凡亿专栏 | PL3050在大功率蓝牙音箱中的DC-DC解决方案
课程
直播
文章
问答
类目筛选
EDA设计
硬件技术
EDA仿真
嵌入式
IC设计
人工智能
考试认证
结构设计
其他
PL3050在大功率蓝牙音箱中的DC-DC解决方案
电路之家
2017-01-01 00:00:00
1836
关注
摘要随着科技的不断发展,众多智能产品的出现极大的方便了我们的生活。音乐爱好者甚至普通大众日常生活中怎能少得了高品质的
蓝牙
音箱呢?
电源管理
,是电子设备的核心器件,高品质的蓝牙音箱必须拥有稳定、可靠、高性价比的电源管理方案。由拥有多年国际一流电源管理企业工作经验的海归团队成立的深圳宝砾微电子有限公司自主研发的大功率同步升压DC-DC产品PL3050,为蓝牙音箱设计者提供了最优的电源解决方案。PL3050产品介绍PL3050是一个20V的同步升压转换器,内置用于负载断开功能的
栅极驱动器
。PL3050集成了两个低导通内阻的功率
MOSFET
:7mΩ的
开关
MOSFET和7mΩ的整流MOSFET。PL3050采用自动恒定频率的峰值
电流
模式控制。轻载时,PL3050工作与FCCM模式下,以避免产生低频噪音。PL3050实现可编程的逐周期电流限制和可编程的开关频率调节功能。当输出
短路
时,PL3050可以将输出端与输入端隔离。输出一旦短路,进入hiccup模式,降低热
应力
,短路状态释放后自动恢复。此外,PL3050还具有OVP和热保护,避免故障运行。产品特点◆ 输入电压范围:2.7-20V◆ 输出电压范围:4.5-20V◆ 内置两个7mR FETS◆ 具有输出短路保护功能◆ 可编程开关频率最高可达2.2MHZ◆ 可编程内部逐周期限流最高可达15A除了以上特点之外,PL3050采用最可靠的QFN13-FC封装,能够保证在大功率应用下的散热均匀,相对普通打线封装的产品稳定性更高。另外,PL3050的输出短路保护功能是行业内其他升压IC所不具备的,解决了在行业痛点。图1 PL3050典型应用原理图图2 引脚功能 (QFN13-FC)PL3050在蓝牙音箱中的应用设计本参考设计提供了一种适用于
音频
功率放大器
的PL3050包络跟踪电源
电路
。通过在FB引脚上添加音频包络信号,PL3050的输出电压可以根据音频信号的包络来改变。因此,PL3050为音频功率
放大器
提供动态变化的电源电压。在整个输出功率范围内,音频功率放大器始终保持高效率。在蓝牙音箱方案设计前,确定以下要求:1)确定供电
电池
类型(单节或双节)2)选定功放,根据功放类型确定输出电压范围及功率3)确定最低输出电压4)确定最高输出电压5)确定开关频率,选择
电感
、输入输出
电容
及设置限流值设计案例本设计案例针对两节锂电池输出15V电压,支持15V电压、4Ω BTL负载条件下功率为2x30W(TPA3118D2)的功放。1、原理图设计图3 蓝牙音箱电源设计原理图2、
PCB设计
3、参数设计1)设定使用2节锂电池供电,输入电压6-8.4V2)选定TPA3118D2 功放,实现最大输出功率为2x30W3)确定输出最大电压及最小电压,如表1音频信号(峰值mV输出电压(V)表1根据最低输出电压及公式VOUT=VFB×(1+R1/R2)以及根据PL3050 Vfb=1.2V 且
If
b引脚最大漏电流50nA的要求,为保证精度R2取47K,那么R1取324K,如图6:图8 输出电压设置对应原理图 R9=47K,R7=300K,R4=24K,R3=47R。R3用于测伯德图。根据原理图可知道:IQ2=(15.0-1.2)/324K-1.2/47K=17.06uAR21=0.56/17.06=33.179K取R20=180R R21=33K R14=10K4)频率设定根据PL3050规格书里设定开关频率公式,这里选600KHZ,对应原理图R5=82K5)峰值电流设定峰值开关电流极限由外部
电阻
R6设定。我们应该确保在最低输入电压和最高输出功率的情况下,电流极限点高于所需的峰值开关电流。根据PL3050规格书里电流极限值可由下式计算6)电感计算纹波率取0.4,根据PL3050规格书里可由下式计算电感量:考虑到实际效率,这里计算L大约1.3824uH 取2.2uH。电感工作时最大电流计算:考虑到实际效率,这里计算Ipk大约12.5A。考虑到实际温度的影响,电感饱和电流取15A以上。7)输出电容计算根据输出纹波要求,可参考如下公式计算考虑到电容在某些直流偏压的降额,5个22μF的陶瓷
电容器
并联适合ΔVo= 50 mv的应用4、方案
测试
图9 方案实物图本方案针对两节锂电池输出15V电压,支持15V电压、4Ω BTL负载条件下功率为2x30W(TPA3118D2)的功放。以下测试数据以15V固定电压输出得到,包络部分未参与。后面会做出计算范例。1)效率测试2)纹波及噪声3)动态测试4)短路测试5)伯德图测试商务合作联系:肖祥富? 18126469226
登录查看更多内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表凡亿课堂立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。
相关阅读
电路之家
已关注
开关电源的绝缘强度极限测试和相关材料的特性
开关电源的绝缘强度极限测试和相关材料的特性-开关电源,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,所以民熔开关电源比较节省能源,产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点,而民熔开关电源工作频率高,也可以使用小尺寸、轻重量的变压器,民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
美国呼吁制定标准规程,以便可充电锌电池与锂离子实现储能技术互补
美国呼吁制定标准规程,以便可充电锌电池与锂离子实现储能技术互补-由于缺乏标准规程,可充电锌金属电池无法与锂离子实现储能技术互补。美国的一个研究小组现在呼吁制定标准规程,提高铌效率和锌电解质的稳定性,从而使该技术可行。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
大众汽车MEB电动汽车平台采用恩智浦电池管理解决方案
大众汽车MEB电动汽车平台采用恩智浦电池管理解决方案-尽管电动汽车(EV)已历经多年发展,但该领域面临的核心挑战仍然是延长续航里程。
2017-01-01 00:00:00
文章
郑振宇
已关注
深圳地铁6号线全线开通,“光伏+交通”模式实现突破性创新
深圳地铁6号线全线开通,“光伏+交通”模式实现突破性创新-随着光伏发电技术的日益成熟,加之国家政策支持,越来越多的光伏+绿色建筑出现在大众视野。
2017-01-01 00:00:00
文章
电路之家
已关注
新型固定式储能金属氢电池将被用于空间站和哈勃望远镜
新型固定式储能金属氢电池将被用于空间站和哈勃望远镜-初创公司、技术供应商EnerVenue旨在将金属氢电池的一种变体投入固定式储能的商业化应用。这种金属氢电池被用于国际空间站和哈勃太空望远镜。
2017-01-01 00:00:00
文章
进入分区查看更多精彩内容>
精彩评论
暂无评论
发布
暂无评论