ENORME condensador recomendado en la hoja de datos para amplificador de audio

Estoy usando el amplificador de audio TPA3111 en un circuito mío y estoy trabajando para agregar los condensadores apropiados. Sin embargo, en la página 18/19 de la hoja de datos, TI recomienda utilizar un condensador de 220 mF en la línea de alimentación junto con un condensador de 220 uF en cada uno de los pines PVcc. ¿Es esto completamente necesario? Si echas un vistazo a la placa de evaluación que TI ofrece para este chip, no hacen nada de eso. Lo mismo ocurre con el caso de la aplicación en la hoja de datos.

Ya estoy usando bastantes condensadores de acuerdo con la aplicación de muestra y la placa de evaluación. Los más grandes hasta ahora son electrolíticos de 100uF y luego hay un montón de tapas de cerámica más pequeñas. ¿Alguna idea sobre los peligros que podría tener si no incluyo las tapas adicionales de 220mF o 220uF?

Gracias.

— wcmartin
fuente

El esquema de ejemplo solo tiene 100uF + 0.1uF + 1000pF a través de los rieles. Además, ¿ha considerado que el "mF" puede ser un error tipográfico? En un lugar, dice la hoja de datos typically 0.1 mF to 1 uF. Me pregunto si querían escribir ny golpear accidentalmente m. Además, casi nadie usa milifaradios, al igual que muy pocas personas usan nanofaradios. Es Farads -> microFarads -> picoFarads.

— Connor Wolf

Mire algunos de los circuitos integrados de amplificador similares de TI y compare la omisión. Si los valores de capacitancia de TPA3111 no están en línea con partes similares, es casi definitivamente un error tipográfico.

— Connor Wolf

Es una sustitución de uF (microFarad) que ocurre en algunos lugares y no en otros. Hay una confusión en las "fuentes" o similares en el documento que lleva a que los microfaradios se abrevian como uF (mu F) en algunos lugares y como mF en otros. ¡Si busco mF en el documento, la búsqueda localiza el uso de uF o mF! / El primer y el último párrafo de la página 19 muestran un uso claramente confuso e inconsistente de uF y mF: la sustitución de uF por mF en estos párrafos los hace leer correctamente. No recuerdo haber visto un circuito amplificador que especifique condensadores de hasta 0.22F para el desacoplamiento de potencia.

— Russell McMahon

@Russell McMahon: he visto amplificadores que usan 0.1F + para el desacoplamiento, pero también necesitaban conexiones de red de 240V 50A, y estaban clasificados para (verdadero) 6KW continuos.

— Connor Wolf

Respuestas:

El esquema de ejemplo solo tiene 100uF + 0.1uF + 1000pF a través de los rieles.

¿Has considerado que el "mF" puede ser un error tipográfico? En un lugar, dice la hoja de datos typically 0.1 mF to 1 uF. Me pregunto si querían escribir n, y accidentalmente golpearon m. Además, copié el usímbolo del PDF y se imprimió como mcuando se pegó. Cut & Paste puede tener la culpa aquí, ciertamente parece ser utilizado en varias hojas de datos de TI.

Además, los milifaradios han llegado a ser una unidad casi sin usar. Generalmente es Farads -> microFarads -> (nanoFarads - algo poco común) -> picoFarads.

Además, mirar el kit de evaluación TPA3111 es informativo:
el dispositivo se puentea con dos electrolíticos de 100uF (junto con cerámica de 0.1uF y 1000pF).

Además, mirar partes similares de la misma línea es informativo. El TPA3110 (15W vs TPA3111's 10W) simplemente dice a larger aluminum electrolytic capacitor of 220 uF or greater placed near the audio power amplifier is recommended. Vale la pena señalar que los esquemas de ejemplo de la misma hoja de datos solo usan dos tapas de 100uF para omitir.

La misma nota que en el TPA3111 está presente en la hoja de datos TPA3112.

También vale la pena señalar que el TPA3110 y el TPA3113 tienen párrafos idénticos de "Desacoplamiento de la fuente de alimentación", a pesar del hecho de que uno es la mitad de la potencia del otro (15W frente a 6W), lo que me inclina aún más a pensar en errores tipográficos.

El TPA3123 de 25 W solo recomienda 470 uF de capacitancia a granel.

El 100W TAS5121 solo recomienda 1000uF.

