TI中文支持网Part Number:TPA3128D2
您好，
目前使用TPA3128D2EVM做測試，IC採用TPA3128D2，
已測試BTL模式8歐姆24V輸入1%與10%與文件圖11相符，
但是測試BTL模式4歐姆24V輸入輸出約24W+24W時，
輸出會一直重覆上電與跳掉，量測FAULTZ電壓會0V與12V之間跳躍，
推測是跳保護，由於OCP可以到7.5A認為可能性不大，
有可能僅剩OTP問題，但是由於測試瓦數並不高，
測試電流也比BTL模式8歐姆還低，
誠懇請問有什麼可能?
謝謝您!!
Amy Luo：
您好，
下面表格是数据表截图，可以看出产生FAULTZ拉低的现象有3种情况，过流、过温和 DC Offset过高，如果您排除了过流和过温，那么看下是否产生了过高的 DC Offset？您可以实测下输出波形吗？看下是否存在一定的直流成分？
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Shang Chih Chang：
Dear Amy:
您好，謝謝您的回覆，
不好意思，沒有打上，
4歐姆24V輸出約24W+24W時，
是有吹風扇的放久還是會跳，
但不吹風扇時跳掉頻率更快，
但是由於測試瓦數並不高，
所以覺得很奇怪，
DC Offset部分也會再確認看看，
謝謝您!!
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Amy Luo：
如果吹风扇有所改善的话，那可能是过温保护；同样的供电电压，在4Ω负载时输出电流相比8Ω时应该高才对，您为什么说“測試電流也比BTL模式8歐姆還低”，您是测量的哪里的电流？
发生过温保护与输出功率有一定关系，但是更主要的是PCB设计时要做好散热处理，否则的话，发热热量散不出去就会发生过温保护；
TPA3128D2 EVM板用户指南中有PCB Layouts示例，您可以参考，如下截图：
EVM板用户指南：https://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/slou457/slou457.pdf
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Shang Chih Chang：
測量的電流是電源供應器24V供應電流，
目前PVCC跟AVCC都供電24V，
BTL 8Ω測試24V(THD 10%)，
電流3.5A、單邊電阻兩端電壓17.32V瓦數37.5W，
BTL 4Ω時電流3A、單邊電阻兩端電壓9.87V瓦數24.4W，
與8Ω測試瓦數與輸入電流都比較低，
但是會導致OTP保護?
目前是用TPA3128D2 EVM板測試，
如果要能夠測BTL 4Ω 1%與10%數值以目前EVM PCB散熱是不夠的?
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DC Offset，
頂點峰值13.9V底部峰值13.9，
應該沒有DC Offset問題。
謝謝您的回覆!!
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Amy Luo：
EVM板应该支持4Ω的负载（我手头上没有EVM板，我没有实测），上述测试是在EVM板上测量的吗？
您是否按照EVM板用户指南进行了相应的设置？
另外供电电源是否满足以下要求？
Shang Chih Chang 说：
電流3.5A、單邊電阻兩端電壓17.32V瓦數37.5W，
BTL 4Ω時電流3A、單邊電阻兩端電壓9.87V瓦數24.4W，
这里是什么意思？测量的哪里的数据？
看您测得波形，没有发生DC fault；
查找问题方向还可能是欠压问题，您还可以实时检测供电电压吗？看工作过程中是否发生了电压降？
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Shang Chih Chang：
上述測試是在EVM測量的如下圖，
PVCC與AVCC皆供應24V接法如下圖，J3的2、3PIN短路，
線材使用16AWG，目前電流測試不到8A，
測試BTL 4Ω時電流3A、單邊電阻兩端電壓9.87V瓦數24.4W，
此時供電電壓降至23.66V，
兩顆電阻量過各自電壓一樣，
所以只記錄一邊數值，所以數值僅量單邊電阻，
所以輸出總瓦數為24.4W+24.4W=48.8W，
發現效率也有問題僅有48.8W/3A/23.66V=68.75%，
設置按照TPA3128D2 Evaluation Module設定如下，
謝謝!!
