分压。
不太了解? 我太笨了, 不好意思.
RL=喇叭負載阻值, 對嗎?
Rs=所有阻抗的阻值, 包含喇叭負載, 對嗎?
Rs不包含喇叭阻抗，主要是MOSFET导通电阻+PCB走线电阻+L直流电阻等。
RL就是喇叭阻抗，如8Ω喇叭，RL=8Ω。
了解! 非常感謝.
另請教, 在BTL模式下計算出來的W值是兩聲道的總輸出W值? 還是單一聲道輸出的W值?
算的都是一个声道的值。
感謝TI的專家耐心解答~~~
另請教, 我使用RL=4Ω, Vp=GVDD=6.9V(參照datasheet), 計算結果為Pout=3.8W, 如何能提升至datasheet所標示的6W/2ch呢?
目前使用的PVCC=12V, 那GVDD值是固定的嗎? 會隨PVCC而改變嗎? 不然如何提升輸出W值?
如果使用TPA3110D2的RDSon(240mΩ)來計算, 其他參數不變, 輸出也只有4.2W, 何來的15W/2ch?
我到底是哪裡弄錯了!?
你好：
GVDD是门级驱动电压，它是固定的。改变PVCC不会影响GVDD。如果你要提升输出功率，可以改变功放的增益，还有就是增大信号的输入幅度。
你之前的计算公式只是算了在相应的供电电压和负载条件下理论上输出的最大不失真功率。但是Datahseet标明的都是THD+N在10%的时候。这个还是有些差异的。
针对PVCC的变化是否会影响输出功率，这个要看功放的类型决定。如果是闭环的功放，增加PVCC，输出功率是恒定的。但是如果是开环的，那么输出功率会受电源的影响。
你好，
关于输出功率的计算，输出功率是功率电压GVDD，负载电阻RL的函数，同时受芯片输出电流限制的影响(P=UI)。
1 Rl=4ohm, GVDD=6.9V,时 P=[4/(4+2*0.24)*6.9]^2/（2*4）＝4.7W
datasheet中描述的6W是基于10V，8ohm条件下，THD+N＝10%的功率，通常是以上公式再乘1.25倍，以上公式通常是指THD+＝1%的时候。
所以在计算功率的时候，要注意电源条件和负载条件，同时注意核对电流不要超过芯片能够输出的电流。
您好,感謝TI的工作人員耐心的協助與回答.我還有些問題如下~
1. 依照您的計算結果, 輸出4.7W的情況下, I_rms=1.08A, I_peak要如何計算?
2. 輸出功率的計算式是以BTL模式計算, 所以輸出4.7W是單一聲道, 計算出的I_rms=1.08A是4.7W*2(兩聲道)所需的電流對嗎?
1. 依照您的計算結果, 輸出4.7W的情況下, I_rms=1.08A, I_peak要如何計算?
I_peak=1.414*I_rms。
2. 輸出功率的計算式是以BTL模式計算, 所以輸出4.7W是單一聲道, 計算出的I_rms=1.08A是4.7W*2(兩聲道)所需的電流對嗎?
I_rms=1.08A是单一声道的，双声道要加倍。
您好, 所以電流源選擇12V/1.6A(20W)無法支持4.7W*2 BTL輸出?
若單純以功率及轉換效率來看, 20W輸入電源應該可以支持4.7W*2 BTL輸出才對啊!?
你好；
他们计算的是峰值电流，实际电流不会一直那么大的，它是正弦波的波形。只要平均电流能满足要求就可以了。因为在电源的输出会有电容来帮你存储能量的，并不是所有的电流都会从电源来，还有一部分会从你的电容抽的。
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您好, 所以電流源選擇12V/1.6A(20W)無法支持4.7W*2 BTL輸出?
若單純以功率及轉換效率來看, 20W輸入電源應該可以支持4.7W*2 BTL輸出才對啊!?
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一般电源给出的电流指标都是连续电流输出能力，同时也会给出峰值电流可到多少。建议你查查你所选的电源峰值电流可到多少，否则正常工作时，功放播放一些动态范围很大的音乐会从电源瞬时拉取很大的电流，触碰到电源过流保护点而引起过流保护。
了解了~謝謝.
目前使用TPA3113D2, BTL, GAIN=20dB, RL=4ohm,
我就是測試時發現, 最大功率播放一般音樂時, 源端消耗電流大多維持在200~400mA,
播放一些重低音的電子舞曲時很容易出現瞬間抽取1.3A以上電流的情況, 甚至是瞬間抽取超過1.6A導致電源保護而關機.
如果無法更換更大電流的電源, 要如何避免此情況發生呢?
1. 降低音源輸入端的功率有用嗎?
2. 改為搭配6或8ohm的喇叭有用嗎?
多并几个大容量电解电容在功放电源引脚上，注意是靠近功放的电源引脚上，瞬时电流让电容来承担一些。