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ACM3108/ACM3128/ACM3129立体声D类功放芯片系列动态调整升压CLASS H功能延长音箱电池续航时间

作者:深圳市永阜康科技有限公司 梁雄时间:2022-12-15来源:电子产品世界收藏


本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202212/441681.htm

引言

内置电池便携式音箱续航时间是重要的考量指标。而现在输出功率越做越大,因为功率是保证音质效果的重要前提。功率越大,音频功放供电电压就要越高,蓝牙音箱的锂电池和广场舞拉杆音箱的铅酸电池,直供输出功率有限,所以要提升输出功率,现在通用的做法是电池升压后再给功放芯片供电。

这里重点介绍的就是CLASS H的显著作用。CLASS H就是根据音乐信号。传统的方式是DCDC升压到一个固定电压,比如15V,从电池电压升压到15V,升压芯片的压力会比较大,就像跨台阶一样,跨的越大压力越大,效率会大幅降低,从而带来的发热量大幅增加。这种传统固定升压的方案,使得这种DCDC压力得不到释放,不管音乐信号平均幅度是多小,升压芯片都要维持低效率状态,发热量也得不到降低。音频功放也是面临一样的挑战,传统方案不管音乐信号大小,功放的电源都是固定高电压,输出PWM波形的高电平就是高电压。同样输出1W,9V和18V供电效率差别还是很大的。替代这种固定升压的方案,必将成为新一代便携式产品的趋势。

深圳市永阜康科技有限公司现在大力推广具备的D类功放芯片系列-ACM31XX系列,功率覆盖单声道10W-100W、双声道2*10W-2*50W,供电满足1-5串锂电池及铅酸电池的应用,能够保证足够功率输出及音质体验的前提下,极大延长电池的续航时间。

产品选型及参数如下表:

产品型号

典型功率

通道数

工作

电压

Rdson

(mΩ)

封装

ACM3108

2×25W/16V/4Ω/THD+N1%

2

4.5V-16V

120mΩ

QFN-16

ACM3128

2×48W/22V/4Ω/THD+N1%

2

4.5V-26.4V

75mΩ

TSSOP-28

ACM3129

2×57W/24V/4Ω/THD+N1%

2

4.5V-26.4V

75mΩ

TSSOP-28(散热片朝上)

说明一:ACM3108/ACM3128管脚兼容;

说明二:双声道功放芯片系列,支持PBTL模式驱动单声道;

说明三:Rdson越小,驱动能力越强,效率越高;

ACM31XX系列音频功放内置动态升压检测功能,通过GlassH管脚输出对外接DC-DC升压IC的FB脚控制信号。实现信号大小智能跟踪,动态升压,达到明显提高效率的效果。以下应用说明:

步骤如下:                

1. 按照要求的输出功率,电池能提供的电流大小,确定升压输出最大值(VOUTH)。2. 按照电池最高电压以及DC-DC的PWM占空比,确定升压输出最小值(VOUTL),一般比电池充满电压高0.6V以上即可。

3. 按照DC-DC升压IC的FB分压电阻取值范围,先取FB管脚下拉电阻R2。

4. 根据VOUTH,VOUTL,R2,VFB(升压IC参考电压),Vctrl(固定3.5V)输入

自动计算另外两电阻R1,R3匹配的电阻值,下表为典型值。

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image.png

下图来展示一下ACM3108,在下,PVDD的变化。下图蓝色是DCDC的PVDD,绿色是音频输出信号。

1671082831843386.png

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随着音乐信号的变化,PVDD能实时调整,并且留有一定的余量,保障了音质。ACM3108/ACM3128/ACM3129都带有ClassH功能。这个功能可以通过管脚pin13,去控制DCDC升压芯片的FB脚,从而控制DCDC电压。

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动态升压既能保证了瞬态大功率的动态范围,又能降低整机功耗,是比较理想的综合方案。

ACM3129应用说明

ACM3129A DEMO原理图

1671082886277753.png

ACM3129A DEMO顶层布线图

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ACM3129A DEMO底层布线图

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ACM3129A DEMO贴片图

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ACM3129A DEMO BOM表

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ACM3129A DEMO实物图

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ACM3108/ACM3128应用说明

ACM3108_ACM3128 DEMO原理图

1671083012961354.png

ACM3108_ACM3128 DEMO顶层布线图

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ACM3108_ACM3128 DEMO底层布线图

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ACM3108_ACM3128 DEMO贴片图

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ACM3108_ACM3128 DEMO BOM

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ACM3108_ACM3128 DEMO实物图

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