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Amy Luo：
您使用的24V供电电源，它能够输出的最大电流是多少？
Shang Chih Chang 说：測試BTL 4Ω時電流3A、單邊電阻兩端電壓9.87V瓦數24.4W
您是使用的纯电阻代替的4Ω喇叭是吗？输出端接4Ω电阻时，24V电源输入至EVM板的电流是3A？输出端4Ω电阻两端的电压有效值是9.87V？输出端4Ω消耗的功率是24.4W？是这个意思吗？
PLIMIT pin电压是多少？
您是要测功放的工作效率吗？请按照下面手册 9.1 Efficiency Measurements章节进行测量：
https://www.ti.com/lit/pdf/sloa068?keyMatch=SLOA068A
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Shang Chih Chang：
Amy Luo 说：您使用的24V供电电源，它能够输出的最大电流是多少？
最大輸出電流可到6A，功率24V x 6A =144W，功率測到140W沒問題的，
Amy Luo 说：您是使用的纯电阻代替的4Ω喇叭是吗？输出端接4Ω电阻时，24V电源输入至EVM板的电流是3A？输出端4Ω电阻两端的电压有效值是9.87V？输出端4Ω消耗的功率是24.4W？是这个意思吗？
是的，
Amy Luo 说：PLIMIT pin电压是多少？
BTL 4Ω 24.4W時，PLIMIT與GVDD電壓一樣量測5.76V跳掉時電壓變為5.84V電壓來回跳動變化，
此時吹風扇比較久才會跳，可能是效率變差IC更燙，就算風扇吹，熱還是會慢慢累積導致過溫度保護?
目前R4轉到底PLIMIT電壓等於GVDD電壓，應該是沒有功率限制的，
Amy Luo 说：您是要测功放的工作效率吗？
只是發現BTL 4Ω 24.4W時效率有問題，
Shang Chih Chang 说：
BTL 8Ω測試24V(THD 10%)，
電流3.5A、單邊電阻兩端電壓17.32V瓦數37.5W，
BTL 8Ω THD 10%是正常的估算37.5W x 2 / 24V / 3.5A=89.29%
與下圖24V曲線效率相符，
主要問題是BTL 8Ω測試正常，
但僅改電阻為4Ω之後(會因為改4Ω IC判斷會有不同嗎?)，
導致跳保護、效率降低(導致IC過燙過溫度保護?)，
但為什麼會發生跳保護跟效率變低?
目前討論比較有可能是過溫度保護，
矛盾的是BTL 8Ω瓦數可測到37.5W+37.5W(24V@THD 10%)，
但BTL 4Ω瓦數只推到24.4W+24.4W就保護住了?
謝謝您的回覆!!
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Amy Luo：
我想先确认下，在4Ω负载时，芯片是否有明显的温升而导致过温保护？您是否有办法测量下 TPA3128D2的温升？
另外，在4Ω负载时，24V的供电电流为3A您是怎样测量的？
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Shang Chih Chang：
4Ω負載時，溫度量測約125度會跳，然後溫度再下降，在上升至125度，
測試溫度探點只能貼IC外殼，可能內部溫度更高?
電流是電源供應器輸出串聯電表做測量，
謝謝!!
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Amy Luo：
是的，内部温度（结温）比IC外壳温度更高；
我大概计算了下可以归结为过温保护。输入功率24V*3A=72W；输出功率24.4W+24.4W=48.8W，发热功率72W-48.8W=23.2W；IC 结到外壳顶部的热阻按0.3°C/W计算，温升约为7°C（23.2W*0.3°C/W），即结温为125°C+7°C=132°C；
过温保护触发点是150°C±15°C，很接近上述计算值132°C，并且根据您的描述 “温度量测约125度会跳，然后温度再下降，在上升至125度”，这应该是到达125°C，设备过温保护关闭输出，设备温度会降，因为自动恢复设置，降到一定温度设备又开始输出，温度又升高。
但是按照数据表提供的工作效率，在24V，25W输出，4Ω负载时，约为85%，这样算发热功率25*2/85%-25*2=8.8W，热阻按结到电路板的4.8 °C/W计算，温升约为42°C，加上室温算30°C，也才72°C，远低于过温保护触发点是150°C±15°C。
所以，建议您按照用户指南再检查下EVM哪里是否存在设置不当造成的
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Shang Chih Chang：
這就是比較納悶的點了，
8Ω測試時有燒機半小時是穩定的，
此時量測溫度119度，
Shang Chih Chang 说：
BTL 8Ω測試24V(THD 10%)，
電流3.5A、單邊電阻兩端電壓17.32V瓦數37.5W，
發熱功率約24V x 3.5A / 90% – 37.5W x 2 = 18.3W,
溫度約為18.3W x 4.8°C/W +30°C = 117.8°C與量測接近，
8Ω測試結果應該能證實EVM的設置是可以的，
設置一樣僅有將8Ω改為4Ω就過溫度保護?
