Views: 258

TDA7294 має унікальні дані для створення підсилювачів звукової частоти HI-FI класу.

Варіант застосування є конфігурація BRIDGE (мостова схема включення), де використовуються два TDA7294, як показано на схематичній діаграмі на малюнку.

TDA7294 відповідна сфера включає реалізацію сабвуферів HI-FI/TV.

Особливості

• Дуже високий діапазон робочої напруги (± 40 В)
• силовий каскад DMOS
• Висока вихідна потужність (до 100 Вт музичної потужності)
• Функції вимкнення/переходу в режим очікування
• Немає шуму вмикання/вимкнення
• Без клітин Бушеро
• Дуже низькі спотворення
• Дуже низький рівень шуму
• Захист від короткого замикання
• Теплове відключення

TDA7294 — це монолітна інтегральна схема в корпусі Multiwatt15, призначена для використання в якості підсилювача звуку класу AB у польових застосуваннях Hi-Fi (домашнє стерео, автономні гучномовці, телевізори вищого класу). Завдяки широкому діапазону напруги та високому вихідному струму він здатний забезпечувати найвищу потужність як для навантажень 4 Ом, так і для навантажень 8 Ом навіть за наявності поганого регулювання живлення, з відкиданням високої напруги живлення.
Вбудована функція вимкнення звуку із затримкою ввімкнення спрощує дистанційне керування, уникаючи шумів увімкнення-вимкнення.

Примітка. Елемент Бушеро R6, C10 зазвичай не потрібен для стабільної роботи, він може знадобитися за наявності певного опору навантаження при VS < ± 25 В.

Типичные характеристики

У споживчій електроніці зростає попит на монолітні аудіопідсилювачі дуже високої потужності, здатні відповідати за низькою вартістю продуктивності, отриманій від найкращих дискретних конструкцій.
Завдання реалізації цієї лінійної інтегральної схеми у звичайній біполярній технології надзвичайно ускладнюється появою другого явища пробою. Це обмежує безпечну робочу зону (SOA) силових пристроїв і, як наслідок, максимально досяжну вихідну потужність, особливо за наявності високореактивних навантажень.
Крім того, повна експлуатація SOA призводить до значного збільшення складності схеми та компонування через потребу у складних схемах захисту.
Щоб подолати ці суттєві недоліки, використання силових MOS-пристроїв, які захищені від вторинної поломки, є дуже бажаним.
Таким чином, описаний пристрій було розроблено за технологією змішаної біполярної високої напруги МОП під назвою BCD 100.

Вихідний каскад

Основним проектним завданням, яке постає перед розробкою інтегральної схеми як операційного підсилювача потужності, незалежно від використовуваної технології, є реалізація вихідного каскаду.
Рішення, показане як принципова схема на малюнку 17, представляє вихідний буфер DMOS з одиничним посиленням TDA7294.
Цей потужний буфер великого сигналу повинен бути здатний обробляти надзвичайно високі рівні струму та напруги, зберігаючи прийнятно низькі гармонійні спотворення та хорошу поведінку частотної характеристики; крім того, необхідний точний контроль струму спокою.
Локальний лінеаризаційний зворотний зв’язок, який забезпечується диференціальним підсилювачем A, використовується для виконання вищевказаних вимог, що дозволяє просто та ефективно налаштувати струм спокою.
Одного тільки належного зміщення вихідних потужних транзисторів недостатньо, щоб гарантувати відсутність кросоверних спотворень.
При отриманні лінеаризації характеристики передачі постійного струму каскаду необхідно враховувати динамічну поведінку системи.
Суттєва допомога в утриманні спотворень, внесених кінцевим каскадом, на настільки низькому рівні, наскільки це можливо, забезпечується схемою компенсації, яка використовує пряме підключення конденсатора Міллера на виході підсилювача для введення локального шляху зворотного зв’язку змінного струму, що охоплює сам вихідний каскад.

Захист

При розробці силової мікросхеми особливу увагу слід приділяти схемам, призначеним для захисту пристрою від короткого замикання або перевантаження.
Через відсутність 2-го явища пробою, SOA потужних DMOS-транзисторів обмежується лише максимальною кривою дисипації, яка залежить від тривалості прикладеного стимулу.
Щоб повністю використовувати можливості силових транзисторів, схема захисту, реалізована в цьому пристрої, поєднує звичайну схему захисту SOA з новою технікою локального вимірювання температури, яка «динамічно» контролює максимальне розсіювання.

