Высококачественный HIFI цифровой модуль усилителя мощности класса D MERUS MA12070 2x80 Вт

Примечание: печатная плата последующей отправки черного цвета, и зеленой версии печатной платы больше нет.

PL-AD-160-это высококачественный цифровой усилитель мощности на основе решения Infineon MA12070. MA12070-это высокоэффективный полностью интегрированный цифровой усилитель мощности звука IC на основе многоуровневой технологии переключения. Благодаря усовершенствованному дизайну и производственным стандартам Infineon PL-AD-160 серия продуктов гарантирует, что весь жизненный цикл остается чрезвычайно высоким. Надежность и стабильность. Он может обеспечить первоклассное качество звука в небольшой посылка вке, подходит для инженеров-дизайнеров для разработки продуктов для домашнего и профессионального аудио-приложений.

Основные характеристики продукта:

1. Многоуровневая технология коммутации с 3-уровневой и 5-уровневой модуляцией делает решение несравненным по энергопотреблению и энергоэффективности-оптимизировано для энергопотребления во время воспроизведения музыки, что делает его чрезвычайно низким энергопотреблением.

2. 2 × 80 Вт Пиковая выходная мощность (26 в PVDD, RL = 4Ω, 10% уровень THD + N), сверхкомпактное, высокоинтегрированное решение-настоящий маломощный корпус.

3. Гибкая реализация 2,0 (2*80 Вт), 2,1 (1*80 Вт + 2*40 Вт), 4,0 (4*40 Вт), 1,0 (1*160 Вт) конфигурация выходного уровня канала через встроенный DIP-переключатель.

4. Контроль ошибок отзывы четвертого заказа может обеспечить лучшее усиление и подавление ошибок лучше, чем традиционный цикл второго заказа, тем самым обеспечивая чрезвычайно низкое искажение сигнала и отличную производительность звука, даже если источник питания не идеальная (шум или пульсация) волна), по-прежнему обеспечивает низкое искажение, высокое качество звука, стабильность и надежность.

5. <160 МВт рассеивание холостой мощности (26 в пвдд, все каналы переключаются); Когда мощность составляет 2 Вт, КПД составляет> 80% (Синусоидальная волна 1 кГц, 8 Ом); при полной мощности КПД составляет> 91% (Синусоидальная волна 1 кГц, 8 Ом).

6. Производительность звука (PMP2): > 1% дБ SNR (A-w, относительно уровня мощности THD + N), без необходимости в сложной динамической конструкции источника питания (традиционные решения для проектирования аудиоисточника питания, которые повышают энергоэффективность).

7. Интегрированный шум на выходе 45 & micro;V (A-w), в большинстве приложений не требуется фильтр нижних частот (LPF).

8. Если выходной уровень высокий, THD + N составляет 0.004%.

9. Управление I2C (четыре дополнительных адреса для DIP-переключателя на плате), которые могут быть подключены внешне к микроконтроллеру для управления рабочим режимом микросхемы, достижение баланса между производительностью и энергопотреблением, И может быть настроен в различных приложениях.

10. Встроенная защита: Блокировка пониженного напряжения, предупреждение о перегреве/ошибке, защита от короткого замыкания/перегрузки, контакт питания для вывода короткого замыкания, отчет об ошибках через последовательный интерфейс (I2C) и защита постоянного тока.

11. Четырехслойная погружная Золотая печатная плата + анодированный радиатор, с отличным отводом тепла и чрезвычайно низким уровнем электромагнитных помех.