謝謝您的回覆!!
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Amy Luo：
在2种负载测试情况下，您是仅由8Ω负载改为4Ω负载，其他设置接线都没有改变，是吗？
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Shang Chih Chang：
是的，謝謝!!
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Amy Luo：
对上述现象我也很疑惑，但是看到下面帖子中Shawn工程师的解释后，我才知道数据手册中给出的典型特性曲线是瞬时输出功率下的参数，而不是连续输出情况下的。因此，上述现象应该是受到了板子的热性能的限制，使得长时间输出时发生过温保护。
https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/704752/tpa3128d2-tpa3128d2?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=TPA3128D2#
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Shang Chih Chang：
看了帖子，
有說明24V 4Ω大約為 56W (THD 1%)和 70W(THD 10%)，
引用
While the continuous output power is limited by the thermal performance, which is actually a system level performance.
So for different application design, the continuous output could be very different.
僅能說可能應用不同?
4Ω(板子測試受限熱性能?)/8Ω(板子測試可行),
導致測試連續輸出時會有受限熱性能的限制，
謝謝您的回覆!!
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Amy Luo：
Shang Chih Chang 说：有說明24V 4Ω大約為 56W (THD 1%)和 70W(THD 10%)，
这里是瞬时输出下的参数，而不是连续输出情况下的，因为在连续输出时，板子持续发热，而转换效率没有那么高，发热量大于散热量，板子温度就会持续升高；而瞬时输出参数，是指板子不受热性能限制时可以输出的最大功率。
负载为4Ω，电路的转换效率没有为8Ω时高，因此，在4Ω时发热量大于在8Ω时，使得设备在达到发热量与散热量的平衡时，其温度超过触发保护的温度点，因此在同样的测试环境下不能连续正常工作。可以降低测试环境温度或增加散热速度（比如用风扇吹风加快空气流动、使用散热片降低热阻等）来改善这种情况。
在供电电压14.4 V时，可以持续输出的功率是25W （THD+N = 10%）；在供电电压21 V时，可以持续输出的功率是30W （THD+N = 10%）；
而在瞬时输出功率下，供电电压14.4 V时，瞬时输出功率是27W左右，在供电电压21 V时，瞬时输出的功率是55W；
表格参数对比 figure12可以看出供电电压越大，可以持续输出的功率受热性能的影响越大。
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Shang Chih Chang：
好的，
感謝您的回覆，
BTL 4Ω因效率較低跟受限於EVM散熱，
而導致過溫度保護，
Shang Chih Chang 说：
輸出總瓦數為24.4W+24.4W=48.8W，
發現效率也有問題僅有48.8W/3A/23.66V=68.75%，
雖然不知道為什麼實測效率是更低的(可能過燙效率更低?)，
目前也僅能認為是BTL 4Ω 因效率較低跟受限於EVM散熱無法達到了，
謝謝!!
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Amy Luo：
您可以在室温时，且使用风扇散热，或使用其他散热措施时，给EVM板刚上电时测试其24V供电电压电流吗 即在EVM板子还没有太热时，看其工作电流？
另外，PVCC和AVCC分开供电也可以提高效率，具体见下面文档第3部分：
https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/sloa238a/sloa238a.pdf
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Shang Chih Chang：
PVCC等於AVCC供電24V，
剛上電流約2.46A隨時間慢慢升到2.5A，
電流變化不大，這次測試效率變正常一點，
效率約48W/24V/2.5A=80%，
但還是會跳過溫度保護，
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PVCC供電24V；AVCC供電5V，
電流量測24V，剛上電流約2.49A隨時間慢慢升到2.54A，
效率跟瓦數差不多，
看文件僅差mW可能看不太出來?
謝謝!!
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Amy Luo：
1、通过您的测试，可以知道散热做的越好功放的效率越高，这也验证了在4Ω时，板子受到了热性能的限制；
2、PVCC供电24V；AVCC供电5V时，通过sloa238a.pdf文档，如下截图，可以知道减少功率76mW，在整体功率上确实不明显；
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Shang Chih Chang：
好的，
謝謝您的回覆!!
