Hallo,
ich habe mich bisher noch nicht an Audio Verstärker getraut, würde das
aber nun gerne ändern. Hierzu habe ich mir von TI den TPA3244
rausgesucht.
Im Anhang Schaltplan und erste grobe Platzierung der Bauteile. Aufbauen
will ich ein 2.0 System.
Hierzu habe ich einige Fragen:
1. Ich habe Pins "Input A bis D". Wo lege ich den rechten und linken
Input drauf? Ich habe R/L auf Input A und D gelegt, weil es bei A und D
zwei Outputs gibt und bei B/C nur einen Output Pin. Pass das so? (2.0)
Die beiden Eingangsfilter würde ich dann nat. entnehmen, da diese keinen
Sinn erfüllen.
2. Ich habe mir diverse Datenblätter und Eval. Boards angesehen um eine
Spulenart für den Ausgang zu finden. Es scheint mir, als wäre es nicht
nötig eine Spule mit Schirmung zu verwenden, was ich allerdings erstmal
getan hätte. (Habe mir nun folgende Spule rausgesucht:
https://www.digikey.de/product-detail/de/vishay-dale/IHLP5050FDER100M01/541-1036-1-ND/1680167)
3. Ich hatte eigentlich vor, dass Eval. Board soweit möglich nachzumalen
um erstmal ein bisschen Verständnis für die Materie zu bekommen.
Allerdings würde ich die Platine gerne 10x10cm groß und als
Ausgangskondensatoren (1uF / 250V; gutes Stück größer als der von TI
vorgeschlagen) nutzen, da ich diese noch von einem vergangen Projekt
über habe. Aus den beiden Gründen muss ich das Layout etwas umstellen.
Bekomme ich so wie im Anhang gezeigt ggf. Probleme? Wenn ja welche? Wie
könnte ich es besser machen ohne andere Kondensatoren zu nutzen und die
Platinenmaße zu verändern? (Sieh Bauteilverteilung im Anhang).
4. Könnte ihr mir Links, PDFs oder dergleichen empfehlen um ein wenig
tiefer in die Materie einzusteigen?
Grase erst mal die technische Lit von TI ab, da hast Du schon eine ganze
Menge zu lesen. Als Einstiegsprojekt ist so ein Class-D-Amp schon ein
ziemlicher Brocken. Vor allem das Layout kann durchaus kritisch sein,
sich am Evalboard zu orientieren ist sicherlich erstmal angezeigt.
Ist es Absicht/seh ich das richtig, dass du eine Hälfte vom
differentiellen Audio-Input auf GND kurzschließt?
Würde ich nicht machen.
Der differentielle Eingang hilft enorm gegen Brummschleifen und erspart
dir ggfs. extra Übertrager.
Symmetrische Eingänge können nur helfen, wenn man auch symmetrische
Ausgänge zur Speisung bereit stellt - und wo hat man die schon in der
heimischen Consumertechnik?
Wenn dieser chip so ähnlich arbeitet wie TPA3251/55, dann gibt es da
allerdings ein ganz anderes Problem: Im BTL-Betrieb müssen die Eingänge
symmetrisch angesteuert werden, andernfalls liefert nur eine Halbbrücke
Ausgangsspannung.
Planlos schrieb:> Ist es Absicht/seh ich das richtig, dass du eine Hälfte vom> differentiellen Audio-Input auf GND kurzschließt?
Das ist denke ich meine 1. Frage. Ich weiß nicht, was ich hier genau
anschließen muss. Ich dachte das es ggf. so gemacht wird, dass man B/C
auf GND legt und A und D für rechts/links nutzt.
Planlos schrieb:> Würde ich nicht machen.> Der differentielle Eingang hilft enorm gegen Brummschleifen und erspart> dir ggfs. extra Übertrager.
Wie würde man es dann machen?
rechts direkt auf A und B
und
links direkt auf C/D ?
voltwide schrieb:> Symmetrische Eingänge können nur helfen, wenn man auch symmetrische> Ausgänge zur Speisung bereit stellt - und wo hat man die schon in der> heimischen Consumertechnik?> Wenn dieser chip so ähnlich arbeitet wie TPA3251/55, dann gibt es da> allerdings ein ganz anderes Problem: Im BTL-Betrieb müssen die Eingänge> symmetrisch angesteuert werden, andernfalls liefert nur eine Halbbrücke> Ausgangsspannung.
