產(chǎn)品分類
單節(jié)鋰電池2x10W_雙節(jié)鋰電池2x20W動(dòng)態(tài)升壓雙聲道音頻功放組合方案
49
拍明
原標(biāo)題：單節(jié)鋰電池2x10W_雙節(jié)鋰電池2x20W動(dòng)態(tài)升壓雙聲道音頻功放組合方案
一、方案核心需求分析
輸入電壓范圍
單節(jié)鋰電池：3.0V~4.2V（典型電壓3.7V）
雙節(jié)鋰電池：6.0V~8.4V（典型電壓7.4V）
輸出功率要求
單節(jié)鋰電池：雙聲道各10W（4Ω負(fù)載）
雙節(jié)鋰電池：雙聲道各20W（4Ω負(fù)載）
動(dòng)態(tài)升壓需求
在低電壓（如3.0V）時(shí)，需升壓至6V以上驅(qū)動(dòng)負(fù)載，確保功率輸出。
關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
THD+N（總諧波失真+噪聲）：<1%
效率：>85%
待機(jī)功耗：<10mW
二、推薦方案：動(dòng)態(tài)升壓D類音頻功放
1. 芯片選型
| 參數(shù) | 單節(jié)鋰電池方案 | 雙節(jié)鋰電池方案 |
|---|---|---|
| 推薦芯片 | TPA3116D2-Q1（TI） | TPA3255（TI） |
| 升壓功能 | 內(nèi)置動(dòng)態(tài)升壓（Boost） | 內(nèi)置動(dòng)態(tài)升壓（Boost） |
| 輸出功率 | 2x10W（4Ω，VCC=3.7V） | 2x20W（4Ω，VCC=7.4V） |
| 效率 | >90% | >92% |
| 封裝 | QFN32（4mmx4mm） | HTSSOP-28（7mmx5mm） |
2. 電路設(shè)計(jì)
單節(jié)鋰電池方案
升壓電路：TPA3116D2內(nèi)置Boost轉(zhuǎn)換器，支持3.0V~5.5V輸入，動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓（6V~9V）。
反饋網(wǎng)絡(luò)：通過(guò)R1/R2分壓電阻設(shè)置輸出電壓（如6V），確保4Ω負(fù)載下10W功率。
保護(hù)功能：過(guò)溫保護(hù)（OTP）、短路保護(hù)（SCP）、欠壓鎖定（UVLO）。
雙節(jié)鋰電池方案
升壓電路：TPA3255內(nèi)置高效Boost轉(zhuǎn)換器，支持6.0V~10.8V輸入，動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓（12V~18V）。
橋接負(fù)載（BTL）模式：雙聲道獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)2x20W輸出。
效率優(yōu)化：采用自適應(yīng)偏置技術(shù)，降低靜態(tài)功耗。
3. 關(guān)鍵元件參數(shù)
| 元件 | 單節(jié)鋰電池方案 | 雙節(jié)鋰電池方案 |
|---|---|---|
| 電感（L） | 22μH（1A飽和電流） | 47μH（2A飽和電流） |
| 輸入電容（Cin） | 10μF（X5R陶瓷電容） | 22μF（X5R陶瓷電容） |
| 輸出電容（Cout） | 220μF（鋁電解電容） | 470μF（鋁電解電容） |
| 反饋電阻（R1/R2） | 100kΩ/22kΩ（6V輸出） | 150kΩ/33kΩ（12V輸出） |
三、方案優(yōu)勢(shì)
高集成度
內(nèi)置Boost轉(zhuǎn)換器，無(wú)需外部升壓電路，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
支持I2S/TDM數(shù)字音頻輸入，兼容主流音頻處理器。
動(dòng)態(tài)效率優(yōu)化
根據(jù)輸入電壓和負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整升壓電壓，降低功耗。
在低音量時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式（如TPA3255的“待機(jī)模式”）。
保護(hù)功能全面
過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、短路保護(hù)，提升系統(tǒng)可靠性。
四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
散熱設(shè)計(jì)
雙節(jié)鋰電池方案（TPA3255）需加散熱片，確保芯片溫度<85℃。
單節(jié)鋰電池方案（TPA3116D2）可通過(guò)PCB鋪銅散熱。
電源噪聲抑制
在輸入端添加LC濾波器（如10μH電感+10μF電容），降低電源噪聲。
PCB布局
輸入/輸出走線分離，避免干擾。
功率地與信號(hào)地單點(diǎn)連接，降低地彈噪聲。
五、替代方案與對(duì)比
| 方案 | 優(yōu)勢(shì) | 劣勢(shì) |
|---|---|---|
| TPA3116D2（單節(jié)） | 成本低，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 | 輸出功率受限（2x10W） |
| TPA3255（雙節(jié)） | 高功率，效率高 | 成本較高，需散熱設(shè)計(jì) |
| LM4871（AB類） | 無(wú)需升壓，成本低 | 效率低（<70%），發(fā)熱嚴(yán)重 |
推薦選擇：
單節(jié)鋰電池：優(yōu)先TPA3116D2，滿足10W需求且成本低。
雙節(jié)鋰電池：優(yōu)先TPA3255，支持20W輸出且效率高。
六、參考設(shè)計(jì)資源
TI官方設(shè)計(jì)文檔：
TPA3116D2-Q1 Datasheet
TPA3255 Datasheet
設(shè)計(jì)工具：TI的WEBENCH? Power Designer可快速生成參考設(shè)計(jì)。
總結(jié)：
通過(guò)選擇合適的D類音頻功放芯片（如TPA3116D2或TPA3255），結(jié)合動(dòng)態(tài)升壓技術(shù)，可高效實(shí)現(xiàn)單節(jié)/雙節(jié)鋰電池下的雙聲道音頻輸出。設(shè)計(jì)時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注散熱、電源噪聲抑制和PCB布局，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性和音質(zhì)表現(xiàn)。
責(zé)任編輯：
【免責(zé)聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)引用或其他公開資料，版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對(duì)本文的引用持有異議，請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城（marketing@iczoom.com），本方將及時(shí)處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學(xué)習(xí)使用，不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)，拍明芯城不對(duì)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為，是基于自主意愿和獨(dú)立判斷做出的，請(qǐng)讀者明確相關(guān)結(jié)果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權(quán)的文章，請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城（marketing@iczoom.com）注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責(zé)任的權(quán)利。
拍明芯城擁有對(duì)此聲明的最終解釋權(quán)。
相關(guān)資訊
：
云母電容公司_云母電容生產(chǎn)廠商
74ls74中文資料匯總（74ls74引腳圖及功能_內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路）
開關(guān)三極管13007的規(guī)格參數(shù)、引腳圖、開關(guān)電源電路圖?三極管13007可以用什么型號(hào)替代?
芯片lm2596s開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器的中文資料_引腳圖及功能_內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理圖_電路圖及封裝
芯片UA741運(yùn)算放大器的資料及參數(shù)_引腳圖及功能_電路原理圖?ua741運(yùn)算放大器的替代型號(hào)有哪些?
28nm光刻機(jī)卡住“02專項(xiàng)”——對(duì)于督工部分觀點(diǎn)的批判（睡前消息353期）
2012- 2022 拍明芯城ICZOOM.com 版權(quán)所有 客服熱線：400-693-8369 (9:00-18:00)