Сфера применения

1. Портативные колонки-колонки с питанием от аккумулятора, мобильные колонки Bluetooth, док-колонки, портативные колонки, носимые колонки

2. Домашнее аудио-многокомнатная система, телевизор, звуковая колонка, Система домашнего кинотеатра, независимые компоненты

3. Динамик с голосовым управлением

4. Профессиональные динамики для активного аудио монитора, Power over Ethernet (PoE), многоканальная система

Преимущества и принцип работы многоуровневой технологии

Хотя КПД традиционного аудиоусилителя класса D достиг 90% и выше, его относительно высокая мощность, достигает всего около 50% от обычного КПД громкости, а его спрос на LC фильтры и радиаторы, занимает много места (и стоимость выше). MERUS™Многоступенчатый усилитель класса D нарушает эти ограничения. Ее технологические инновации принесли следующие преимущества:

① Нет необходимости выводить LC фильтр, меньший размер и низкая стоимость

Повышенная эффективность общего объема

Существенно снизить энергопотребление и снизить тепловыделение

④ Благодаря высокочастотному многоуровневому переключателю, детали источника звука могут быть сохранены, а качество звука и чувство звука могут быть улучшены.

В этом прорывном усилителе используется многоступенчатый этап полумостовой мощности для достижения низкого энергопотребления в режиме ожидания или в режиме ожидания. В отличие от традиционных усилителей класса D, каждый этап мощности полумоста этого продукта имеет 4 транзистора/МОП-датчика (у традиционных усилителей класса D только 2). Эти полумосты устанавливают несколько этапов вывода PWM через один источник питания (каждый MOSFET управляется отдельным сигналом PWM), что обеспечивает большую гибкость и может настроить усилитель для наилучшей производительности мощности в любом приложении. Летающий конденсатор (Cfly), расположенный между верхней и нижней МОП-датчиками, постоянно питается от независимой цепи, поэтому потенциал напряжения можно поддерживать на фиксированном уровне. Этот «Летающий конденсатор» в основном выступает в качестве дополнительной силовой направляющей. Таким образом, каждая ступень питания полумоста может установить трехуровневый выходной сигнал на узле коммутации вывода: 0 В, 1/2 PVDD и PVDD.

Рис. 1: MERUS™В усилителе Используется уникальная топология мощности. Основываясь на этой конструкции, каждый полумост может использовать четыре MOSFETs (M1-M4) И летающие конденсаторы между этими мосфетами используются в качестве дополнительных силовых рельсов для установления трехуровневого выходного сигнала на узле переключения выходного сигнала.

