Hallo,
ich bastel an einer Platine mit TPA3255. Schaltplan, Layout und Bilder vom Aufbau sind im Anhang.
Der TPA3255 ist auf 2x BTL und 450kHz eingestellt.
Versorgungsspannung 48V kommt von zwei Schaltnetzteilen Meanwell RS-150-24 in Reihe. Die 12V von einem linear Netzteil RNG-1502.
Die beiden Audio Eingänge vom TPA3255 sind gebrückt und differentiell am Signalgenerator, 1kHz, 1Vrms.
Audio Ausgänge an jeweils 9R4 Lastwiderstand, gleiches Verhalten bei 4R7.
Nach ca. einer Sekunde schaltet der TPA3255 seine Ausgänge ab und die Fault LED leuchtet. Nach einem Reset gehts wieder für eine Sekunde und der TPA3255 schaltet wieder ab. Oszibilder von einem Ausgang im Anhang.
Bei kleineren Amplituden funktioniert alles, der Kühlkörper wird nicht warm und wenn ich Lautsprecher anklemme höre ich keine Störgeräusche.
Ohne Kühlkörper wird der einfach thermisch abschalten.
Mach mal denselben Test ohne dummy-Last.
Und schau Dir mal die Verlustleistung bei 48V an, der wird auch schon im standby heiß. Einfach mal den Finger drauf halten!
Edit: Ich sehe gerade dass es doch wohl einen KK gibt.
Wie gut ist der Wärmeübergang?
Ich habe über den kompletten IC einen Kupferblock mit 10mm Höhe. Sicher nicht ideal aber für einen Test hatte ich das als ausreichend angesehen. An 800mVrms Input funktioniert es dauerhaft. Das sind laut Oszi 18,6Vrms an der 9R4 Last, also immerhin knapp 37W pro Kanal. Wenn ich die Eingangsspannung dann ein bisschen höher drehe schaltet er ab.
Vorgesehen im Layout habe ich MKS2, sind allerdings noch nicht angekommen.
Deswegen ist jetzt ein 25V X7R MLCC verbaut.
Wegen deinem Kommentar habe ich dann mal mit anderen Typen und Werten getestet und jedes Mal eine andere Zeit bis zum Abschalten bekommen.
Dann habe ich auf Verdacht die Eingangsbeschaltung (R5, C23, R7) entfernt, also nur 10µF direkt auf die Eingänge des TPA3255, und jetzt funktioniert es!
Den Widerstand von Eingang nach GND hast Du wohl selbst spendiert, in TI apps wirst Du ihn nicht finden. Die Eingänge werden über internen auto-bias vorgespannt und dürfen nür kapazitiv angekoppelt werden.
Dann habe ich auf Verdacht die Eingangsbeschaltung (R5, C23, R7)
entfernt, also nur 10µF direkt auf die Eingänge des TPA3255, und jetzt
funktioniert es!
Hätte man es nicht gleich nach Datenblatt machen können? Quasi in allen Schaltplanvorschlägen dort wird das so ohne alles und nur über die 10µF gemacht – intern wird wohl eine virtuelle Masse (nötiges Arbeitspotential) bereitgestellt, mit dem Widerstand wird diese Spannung nach (einer gewissen RC-Zeit) so verändert, dass die Schutzschaltung eingreift und alles abschaltet. Ohne Eingangssignal kann man diese DC-Spannung an den Eingängen vermutlich auch nachmessen.
Ist es bei den Pins mehr oder weniger?
PVDD_AB: 36, 37, 38 PVDD supply for half-bridge A and B
Wobei die Spannungseinbrüche bei der "kleinen Leistung" mit 2,24V mir etwas hoch erscheint.
Nachdem der Fehler in der Eingangsbeschaltung gefunden wurde, würde ich erstmal nicht mehr weiter suchen, sondern nur diese Werte irgendwo wiederauffindbar notieren.
Das Problem ist gelöst, Mark S. hat meinen Fehler freundlich erklärt.
Vermutlich sollte das noch ein Tiefpass am Eingang sein. Zuhause gibt es noch einen tragbaren CD-Player, wo noch Ripple der D-A-Wandlung durchkommen. Mit der Taktfrequenz der Class-D Endstufe sind leise Pfeiftöne am Ausgang hörbar.
Gegen den TP ist ja nichts einzuwenden. Ich staune jedesmal wenn ich mir das Ausgańgsignal meiner USB-Soundkarten oszillographiere - massenhaft HF-Reste - die sich bei mir bislang aber nie im Audioband bemerkbar gemacht haben.
Vermutlich sollte das noch ein Tiefpass am Eingang sein. Zuhause gibt es
noch einen tragbaren CD-Player, wo noch Ripple der D-A-Wandlung
durchkommen. Mit der Taktfrequenz der Class-D Endstufe sind leise
Pfeiftöne am Ausgang hörbar.
Klar, dass das eine Art Tiefpass sein sollte – man wollte es verbessern, indem man sich das entweder selbst ausgedacht oder irgendwo aus einem Forum (von einem vermeintlichen Guru) oder einer anderen Schaltung genommen hat, nur leider dabei nicht berücksichtigt, dass dort vermutlich eine symmetrische Spannungsversorgung vorlag und somit jetzt hier der Bezugspunkt der Masse völlig falsch ist, denn die Schaltung läuft trotz quasi Differenzeingänge in den Schutzmodus. Bei symmetrischer Spannungsversorgung hätte es vielleicht noch funktionieren können, aber auch dort sollte man sämtliche DC-Anteile an den Eingängen mit Kondensatoren abschneiden, sofern in den Schaltplänen der Hersteller nicht explizit etwas anderes als erlaubt gezeigt wird, denn manche Audioverstärker mögen das nicht, weil sie am Eingang doch nicht so exakt symmetrisch arbeiten, d.h. ein gewisser Offset immer bauartbedingt vorhanden ist.
Nun ja, wäre ja alles vielleicht gar nicht passiert und man hätte sich das ganze Drama drumherum (incl. Thread) sparen können, wenn man gründlich das Datenblatt studiert hätte – im Nachhinein betrachtet ziemlich ärgerlich, ist aber nun mal passiert. Statt jetzt einfach die ganze Aktion mit Humor zu nehmen und den Fehler zuzugeben, indem man z.B. einfach sagt "ja, war tatsächlich keine so gute Idee", hat man bei bei dem Hinweis auf die Datenblätter halt sehr unreif wie ein verärgertes Kind reagiert, aber auch an solchen Sachen kann man arbeiten. Bei einem Verstärker der D-Klasse werden die meisten unschönen hochfrequenten Anteile aber sowieso im seinem Inneren selbst prinzipbedingt generiert – deswegen wird die ganze Tiefpass-Filter-Akrobatik ja auch am Ausgang und nicht am Eingang gemacht. Manche D-Endstufen gehen auch kaputt, wenn man den Lautsprecher im Betrieb abklemmt, deswegen ist bei den meisten billigen PC-Lautsprechern (externe kleine Boxen) das Lautsprecherkabel zu der anderen Box, wo nur der zweite Lautsprecher ist, nicht steckbar, sondern festverdrahtet. Ein richtig entworfener Tiefpass am Eingang schadet aber in der Regel nicht, manchmal bringt er sogar auch tatsächlich eine kleine Verbesserung – ob man anschließend den Unterschied überhaupt hören kann, ist eine ganz andere Sache, vor allem bei älteren Menschen kann man sich das ganze Theater eigentlich sparen.
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