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如何選擇合適的模擬輸入功放
文章來源:永阜康科技 更新時間:2022/11/5 9:54:00
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   行業內卷,從選擇功放的角度,哪些因素能給你的產品帶來競爭力。

我們不直接跳到指標上去選擇功放,而是從消費者和工程師角度思考,畢竟這是個系統應用問題。如果選擇2X10-2X25W模擬功放,這個功率段主要還是便攜式電池產品。便攜式產品消費者直接接觸的機會大,所以要注意發熱量的控制。同時,便攜式產品消費者非常注重播放時長和充電頻次,誰也不想玩到一半沒了音樂。

發熱量和播放時長兩個問題除了結構設計,剩下就是要跟功放密不可分了。功放發熱的原因主要是供電電壓和效率。效率的兩個核心指標是Rds-on和封裝熱阻。封裝熱阻這個指標大家經常忽視,例如SOP16封裝環境熱阻是50℃/W,TSSOP28是28℃/W,這個代表同樣1W的功耗,表面的溫升一個是50℃,一個是28℃,熱是影響系統效率的;

Rds-on這個指標的影響會更大一些,不管功放標題標稱多大功率,都沒有直接看Rds-on這個歸類靠譜,4歐喇叭為例,200mΩ左右的發熱量在電壓高于10V以上發熱量會陡然增大,超過14V幾乎無法正常工作,適合做2X5W-2X10W之間低成本方案。如果2X10W以上建議150以下。

下面是三個不同廠家模擬功放的Rds-on舉例。

另外一個供電電壓高低是更為關鍵的因素。供電電壓PVDD越高(不是電池電壓)開關管的損耗就越大,所以同一個芯片,電壓越高效率也在不斷下降。另外,便攜式產品還要加個升壓芯片,升壓芯片的道理是一樣的,升壓越高DCDC芯片效率也是不斷降低。

所以重點就是降低電壓,但是電壓越高動態越好,這兩個是矛盾的。

ACM3108這個CLASS H功能就是針對這個矛盾,根據音樂信號的大小,給出一個信號給DCDC的FB腳,從而根據音樂信號大小動態調整PVDD電壓,極大提高了小信號時升壓芯片和功放芯片的效率,然而又解決了動態的問題,獨特的技術還保障了時效性和失真。

下圖藍色和紅色是CLASS H這個功能打開和關閉在小功率的效率對比。

PVDD電壓越高,或者電池電壓跟PVDD電壓壓差越大,這種平衡效果越好,既照顧了動態又延長了播放時長。這幾顆產品都帶有CLASS H功能。

模擬輸入功放系列 PVDD Range(V) Rds-on 封裝環境熱阻 散熱
ACM3108 4.5V-16V 100mΩ 28℃/W 底部散熱
ACM3128A 4.5V-26.4V 75mΩ 28℃/W 底部散熱
ACM3129A 4.5V-26.4V 75mΩ 14℃/W 頂部散熱

這里注意到ACM3129的封裝熱阻只有14℃/W,這個散熱片在芯片頂部,更高效率的傳到到散熱片上去,進一步提供功率,降低發熱量,這個是跟3116功率大是相同的道理。

 
 
 
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