Mal als doofes Beispiel:
https://www.aliexpress.com/item/DC12V-24V-2-50W-100W-XH-M139-2-1-Channel-digital-Subwoofer-Amplifier-Board-Chip-TPA3116D2/32574627375.html?spm=2114.13010208.99999999.286.BslKJh
Der Verkäufer verkauft hier ein Board mit TPA3116 der dem TPA3244
ähnlich ist. Im Schaltplan sieht man nur, dass er "rechts p" und "rechts
n" (gleiche für links) auf die jeweiligen Input Pins gibt.
Wenn das beim Chinamann klappt, sollte das doch auch hierbei
funktionieren oder sehe ich das falsch?
Wie würde man den Input denn richtig anlegen? Muss man mit einer Diode
das ganze trennen und nochmal verstärken oder geht das so, wie im
Schaltplan im Anhang gezeichnet sprich einfach rechts auf A/B und links
auf C/D?
Gerade schrieb:> Wenn das beim Chinamann klappt, sollte das doch auch hierbei> funktionieren oder sehe ich das falsch?
Der Chinaman hat entweder jemand bezahlt, der sein Handwerk versteht
(selten) oder von einem funktionsfähigen Gerät kopiert (häufig)
Der TPA3118 unterscheidet sich vom TPA3244 erheblich.
Der TPA 3118 kann aufgrund der Verkopplung von jeweils 2 Kanälen
ausschließlich Brückenbetrieb.
Der TPA3244 hingegen besteht aus 4 völlig getrennt arbeitenden
Halbbrücken, die für SE oder BTL zusammengeschaltet werden können.
Um aus 2 SE-Kanälen einen BTL Ausgang zu schaffen, müssen die Eingänge
gegenphasig angesteuert werden. Und zu diesem Zwecke findest Du auf dem
Eval-Modul vorgeschaltete Operationsverstärker, die der TPA3116/18 eben
nicht braucht.
TI weist natürlich nirgends explizit auf diesen Unstand hin.
Über diesen Stolperstein sind schon gestandene Audioexperten vor Dir
gestolpert.
Schau Dir halt das Eval-Modul als realistische Umsetzung genau an.
Gerade schrieb:> Planlos schrieb:>> Ist es Absicht/seh ich das richtig, dass du eine Hälfte vom>> differentiellen Audio-Input auf GND kurzschließt?>> Das ist denke ich meine 1. Frage. Ich weiß nicht, was ich hier genau> anschließen muss. Ich dachte das es ggf. so gemacht wird, dass man B/C> auf GND legt und A und D für rechts/links nutzt.
Hallo Gerade,
es gibt da für den TAS5630B schon einen älteren Thread.
Beitrag "Verstärker TAS5630"
Crow187 hat hier die Schaltung und Platine nach dem TAS5630DKD2EVM von
TI nachempfunden.
http://www.ti.com/lit/ug/slau288a/slau288a.pdf
Der Link auf die verwendete Schaltung funktioniert wohl nicht mehr. Ich
habe STR_AmpV2.pdf dafür angehangen. Die Datei Hinweis.pdf erläutert wie
der Modus einzustellen ist.
Das EVM hat schon eine Symmetriestufe vorgesehen. Sie wurde auch hier so
übernommen. Ich habe sie in Datei BrückenVSt.jpg speziell noch einmal
dargestellt.
Das TI bei TPA3244 sich die Symmetriestufe einfach spart, zumindest in
der Doku, ist wohl nur ein psychologischer Trick. Indem man nur das
Wesentlichste präsentiert, vermittelt man den Eindruck der Einfachheit.
mfg klaus
Erstmal vielen Dank für die teilweise sehr guten Beiträge.
Klaus R. schrieb:> noch etwas zu den Induktivitäten. Ich wollte zuerst die Induktivitäten> selber wickeln. Dann sah ist später dieses Angebot:
Was sprich denn gegen z.b.
https://www.digikey.de/product-detail/de/wurth-electronics-inc/7447709100/732-1241-2-ND/1638646
Isat = 10,5A, Rated Current 7A was ausreichen sollte.
Bis 6A sehr konstant bei 10uH dazu noch geschirmt.
Ings. deutlich günstiger als die Coilcraft und dazu noch kompakter.
Daher die Frage, was kann die Coilcraft besser? Was rechtfertigt den
Preis? Welche Eigenschaften muss eine Spule erfüllen?
