Ampli TPAdiy [Classe-D TPA3251D2 ou 3255D2]

[philby]

Par contre je ne sais pas s'il sera suffisant.

Celui de fischer dissipe en gros deux fois moins (ventilé à 1m/s, 2.2 °/W au TI contre 5°/W au fischer)

[thierryvalk]

Oui, d'un autre coté TI semble toujours utiliser le même refroidisseur.
Le rendement de ces IC est en augmentation et notre usage ne sera pas 2 à 4 ohm mais 6 à 8 ohm. Donc moins de courant.

Mais bon il semble tout de même un peu faiblard ce Fischer.

[alka]

2x100W de puissance max envisagée.
musique CF12 => puissance rms équivalente 2x12,7W (comme la norme pro AES 2)
rendement 80% à cette puissance => reste env 2*12,7 * 0,2 = 5W a dissiper
température ambiante 25°C
Température max envisagée 55°C
55 - 25 = 30
30 / 5 = 6
un dissipateur avec Rth de 6 suffit

[thierryvalk]

Je comptais sur 120W ....

[philby]

Si 6 de Rth suffisent, il faut ventiler le fischer, ou prendre autre chose, car non ventilé, il fait 7.

la Traviata mise en scène par Sofia Coppola, c'était chouette...sur Arte!
Bon, elle meurt quand même à la fin...

[thierryvalk]

Pas vraiment simple le calcul.
Il y a déjà apparemment 1W même sans rien sortir, le rendement n'est pas linéaire.
Dans l'autre sens, il y le PCB qui va aider le refroidissement, mais selfs et régulateurs 12V et 3V3 vont faire remonter un peu la Ta.

Bref faudra tester, mais ce Fischer semble un peu juste sans ventilation forcée.
Je vais aussi voir a utiliser le boitier pour dissiper, pas pratique pour les tests mais c'est toujours mieux d'envoyer directement les calories hors du boitier.

[alka]

retour sur AVDD et Vocm
en y réfléchissant, faut pas déconner avec Vocm : il doit etre tres précisément égal au bias des entrées du TPA, cad AVDD/2.
Si on rate notre coup, il risque d'y avoir du continu quelque part ou ça ne devrait pas et qui se trouve amplifié du gain de l'ampli en sortie.
Pour l'instant, c'est envisagé de faire Vocm par un pont diviseur sur la pin AVDD du TPA.
Il y a une résistance de Zin=50K en entrée Vocm du LME49724.
Pour que l'effet de cette impédance soit négligeable et avoir moins de 0,001V d'écart (et donc au maxi 0,001x20=0,02Vdc en sortie d'ampli), il faudrait que le pont diviseur soit formé de résistances bien précises. Par exemple 1000ohm et 980ohm. Et 1% de tolérance n'ira pas. Et aussi Zin=50k n'est pas ultra précis non plus.
Sur un exemple avec 1k pour l'une des résistances du diviseur, faudrait 980,39 pour l'autre. Valeurs baroques. Avec 1% de précision, on aurait:


je sais pas si c'est bien sérieux

Ce ne serait pas plus mieux de mettre un aop suiveur pour assurer que Vocm=AVDD/2 quoi qu'il arrive?
avantage : le suiveur aura une précision démoniaque
inconvénient: un aop et quelques résistances de plus sur le circuit et demande du routage.

[thierryvalk]

C'est bien vrai mais il y a un autre truc qui me tracasse.
Ce système de Vocm s'était avant la note d'application de TI sur le feedback englobant les selfs.

On est avec des amplis simple tension en bridge, donc par ampli, pour 0V de signal on aurait 6.5V/2 de bias en entrée du TPA pour PVDD/2 en sortie.
Si l'on met un résistance entre sortie et entrée, ne risque t'on pas que cela fasse boum ?

[alka]

boum pas forcément a cause de la liaison sortie sur entrée.
je m'en sors mieux avec un dessin:



en (1) le schéma de TI sans PFFB. AOP bias a 12/2=6V et entrée TPA bias = AVDD/2 = 7.8 / 2 = 3.9Vdc. La capa isole les deux DC.

en (2) le schéma de TI avec PFFB. Il y a bien du DC a l'endroit de la jonction sortie/entrée et aussi du DC en entrée de TPA (son bias) et ça ne gene pas. La liaison sortie sur gnd via résistances et aop ne fait pas boum.

en (3) notre idée avec Vocm = AVDD/2.
Sans PFFB, pas de Rfb et on avait Rin=100ohm symbolique. donc 3.9Vdc c'était bon et on avait bien éliminé la différence de DC.
Avec PFFB, Rin=2.7K, on ne peut plus dire qu'on a 3.9Vdc au point marqué "?" .
Suis pas bien sur de ce qui se passera. Rien de bon je présume. Et pourtant les "hautes instances" qui ont vu ce schéma n'ont pas tiqué.


Conclusion : on serait là pour s'amuser, j'essaierai mais pour un essai c'est compliqué de rajouter un aop et des switch.
Autant simplifier et oublier cette histoire de Vocm=AVDD/2 et laisser les capas entre LME49724 et TPA. Le PFFB est plus important.

De toutes manière, avec PFFB, non seulement la self est dans la boucle mais la capa d'entrée aussi.
La self distord dans les hautes freq, la capa dans les basses freq et le PFFB corrigera les deux

[thierryvalk]

J'en arrive à la même conclusion.

[thierryvalk]

Schéma et PCB mis à jour en post1.