Editar: Veremos si es un error tipográfico: "A continuación se muestra lo que envió a tis-doc-errors@list.ti.com el martes 26 de julio de 2011 a las 04:13:23; Correo electrónico: tis-doc -errors@list.ti.com Número de encendido: SLOS618BB Número de pieza: TPA3111D1 Página de error No: 19 Descripción del error: Consulte este hilo: Condensador ENORME recomendado en la hoja de datos para Audio Amp "

— Connor Wolf
fuente

"Además, casi nadie usa milifaradios, al igual que muy pocas personas usan nanofaradios. Es Farads -> microFarads -> picoFarads" . De ningún modo. Esto puede haber sido cierto hace 30 años, pero hoy miliFarads y nanoFarads están perfectamente bien. En ingeniería usamos el multiplicador de 1000 de modo que el número tenga 1-3 dígitos a la izquierda del punto decimal, luego compensamos con el prefijo de unidades apropiadas, como mili, micro, nano, etc.

— Olin Lathrop

@Olin - Quizás sería más exacto afirmar que "Históricamente, algunas personas no usaron (y otras todavía no lo hacen) milifaradios o nanofaradios, y usar Farads -> microFarads -> picoFarads" .

— Kevin Vermeer

De hecho, los milifaradios no se usan tanto: la gente habla de 1000

μ

$\mu$ F, no 1 mF. Pero el nanofaradio se usa todo el tiempo: un condensador de desacoplamiento suele ser de 100nF.

— stevenvh

@Olin Lathrop - Estoy de acuerdo en que los nanofaradios son algo comunes (y arreglé la línea en cuestión), pero ¿milifaradios? De Verdad? ¿Dónde, exactamente, los ves utilizados regularmente?

— Connor Wolf

@Fake: ¿Puede mostrar esquemas antiguos o listas de piezas que muestren nF y mF? Nunca los vi en absoluto hasta la década de 1990. Cosas realmente viejas a veces usaban "m" como abreviatura de micro. Incluso he visto "mmF", que significa micro-micro-Farad. Aparentemente, incluso picoFarads tardó un tiempo en darse cuenta. En cualquier caso, milli, micro, nano, pico es la forma correcta de hacer las cosas, y es lo que se debe enseñar a las personas.

— Olin Lathrop

Todo depende de qué tan difícil sea manejar el amplificador. Si su objetivo es acercarse a los 10 W completos en todo el rango de audio, es posible que necesite una capacidad considerable en el riel de alimentación.

Los amplificadores de clase D tienen un consumo de corriente muy puntiagudo y la ganancia de los amplificadores de clase D es directamente proporcional al voltaje del riel. Cualquier caída en el riel causará una respuesta de frecuencia deficiente, generalmente en el extremo inferior. Para su aplicación, esto puede no ser importante.

Además, la parte que ha elegido es un diseño de medio puente que puede sufrir problemas de "bombeo de bus" que pueden causar que las corrientes fluyan de regreso al suministro para elevar el voltaje del riel a niveles peligrosos para el circuito.

Una forma común de lidiar con esto es usar condensadores de desacoplamiento muy grandes para "absorber" el bombeo. En general, esto es más un problema con los amplificadores de alta potencia que cambian a algo así como 100Khz. Sin embargo, el diseñador de la hoja de datos puede haber agregado una gran capacidad como red de seguridad.

Entonces, diría que en resumen, a menos que esté llevando este dispositivo a sus límites, no necesita tanta capacidad como se discute en la hoja de datos.

— marca
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Los amplificadores de audio son conocidos por picos de corriente masivos, especialmente para frecuencias más bajas. Piense en cuánta más corriente se consume cuando alguien golpea el bombo y tiene que mover la corriente extra de la bomba al altavoz para replicar ese movimiento unidireccional masivo del cono del altavoz.

Los grandes condensadores están ahí para proporcionar ese impulso adicional de corriente cuando sea necesario.

El único problema que debería ver es posiblemente cierta distorsión cuando tiene volúmenes más altos a frecuencias más bajas, como con los tambores, y puede haber una notable caída de potencia en el resto de los circuitos (las luces pueden atenuarse, etc. cuando golpea ese ol grande) 'bombo) a veces.

— Majenko
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Espero que las luces no se atenúen en respuesta a un amplificador de 10W :) Realmente no obtendrá una respuesta razonable bajo MAYBE 80Hz con 10W a menos que esté manejando auriculares y simplemente lo filtre.

— Marque el

Si bien estoy de acuerdo con las razones que mencionas, creo que esto es excesivo para un amplificador que solo suministra unos pocos vatios. ¿Qué van a sugerir para un amplificador de 50W? 4.7F? Si es realmente necesario, el amplificador está mal diseñado IMO.

— stevenvh

Estoy completamente de acuerdo. Si se tratara de un gran amplificador, entonces sí, se requerirían grandes mayúsculas. Tal vez es un bobobo tipográfico?

— Majenko