Gerade schrieb:> Erstmal vielen Dank für die teilweise sehr guten Beiträge.>>> Klaus R. schrieb:>> noch etwas zu den Induktivitäten. Ich wollte zuerst die Induktivitäten>> selber wickeln. Dann sah ist später dieses Angebot:>> Was sprich denn gegen z.b.> https://www.digikey.de/product-detail/de/wurth-electronics-inc/7447709100/732-1241-2-ND/1638646>> Isat = 10,5A, Rated Current 7A was ausreichen sollte.> Bis 6A sehr konstant bei 10uH dazu noch geschirmt.> Ings. deutlich günstiger als die Coilcraft und dazu noch kompakter.>> Daher die Frage, was kann die Coilcraft besser? Was rechtfertigt den> Preis? Welche Eigenschaften muss eine Spule erfüllen?
Wer auf sehr niedrigen Klirrfaktor Wert legt, sollte auf die Linearität
der Spule achten. Bei den heutigen Class-D-amps mit Pre-Filter-Feedback
kommt ein nicht unwesentlicher Anteil der Verzerrungen aus der Spule.
Wobei natürlich die teuerste nicht zwangsläufig auch die beste ist.
Gerade schrieb:> Was sprich denn gegen z.b.> https://www.digikey.de/product-detail/de/wurth-electronics-inc/7447709100/732-1241-2-ND/1638646>> Isat = 10,5A, Rated Current 7A was ausreichen sollte.> Bis 6A sehr konstant bei 10uH dazu noch geschirmt.> Ings. deutlich günstiger als die Coilcraft und dazu noch kompakter.>> Daher die Frage, was kann die Coilcraft besser? Was rechtfertigt den> Preis? Welche Eigenschaften muss eine Spule erfüllen?
Sieht eigentlich schon gut aus. Ich kenne jetzt Deine benötigte
Stromspitze nicht genau. Wenn es 6A Peek wären, sind 7A Rated Current
etwas knapp. Mark Space hat da mit seiner Argumentation genau ins
Schwarze getroffen. Ich hatte in den letzten Wochen noch
leistungsfähigere Induktivitäten gesehen.
Meine Coilkraft Induktivitäten entsprechen denen des TAS5630B
Eval-Boards von TI. Mit einem 8 Ohm ohmschen Widerstand getestet, werden
sie bei ca. 120W schon leicht spürbar Warm. Der rein ohmsche Verlust der
CU-Volldrahtwicklung kann es nicht sein. Das wären bei 21,5 mOhm weniger
als 250 mW. Aber es könnten bei 400 kHz Verluste durch den Skineffekt
sein. Der Skineffekt ist hierbei allerdings keine Nichtliniarität im
Bezug zum Nutzsignal. Insofern müsste man hier versuchen die Temperatur
des Ferritkerns selber zu messen.
mfg klaus
Hallo,
in einem anderen Thread von 2013 sind Coilkraft VER2923 Induktivitäten
verwendet worden. Man muss aber sagen, in den letzten 3-4 Jahren hat
sich da einiges getan.
Ich bin bei der Suche auf den Selektor von Coilkraft gestossen. Damit
konnte ich besser als bei Mouser suchen.
http://www.coilcraft.com/apps/finder/de_finder.cfm
Wenn Du die Platine noch selber gestalten kannst, dann würde ich bei den
Induktivitäten nicht versuchen zu sparen.
mfg klaus
Hallo,
ich hatte inzwischen Zeit, mich mit dem Layout zu beschäftigen. Bin
allerdings noch nicht ganz fertig, wie man auf den Screenshots unschwer
erkennen kann. Würde aber gerne den bisherigen Stand besprechen um nicht
weitere Zeit zu investieren, wenn ich ggf. etwas ändern müsste.
Im Anhang findet ihr 5 Bilder:
- Vorderseite (rot)
- Rückseite (grün)
- Beides zusammen
- Näher ran gezoomt mit beiden Lagen vom Ausgang des Chips
- Schaltplan wie schon im ersten Post gezeigt
Ich habe mich versucht an das von TI gezeigte Layout zu halten,
allerdings nicht ganz, da ich andere Bauteile (z.b. SMD statt TH Spule)
verwende.
Es würde mich sehr freuen, wenn ihr euch das Layout anguckt und
kritische Punkte benennt und wenn möglich auch begründet.
Vor allem interessiert mich eure Meinung zu:
1. Versorgungespannung unter der Spule
2. Vias unter der Spule
Kann man das so machen?
Schöne Grüße
PS: Vor den TPA setzte ich auf eine weite Platine einen PCM5242 der
einen symmetrischen Ausgang hat.
Hab gerade ein Layout mit dem TPA3118 in der Mache- der ist ne Nummer
kleiner, aber ähnlich strukturiert im Layout.
