Ampli TPAdiy [Classe-D TPA3251D2 ou 3255D2]

[thierryvalk]

Non, TPA3255 à 450kHz, c'est ce que TI utilise il me semble pour ses mesures. (embêtant si l'on veut écouter la radio AM)

Je pense garder du 16mm de haut pour cette 1µF. Si nécessaire je fraiserais le boitier.

Pour les électros, en 18mm de diamètre il y a 1500µF/80V avec une longueur de 35.5mm ce qui est bien aussi pour ne pas arriver en dessous des Fastons.
EKZN800ELL152MMP1S

[thierryvalk]

J'allais oublier, le second zobel à une capa de 1.3µF pour le 3255. TI dit de mettre une 1µF en // avec 0.33µF.

[alka]

J'allais oublier, le second zobel à une capa de 1.3µF pour le 3255. TI dit de mettre une 1µF en // avec 0.33µF.

ah oui... Même pas une grosse bétise c'est du x7r 1206 , on aurait pu souder 330n au dessus de l'autre

[alka]

Non, TPA3255 à 450kHz, c'est ce que TI utilise il me semble pour ses mesures. (embêtant si l'on veut écouter la radio AM)

il va à 600kHz, c'est dommage de l'utiliser en dessous. T'es sur de ça ?

[manudrz]

Pour vos problèmes de taille de rad, il suffit d'une forge DIY, quelques anciens rads, et 800°C plus tard hop
https://youtu.be/cpKIpPKyQZI

[alka]

une élolienne.... tu sous entend qu'on brasse du vent par ici ?

[thierryvalk]

il va à 600kHz, c'est dommage de l'utiliser en dessous. T'es sur de ça ?

oui.

Extrait des datasehhets.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3251.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/slasea8a/slasea8a.pdf
Page 8

[alka]

ah oui, je viens de remarquer que 3251 est donné nominal 600 kHz avec des options pour changer à 500k ou 450k
Alors que 3255 c'est nominal 450k et options pour changer aux deux autres.

Ca chauffe un peu plus à 600k mais quand même. Encore une chose a essayer.
Ils sont pénibles chez TI a toujours penser qu'on montera à des puissances avec 10% de THD ce qui fait des chiffres irréalistes. Du coup on ne sait pas vraiment a quoi s'en tenir en usage "normal".

[thierryvalk]

D'accord avec toi, mais les transistors de puissance du 3255 ne sont pas les mêmes que ceux du 3251.
Aussi l'intérêt de monter à 600kHz ?
On peut se dire que plus c'est mieux, pas si certain. Le but premier de pouvoir sélectionner différentes fréquences est de ne pas perturber d'autres éléments qui fonctionneraient sur cette fréquence.
par exemple fréquence intermédiaire d'une radio.
Il ne faut pas oublier qu'il y a les harmoniques à gérer, à 600kHz H2 c'est déjà au-dessus du MHz.
Mais rien n'empêchera de faire des tests.

Cette fréquence se répercute sur l'alimentation d'où les capas de filtrage : les 1µF supportées par des électros.
Pour la valeur de ces électro , si l'on regarde chez TI, on va de 470µF pour la datasheet, 1000µF sur une carte ampli pour le 3251 à 4700µF sur carte d'évaluation du 3255.
Le but premier de cet elctro est de compenser l'impédance du PCB et câblage tout en filtrant la Fs.

Pour moi, s'ils ont mis 4700µF sur la carte d'évaluation, c'est principalement que lors d'une évaluation, on a du câblage volant souvent plus long que lorsque qu'un ampli est en boite.
4700, c'est par ampli et au final c'est presque 10.000µF que l'on rajoute sur l'alim.

Encore une fois, plus c'est mieux, pas si certain.
Une SMPS à une régulation au primaire via mesure du secondaire, pas toujours très véloce d'où aussi les capas.

Mais que se passe t'il s'il y a une fort appel de courant ?

On décharge les capas du secondaire, l'alim réagit, compense et décharge sa capa du primaire. Elle devra alors compenser plus.
Le problème alors sera lors de l'arrêt de cet appel de courant, les capas vont maintenir un stress pendant leur recharge puis l'alim devra se mettre debout sur les freins pour limiter sa tension de sortie.
Si a ce moment on refait une appel de courant important, elle risque de ne plus savoir que faire.