В полной конфигурации мостовой нагрузки (BTL)-то есть, сочетая два трехуровневых полумоста с режимами переключения, где режим переключения каждого полумоста фазово сдвинут на 90 ° относительно другого-полученный уровень мощности может обеспечить 5-уровневый режим модуляции для дифференциально подключенных нагрузок динамиков. Многоуровневая модуляция может вырабатывать более высокую выходную частоту, и каждый шаг напряжения меньше. По сравнению с традиционным усилителем класса D, выходной аудиосигнал ближе к форме входного сигнала. Таблица 2:MERUS™Многоуровневый усилитель может обеспечить полную нагрузку моста 5 ступеней выходного сигнала. Эти ниже 5-ступенчатый выход, фильтрация внешнего выходного уровня больше не требуется, в результате общая Потеря мощности сводится к минимуму, а сравнение усилителей традиционного класса, выходной аудиосигнал также ближе к форме входного сигнала.Это 5. Частота переключения выходного узла увеличена до четырех раз от оригинала, остаточная нагрузка на дифференциальный подключенный громкоговоритель также меньше. С более эффективным 、 лучшим управлением и емкостью, усилитель может быть эффективно настроен для работы без фильтров. В этих обстоятельствах частота переключения нагрузки громкоговорителя составляет Полумостовой выход nodemosfetswitch, частота 4 раза. Стоит также отметить, что режим переключения производит три состояния (усилитель традиционного класса может производить только одно состояние) (в это время остаточное переключение из диапазона полностью устраняется), А именно-1/2 пвдд, 0 В и + 1/2 пвдд. В этих состояниях оба полумостовых выхода являются either0V, либо это будет производить полное «изображение» из 50% выходного рабочего цикла. В Применение, это напрямую уменьшит пульсационный ток выхода аудиосистемы. Поскольку нет необходимости подавлять шум или артефакты, переключаемые из диапазона, поэтому в большинстве приложений нет необходимости использовать обычный фильтр modeLCwave. Эффект уменьшения пульсации по току показан на рис. 3. При стандартизации Усилитель традиционного класса, пульсационный ток (пурпурная линия), три уровня или половина моста (зеленая линия) и 5 уровней орблт (серая линия), пульсационный ток модулированного выходного сигнала явно уменьшается. Таким образом, в дополнение к присущему повышению эффективности переключения, поскольку ток пульсации внешних компонентов уменьшается, общее потребление энергии и потери мощности также значительно снижаются. Chart3: ток пульсации внешних компонентов значительно снижен, общее энергопотребление и потеря мощности аудиоприложений также снижены. 0 три уровня и пять уровней сигналов в состоянии, Пульсация свободного тока. Преимущества многоуровневого дизайна усилителя классаБлагодаря многоуровневому усилителю значительно снижает энергопотребление, поэтому его эффективность работы улучшена. Кроме того, он имеет более низкое энергопотребление в режиме ожидания и среднюю громкость, поэтому проектировщикам удобно разрабатывать портативные аудиосистемы с более длительным сроком службы батареи или меньшим размером батареи. Chart4 и 4b:MERUS™Ma12040 Многоуровневое энергопотребление усилителя класса А в режиме ожидания составляет всего 250 мВт. Рядом с режимом ожидания, энергопотребление относительно стабильное, значительно ниже, чем у традиционного усилителя класса, каждый канал может даже достигать 2 Вт. Сравните изображение справа, можно узнать о важности улучшения энергопотребления (MERUS™Ma12040усилитель in4 � 6 � 8 Максимальная выходная мощность под нагрузкой is40W; В этом чехле, оба принимаются 18V power rail).Поскольку общее потребление энергии зависит от средних потерь мощности, а при воспроизведении распространенных аудиосигналов, в основном зависит от потерь в режиме ожидания, с наиболее общего сравнения усилителя класса, общий коэффициент повышения эффективности мощности многоступенчатого усилителя 4 или более. Используется интерфейс цифрового управления, путем выбора различных режимов модуляции и переключения Частота, реализация различных режимов мощности. Во время работы усилителя алгоритм управления питанием автоматически выбирает лучший режим питания в соответствии с заданным уровнем мощности. Бесшовное переключение между режимами мощности, это может минимизировать потери мощности во всем диапазоне выходной мощности, обеспечивая при этом высокую производительность звука и низкие помехи. Потому что нет необходимости Чтобы использовать множество фильтров для подавления ненужных помех, даже в высокомощных приложениях, многоступенчатым усилителям не нужно полагаться на фильтр eitherLCandRCwave, он напрямую управляет динамиками, это снижает затраты на приложение. Даже если дизайнеры аудиопродуктов все еще хотят использовать фильтр itLCwave, они также являются более традиционными усилителями класса малы В размер.Низкая потеря мощности означает меньшее тепловыделение, низкую рабочую температуру. Во многих случаях Плата усилителя может обеспечивать достаточное тепловыделение, даже приложения высокой мощности, для которых обычно требуются специальные радиаторы, не исключение. Благодаря Низкая рабочая температура внутри аудиооборудования, во время работы с высокой выходной мощностью, при воспроизведении музыки на большой громкости, имеет больший запас. Более низкая рабочая температура снижает тепловое ускоренное старение, поэтому это также повышает надежность аудиоустройств.