Niveau schéma, on laisse tomber le Vocm à partir du AVDD.
Suppression des résistances pour GVDD.
Il manquait le Enable à +12VA pour les LME49724.

Niveau PCB les 8 capas de liaison sont passées en Electro avec un footprint "adapté " afin d'avoir plusieurs choix de capas.
Celles se trouvant les plus au centre ne pourrons vraisemblablement pas être des Electro car trop haute, mais au pire des cas, il y a des vias pour mettre une traversante en dessous du PCB.

Dédoublement des sorties et Power pour mettre des Fastons.

[thierryvalk]

Ca bouge chez TI pour le TPA3255, datasheet mis à jour.
Aussi doc sur les filtres de sorties avec plein d'essais de self, Wurth détrone CoilCraft.
http://www.ti.com/lit/an/slaa701/slaa701.pdf

[alka]

ah c'est sorti on aurait du leur envoyer des ice pour qu'ils s'amusent un peu.

Quoi de neuf dans la datasheet ? Le 3255 était censé etre disponible aussi maintenant mais ce n'est pas encore le cas.

[thierryvalk]

Quoi de neuf dans la datasheet ?

Disons qu'avant c'était celui du TPA3251 avec quelques modifs très théoriques.

Intéressant par exemple le AVDD qui passe de 7V8 à 7V75.
Le Igvdd qui passe de 25 à 44mA, l'on comprend que les résistances de 3ohm3 ne suivait sans doute plus.(bien que toujours existantes dans le schéma d'application).

Mais en contre partie le Ivdd passe de 40 à 30mA.
Il y a des infos sur la dissipation thermique, mais pas encore bien compris.

Si l'on compare au 3251, il permet une alimentation supérieure et donc plus de puissance. Ce que l'on recherche vu que l'on est plus vers 8 ohm que 4.
Par contre, il va chauffer plus même si on l'utilise à 36V et générer un poil plus de bruit.

[thierryvalk]

Le 3255 était censé etre disponible aussi maintenant mais ce n'est pas encore le cas.

Aujourd'hui c'est fait.

[thierryvalk]

J’ai commencé à regarder pour une alimentation chez Mean Well.
Cette marque est très connue, a un très gros catalogue avec de tout dont des alims de très mauvaises qualité.
Son grand avantage est d’être distribué par beaucoup de monde, ce qui tire les prix vers le bas.
Niveau qualité, suffit de voir dans les datasheets le nombre d’années de garantie et d’oublier directement celle d’un an et bien évidemment celles qui ne sont pas CE.

Les paramètres :
A la lecture des docs de TI, il semblerait qu’il faille une alim à fréquence de PWM fixe.
Cela évite une modulation en fréquence selon la charge/régulation et, je présume, moins de risque d’avoir du bruit audible.

La puissance, pas simple : trop juste va pas suivre et trop de marge c’est risque de plus de bruit.

PFC, correction du facteur de puissance.
Obligatoire dès que l’on monte en puissance, va permettre d’avoir un courant pompé sur le secteur qui s’approche d’une sinusoïde et non un truc atroce dû à la charge des capas.
A voir si même fréquence que la PWM de régulation, sinon bien faire attention à avoir une différence bien plus grande que celle de la bande audio.

Fréquence de PWM, je pense qu’il faut éviter celles trop basses, non pas que audible mais pourrait faire partir l’ampli en auto-oscillation.

Limitation du courant de mise en service, à mon avis utile si l’on a plusieurs alims que l’on met sous tension en même temps.

Remote sens, 2 fils en plus que l’on raccorder au plus près de la charge afin d’avoir la régulation en ce point et ainsi compenser les pertes de tension dans le câblage et connecteurs.
A voir, je me dis que pourrait être pas mal dans notre cas vu les capas sur le PCB. Pourrait rendre la régulation plus véloce et peut-être limiter un éventuel emballement de l’alimentation lors de fortes variations de charge.

Dimensions, j’aurais aimé avoir un boitier de 50mm de haut comme ceux de mes DSPiy’s.

En vrac : % de régulation et bruit sur la sortie.
Pour certaines alim, on trouve des rapports qui montrent que sur l’échantillon testé, les caractéristiques sont bien meilleures que celle du datasheet.

Ventilateur ou pas, vu notre application et pour peu que le boitier soit bien fait, il suffit de débrancher l’éventuel ventilateur.
Prix.

Une qui me plait bien mais pas d’info sur le mode de PWM.
USP-350-48
Fosc : 100KHz Fixe ? PFC, limitation de courant In, remote sense, 235*101*38mm, ripple 150mV, load reg +-1%, 88EUR hors taxes.
La USP-225 semble moins bien.

La SP-320-48 est bien à fréquence fixe, malheureusement un peu haute.
Fosc : 100KHz Fixe, PFC, limitation de courant In, 215*115*50mm, ripple 240mV, load reg +-0.5%, 58EUR hors taxes.
J’en ai une, donc pourrait faire des tests.
A propos, vu que l’on n’utilise pas le ventilateur on devrait pouvoir repiquer une alim d’un peu plus de 12V et se passer du DC-DC sur la carte ampli…. A voir.

Je continue mes recherches.

[androuski]

Salut Thierry,
merci pour tes recherches
Vu la puissance c'est pour du double mono ?

[thierryvalk]

Salut,
Pas certain de bien comprendre la question.
Ce projet, c'est un ampli stéréo en BTL, mais vu sous un certain angle double mono = stéréo.