Donc, toujours pour moi, soit les capas sur le PVDD sont très grosses et l'alim n'a plus grand chose à réguler, soit on accepte des variations de tensions lors de gros appels avec l'avantage d'avoir un fonctionnement Save.
Ces variation de tensions seront compensées par l'ampli, la seul limitation étant la puissance max à 10% de disto.

[alka]

Il y un intérêt a prendre la PWM au plus haut. Deux avantages : plus précis (normalement, ca signifie moins de thd et bande passante étendue) et plus facile à filtrer (self plus petite). L'inconvénient est que le chip doit le supporter et en particulier les transistors de sortie doivent suivre sans trop chauffer. Ca doit etre la réserve pour le 3255. A tester.


En effet, l'inflation sur les capas d'alim entre schéma et EVM n'est pas expliquée et comme tu dis, sans doute spécifique aux conditions de test avec un Evaluation Module. Sinon, en audio les gros appels de courant sont a des fréquences plutot basses pour une smps et je n'ai jamais vu de souci de vitesse de régulation.

Connex m'a expliqué que la régulation des smps n'aime pas voir trop de capacité car, outre l'appel de courant au démarrage qui risque de déclencher la protection, la régulation finit par etre perturbée si on exagere. Définir la capacité "utile" n'est jamais simple et ça dépend aussi de ce qui est déjà présent en sortie de smps. Plus n'est pas toujours mieux, surtout que là nous serons en BTL et donc pas de bus-pumping qui est la principale motivation pour des grosses capa sur ClassD. Autour de 2200µF par canal me semblait bien, au jugé.

[thierryvalk]

Il y un intérêt a prendre la PWM au plus haut. Deux avantages : plus précis (normalement, ca signifie moins de thd et bande passante étendue) et plus facile à filtrer (self plus petite).

Plus précis, oui et non.
Il y a les temps morts qui sont indépendants de la fréquence et qui devraient être négligeables par rapport à la période.

Plus facile à filtrer, en théorie peut-être.
Plus petite, non si l'on garde la même fréquence de coupure.
Par contre une inductance à tendance à augmenter avec la fréquence (bien que certainement négligeable entre 450 et 600kHz) , a voir aussi le comportement des pistes du PCB.

Capas, on est d'accord.

[alka]

J'avais parlé de faire les calculs du filtre de sortie mais les simulateurs font très bien le travail. Toujours aller au plus simple

10µH + 1µF c'est limite pour 8 ohms. +2.8dB à 20k. -43dB à 600kHz et -38dB à 450kHz c'est correct. Une surtension de +4.6dB à 30kHz que le zobel rajouté pour PFFB aide à calmer car sans lui elle s'envolerait.
Je pense que le PFFB corrigera la petite remontée dans les hautes freq audio. a vérifier.

[thierryvalk]

N'y a t'il pas une différence en bridge au niveau de C1 et HP ?

[alka]

C1 va bien vers la masse et à la bonne valeur.
c'est sur l'autre type de filtrage ou la capa serait entre les deux branches du BTL que ça changerait.

[thierryvalk]

Et pour la R du HP ?

[alka]

Et pour la R du HP ?

ah tu me mets le doute. R=Zhp ou Zhp/2... je réfléchis

[thierryvalk]

Ton simulateur ne supporte pas le bridge ?

EDIT : et si alors tu remplace R HP par 2 résistances en série, tu verra qu'au point milieu il y a toujours 0V
Donc ce point peut être câblé au 0V ce qui fait bien R/2.

[alka]

Ton raisonnement prend l'affaire dans un sens inattendu mais oui c'est correct.
Je l'ai dessiné rien que pour toi pour visuellement montrer qu'on pourrait couper en deux.
Les deux résistances de charge coupent la tension entre les extrémités en deux. Comme c'est différentiel, il y à 0 au milieu.

Faisons travailler le simulateur qui lui se fiche de savoir s'il fait nuit ou pas.

V1 et V2 en opposition de phase pour simuler du différentiel


le trait rouge c'est (Vin+) - (Vin-). Il est plat, c'est normal.
le trait bleu c'est (Vout+) - (Vout-)


20kHz : +2.1dB
450kHz : -38dB
Pic a 26k de +2,4dB

aux arrondis près, comme si j'avais mis 4ohm sur le modèle précédent.
Ca répond à la question. Le vrai pic est deux fois moins haut. Le reste quasi inchangé.