Das PowerPad habe ich auch "gestitched" zur GND-plane auf der
Unterseite.
Alle GND-pins des chips sind auf der Oberseite auf kürzestem Wege mit
dem PowerPad verbunden.
Die LS-Leitungen sind nur auf der Oberseite, dafür gibts eine nahezu
durchgängige GND-plane auf der Unterseite.
Wie "optimal" das nun wirklich ist, vermag ich auch nicht mit Gewissheit
zu sagen - es bleibt ein Experiment.
Mark S. schrieb:> Das sieht dann etwa so aus, leider sind die vias nicht gut zu erkennen.
Ich seh die Vias garnicht.
das EP und darüber/darunter zur Kühlung mache ich noch. Mir gehts
erstmal um den Ausgang.
Manuel schrieb:> Welchen Sinn hat denn das häufige durchkontaktieren recht s?
Du meinst um die Betreibsspannung UB_24 ? Die Durchkontaktierung ist wie
überall GND
Gerade schrieb:> Ich seh die Vias garnicht.
Schau mal auf das PowerPad - dort siehst Du ein Raster von Punkten, die
alle mit dem Netznamen 33 (Powerpad) markiert sind - die Vias sind ohne
Bohrung dargestellt,
Deine langen Ketten von vias auf der rechten Seite entlang der
Ausgangsleitungen, die ständig die Lage wechseln, habe ich auch nicht
verstanden. Was soll denn dort mit GND verbunden werden?
Ansonsten habe ich mein Layout darauf ausgerichtet dass die
Stromschleife TPA-Versorgungspins - Stützelkos - GND so klein und
induktionsarm wie möglich ausfällt. Demgegenüber haben die
Ausgangsleitungen zu den Drosseln geringere Priorität - Drosseln müssen
nun mal nicht extrem induktionsarm angeschlossen werden.
Gerade schrieb:> Kann man das so machen?
Gibt es da nicht ein evaluation module mit Layout?
Beim Nachbau des TAS5630B EVM
Beitrag "Verstärker TAS5630"
wurde das EVM-Layout als Basis genommen und modifiziert.
Sieha auch hier.
Beitrag "Biete Mitbestellmöglichkeit Platine TAS5630B Class D Amp"
Im letzteren Thread wird die modifizierte Platine anfangs direkt
vorgestellt. In beiden Fälle werden nach dem Chip die Ladeelkos und dann
die Induktivitäten platziert.
mfg klaus
Klaus R. schrieb:> Gibt es da nicht ein evaluation module mit Layout?
Ja, habe ich oben geschrieben. Ti macht das mit den Vias ebenfalls. Ich
habe halt nur Leitungsstücke dazwischen, da ich bisher nicht raus
gefunden habe, wie das ohne geht. (Abgesehen von "Via setzen und dann
doppelklick" und so weiter)
Mark S. schrieb:> Deine langen Ketten von vias auf der rechten Seite entlang der> Ausgangsleitungen, die ständig die Lage wechseln, habe ich auch nicht> verstanden. Was soll denn dort mit GND verbunden werden?
Garnichts. Dient, wenn ich das richtig verstanden habe, der Abschirmung.
Am Ende wird überall wo es sinn macht GND aufgefüllt. Sprich die ganzen
Vias werden mit GND verbunden
Im Anhang ein Screenshot, wie ich das anlegen wuerde - zumindest grob.
Vias in KiCAD: Es empfiehlt sich, die Vias als "Teil" im Schaltplan
anzulegen, d.h. ein footprint bestehend aus einem tht-pad, der an das
zugehörige Netz angeschlossen wird.
Das erspart diese Lagenspringerei und hat ausserdem den Vorteil, dass
diese beim nächsten Netzlistenimport nicht gleich wieder gelöscht
werden.
Gerade schrieb:>> Garnichts. Dient, wenn ich das richtig verstanden habe, der Abschirmung.> Am Ende wird überall wo es sinn macht GND aufgefüllt. Sprich die ganzen> Vias werden mit GND verbunden>> Im Anhang ein Screenshot, wie ich das anlegen wuerde - zumindest grob.
Wenn aber auf der Oberseite da gar keine Massefläche ist, und danach
sieht es aus, macht die ganze Stickerei dort keinen Sinn.
Lediglich die 6 Vias unter der Spule habe keinen direkten Kontakt zur
GND, nur über die dünne Leitung.
Der rest sollte, wenn ichs später ordentlich mache, direkten Kontakt
haben.
Plan.png
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Bauteilverteilung.png
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