Размер раствора 80 мм x 60 мм, выходная мощность каждого канала составляет до 80 Вт. Каждый полумостовой выход усилителя имеет только один комбинированный фильтр compactEMIwave.Аналоговый и цифровой™Чипы усилителя мощности объединены со встроенной петлей отзывы четвертого заказа, что может более эффективно подавлять ошибки, которые могут снизить качество звука. Многоступенчатый усилитель использует аудиосигнал для модулирования рабочего цикла сигнала. Таким образом, эта Многоуровневая топология переключения цикла Четвертого порядка сочетается со схемой динамического управления питанием, она ломается Ограничение эффективности и компактности решения аудиоусилителя обеспечивает превосходное качество звука. PL-AD-160Can вдохновляет дизайнеров продуктов, помогает им разрабатывать самые эффективные в мире портативные аудиоустройства, наконец, он выигрывает в пользу большой группы потребителей охраны окружающей среды, которые преследуют инновационные продукты.

Информация о размере модуля

Длина: 80 мм, ширина: 60 мм, высота: 35 мм

Вес: 100 г

Описание интерфейса модуля

1. Вход питания постоянного тока. Последовательность интерфейса сверху вниз: VIN +,GND,VIN +,GND,TwoVIN + и twogndони подключены соответственно к плате для облегчения модульного каскада. VIN + Максимальное входное напряжение составляет + 26 В постоянного тока, абсолютное напряжение выше + 27,5 в навсегда повредит чип! Для обеспечения выходной мощности используйте источник питания мощностью 200 Вт и выше. VIN + Минимальное входное напряжение составляет + 4 в, фактическое рекомендуемое использование 6 В и выше.

2. Вход аналогового аудиосигнала. Последовательность интерфейса сверху вниз: IN0A,IN0B,GND,IN1A,IN1B, соответствующий отдельный громкоговоритель 0a, SPEAK0B,SPEAK1A, аудиовход speak1b. Коэффициент усиления всей платы составляет default20dB.

3. Вход связи внешнего управления. Порядок интерфейса слева направо: SCL (контактный разъем IICClock),SDA (контактный разъем IICData),GND(land),EN (когда чип подтягивается, чип переходит в состояние сброса), отключение звука (отключение вывода, эффективное нажатие).

4. КОНТАКТ выбора адреса IICAddress, он используется для управления выбором нескольких микросхем, когда в параллелическом адресе используются несколько модулей. Позиция 1:AD0, позиция 2:AD1.

5. Выбор режима работы чипа. Позиция 1:MSEL1,position2:MSEL0. (презентация Push up 1)

Позиция 1/позиция 2 = 0/0: 4-канальный Односторонний выход (SE), в это время Максимальная выходная мощность каждого канала составляет 40 Вт. Метод подключения показан на рисунке ниже:

Позиция 1/позиция 2 = 0/1: 2-канальный Односторонний выход (SE)+ 1-канальный полумостовой выход (BTL), в это время выходная мощность каждого канала составляет 40 Вт, мощность полумостового выходного канала 80 Вт. Метод подключения показан на рисунке ниже:

Позиция 1/позиция 2 = 1/0: 2-канальный полумостовой выход (BTL), в это время выходная мощность каждого канала составляет 80 Вт (заводские настройки по умолчанию). Метод подключения показан на рисунке ниже:

Позиция 1/позиция 2 = 1/1: 1-канальный двойной полумостовой выход (PBTL), в это время выходная мощность одного канала составляет 160 Вт. Метод подключения показан на рисунке ниже:

6. Выход аудиосигнала. Последовательность интерфейса сверху вниз: SPEAK0A,SPEAK0B,SPEAK1A,SPEAK1B.

7. Индикатор мощности. Зеленый или синеющий, после нормального питания он должен быть включен, указывает на то, что источник питания модуля нормальный.

Как использовать модуль

1. Установите правильное положение переключателя с 5 циферблатами и правильно Подключите оборудование сигнала.

2. Установите правильное напряжение интерфейса и подключите источник питания постоянного тока, вы сможете увидеть местоположение 7 светодиодов.

3. Интерфейс подключен к источнику звука.

4. Другие детали могут нормально работать без подключения