Перейти к содержанию

Почему TPA3116D2 отключается на большой громкости?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

У TPA3116D2 пять защит (TI SLOS708G, разд. 7.3). Три из них — по току, перегреву и постоянному напряжению на выходе — защёлкиваются: выходы переходят в высокоимпедансное состояние, вывод FAULTZ уходит в ноль, и усилитель молчит до сброса нулём на SDZ. Две защиты по питанию возвращаются сами, когда напряжение снова в норме.

Признаки и причины

ПризнакВероятная причинаЧто проверить
Пропадает на басах, на холодную, FAULTZ = 0ток выше порога 7,5 Асопротивление динамиков не ниже 3,2 Ом, нет замыкания проводов
Пропадает через минуты, корпус горячий, FAULTZ = 0кристалл выше 150 °Cрадиатор и его контакт с площадкой
Пропадает на пиках, FAULTZ = 1, сам возвращаетсяпитание ниже 4,5 В или защита блоканапряжение на PVCC осциллографом
Выключается сразу при включениипостоянное напряжение на выходевходные конденсаторы, порядок включения SDZ

Наш расчёт для первой строки: пиковый ток мостового выхода — амплитуда напряжения, делённая на сопротивление нагрузки.

Iпик≈UпитRI_\text{пик} \approx \frac{U_\text{пит}}{R}

При 24 В на 4 Ом — 6 А, ниже порога 7,5 А; на 3 Ом — 8 А, выше порога. Наш вывод: сопротивление динамика меняется с частотой и на части диапазона бывает ниже номинала, поэтому с динамиком на 4 Ом запас до порога меньше, чем показывает расчёт.

Перегрев

Мощность 2 × 50 Вт TI получает с радиатором 14 × 50 × 25 мм, на котором тепловое сопротивление кристалл — среда 14 °C/Вт. Без радиатора или с маленькой пластинкой на модуле тепловое сопротивление намного больше, и кристалл доходит до 150 °C на громких фрагментах. Оценить нужный радиатор поможет калькулятор радиатора.

Блок питания

Если защиты усилителя не срабатывают, но звук пропадает, проверьте блок: при нехватке тока он уходит в свою защиту или проседает ниже 4,5 В. Расчёт тока для своей мощности — в ответе «Какой блок питания нужен для TPA3116D2».

Похожие вопросы

Можно ли подключить к TPA3116D2 динамик 2 Ом?

В стерео — нет: минимальная нагрузка BTL у TPA3116D2 — 3,2 Ом. На 2 Ом пиковый ток быстрее упирается в порог защиты. Для низкоомной нагрузки TI предусматривает моно-режим PBTL, где выходы двух каналов включены параллельно и допустимая нагрузка — от 1,6 Ом.

Усилитель отключается, а через секунду снова играет. Это нормально?

Так ведёт себя плата, где FAULTZ соединён с SDZ: защёлкнутая защита сбрасывается автоматически. Сам перезапуск говорит о том, что защита срабатывает; причину — ток, нагрев или постоянное напряжение на выходе — ищут по условиям, при которых это происходит.

Помогут ли конденсаторы побольше на питании?

Если просаживается блок питания на коротких пиках баса — да, ёмкость у выводов PVCC покрывает пики тока. Если же блок слабый в среднем или срабатывает защита по току усилителя, конденсаторы не помогут: нужен блок мощнее или меньше громкость.

Источники

  1. Texas Instruments. TPA3116D2, TPA3118D2, TPA3130D2 15-W, 30-W, 50-W Filter-Free Class-D Stereo Amplifier Family With AM Avoidance (SLOS708G, revised December 2017) — с. 5: минимальная нагрузка BTL 3,2 Ом; с. 6: θJA 14 °C/Вт с радиатором 14 × 50 × 25 мм; с. 7: порог тока 7,5 А, тепловая защита 150 °C; разд. 7.3: защиты по току, перегреву и постоянному напряжению защёлкиваются (выходы в высокоимпедансном состоянии, FAULTZ в нуле, сброс нулём на SDZ), защиты по питанию ниже 4,5 В и выше 27 В возвращаются сами
  2. Texas Instruments. Application Note: LC Filter Design (SLAA701B) — разд. 1.1.1: в мостовой схеме размах на нагрузке вдвое больше, чем в однотактной, P = V² / R; разд. 1.1.2: в режиме PBTL порог тока удваивается

Нашли ошибку?

Смотрите также