На додаток до описаного вище захисту від перевантаження, пристрій має схему теплового відключення, яка спочатку переводить пристрій у стан вимкнення (@ Tj = 145 °C), а потім у режим очікування (@ Tj = 150 °C).
Повний захист від електростатичних розрядів на кожному контакті включено.

Інші особливості

Пристрій має функції режиму очікування та вимкнення звуку, незалежно керовані двома вхідними контактами, сумісними з логікою CMOS.
Схеми, призначені для вмикання та вимикання підсилювача, були ретельно оптимізовані, щоб уникнути будь-яких неконтрольованих звукових перехідних процесів на виході.
Послідовність, яку ми рекомендуємо під час перехідних процесів увімкнення/вимкнення, показана на малюнку.
Застосування на попереднім малюнку показує можливість використання лише однієї команди для обох функцій: st-by і mute.
На обох контактах максимальний застосовний діапазон відповідає робочій напрузі живлення.

Висока ефективність

Обмеженнями впровадження рішень з високою потужністю є розсіювання потужності та розмір джерела живлення.
Обидва вони викликані низькою ефективністю звичайних підходів до підсилювачів класу АВ.
Нижче (Малюнок 18) описано пропозицію схеми високоефективного підсилювача, який можна використовувати як для HI-FI, так і для АВТОМОБІЛЬНОГО РАДІО.
TDA7294 — це монолітний МОП-підсилювач потужності, який може працювати при напрузі живлення 80 В (100 В без подачі сигналу), забезпечуючи вихідний струм до ± 10 А.
Це дозволяє використовувати цей пристрій як підсилювач дуже високої потужності (до 180 Вт як пікова потужність з T.H.D. = 10 % і Rl = 4 Ом); єдиним недоліком є розсіювана потужність, що навряд чи можна контролювати у вищезгаданому діапазон потужності.

На рисунку показана крива розсіювання потужності від вихідної потужності для підсилювача класу AB у порівнянні з високоефективним підсилювачем.
Щоб визначити розміри радіатора (і джерела живлення), зазвичай використовується середнє значення вихідної потужності, яке становить одну десяту від максимальної вихідної потужності при T.H.D. = 10 %.
З малюнка, де максимальна потужність становить близько 200 Вт, ми отримуємо в середньому 20 Вт, у цьому випадку для підсилювача класу AB середня розсіювана потужність дорівнює 65 Вт.
Типовий термічний опір з’єднання з корпусом TDA7294 становить 1 °C/Вт (макс. = 1,5 °C/Вт). Щоб уникнути того, що в найгірших умовах температура мікросхеми перевищить 150 °C, термічний опір радіатора має становити 0,038 °C/Вт (при максимальній температурі навколишнього середовища 50 °C).
Оскільки вищевказане значення практично недосяжне; високоефективна система необхідна в тих випадках, коли безперервна середньоквадратична вихідна потужність перевищує 50-60 Вт.
TDA7294 був розроблений для більш ефективної роботи.
З цієї причини є чотири висновки джерела живлення: призначені для сигнальної частини і два для силової частини.
T1 і T2 — це два потужні транзистори, які працюють лише тоді, коли вихідна потужність досягає певного порогу (наприклад, 20 Вт). Якщо вихідна потужність збільшується, ці транзистори вмикаються під час тієї частини сигналу, де потрібне більше коливання вихідної напруги, таким чином «завантажуючи» контакти джерела живлення (#13 і #15).
Генератори струму, утворені T4, T7, стабілітронами Z1, Z2 і резисторами R7, R8, визначають мінімальне падіння на силових МОП-транзисторах TDA7294. L1, L2, L3 і демпфери C9, R1 і C10, R2 стабілізують петлі, утворені схемами «завантаження» і вихідним каскадом TDA7294.

Характеристики мостового режиму роботи.

Тут я хочу привести проект в Альтиуме для повторения и обучения проектированию, выполнен по предлагаемой схеме в даташите:

Проект

TDA7294 part 1 37.92 MB 2206 downloads

Проект друкованої плати підсилювача. Amplifier PCB...

Скачать

Це може бути цікаво!