TPA3116 TPA3118 e TPA3130 amplificador potência estéreo classe D 15 +15W, 30+30W ou 50+50W alimentação de 4,5 a 26V com entrada analógicas. A série de chips TPA31xxD2 são um eficiente amplificador com estágio de potência digital para potência de até 100W na versão mono. A alta eficiência dos CI’s TPA3116 TPA3118 e TPA3130 tornam o muito utilizado em dispositivos portáteis como mini caixas portáteis como a JBL Charge 3 (TPA3118D2) e Harman Kardon ONYX STUDIO (TPA3116D2), podendo ser alimentado por baterias.
O TPA31xxD2 apresenta um circuito oscilador PLL avançado com múltiplas frequências de chaveamento com opção para evitar interferência em AM. Isso também junto com
a opção de mestre ou escravo, tornando possível sincronizar vários dispositivos.
Os chips TPA3116 TPA3118 TPA3130 estão totalmente protegidos contra falhas, com proteção de curto-circuito, proteção térmica, sobretensão, subtensão e proteção DC. Falhas são relatadas de volta ao processador para impedir que os dispositivos sejam danificados durante as condições de sobrecarga.
Vídeo do prototipo montado pelo amigo Flávio Souza
Ele utilizou a montagem no seu pojeto de forno de refusão SMD
Detalhe da função pinos do TPA3116D2, TPA3118D2 e TPA3130D2
| Pino | Tipo¹ | Descrição | |
| Nº | Nome | ||
| 1 | MODSEL | I | Entrada lógica de seleção do modo (LOW = BD mode, HIGH = 1 SPW mode). Níveis lógicos TTL com conformidade a AVCC. |
| 2 | SDZ | I | Entrada de lógica de desligamento para amp de áudio (LOW = outputs Hi-Z, HIGH = outputs enabled). Níveis lógicos TTL com conformidade a AVCC. |
| 3 | FAULTZ | DO | Relatórios de falhas gerais incluindo excesso de temperatura, DC detect. Dreno aberto. FAULTZ = High, Opração normal FAULTZ = Low, condição de falha |
| 4 | RINP | I | Entrada de áudio positiva para canal direito. Bias 3V. |
| 5 | RINN | I | Entrada de áudio negativa para canal direito. Bias 3V. |
| 6 | PLIMIT | I | Ajuste de nível limite de potência. Conecte um resistor resistor de SVD para GND para definir o limitador de potência. Conecte diretamente ao GVDD para nenhum limitador de potência. |
| 7 | GVDD | PO | Fonte de tensão gerado internamente. Não deve ser usado como alimentação ou conectado a qualquer componente que bão um capacitor de desacoplamento cerâmico de 1μF X7R e os ressitores divisores do plimit e ganho/SLV. |
| 8 | GAIN/SLV | I | Seleciona oganho e seleciona entre o modo mestre e escravo, dependendo do divisor de tensão no pino. |
| 9 | GND | G | Terra |
| 10 | LINP | I | Entrada de áudio positiva para canal esquerdo. Bias 3V. Conecte ao GND para o modo PBTL. |
| 11 | LINN | I | Entrada de áudio negativa para canal esquerdo. Bias 3V. Conecte ao GND para o modo PBTL. |
| 12 | MUTE | I | Sinal mudo para desativar/habilitar rapidamente a saída (alta = saídas hi-z, baixa = saídas ativadas). Lógica TTL. níveis com conformidade com o AVCC. |
| 13 | AM2 | I | Seleção de frequência |
| 14 | AM1 | I | Seleção de frequência |
| 15 | AM0 | I | Seleção de frequência |
| 16 | SYNC | DIO | Entrada / saída do clock para sincronizar vários dispositivos Classe D. Será determinada pelo terminal ganho/SLV. |
| 17 | AVCC | P | Fonte analógica |
| 18 | PVCC | P | Fonte de alimentação |
| 19 | PVCC | P | Fonte de alimentação |
| 20 | BSNL | BST | Boot strap para saída de canal esquerdo negativo, conecte-se a um capacitor cerâmico de 220nf x5r ou melhor para OUTNL |
| 21 | OUTNL | PO | Saída de canal esquerdo negativo |
| 22 | GND | G | Terra |
| 23 | OUTPL | PO | Saída de canal esquerdo positivo |
| 24 | BSPL | BST | Boot strap para saída de canal esquerdo positivo, conecte-se a um capacitor cerâmico de 220nf x5r ou melhor para OUTPL |
| 25 | GND | G | Terra |
| 26 | BSNR | BST | Boot strap para saída de canal direito negativo, conecte-se a um capacitor cerâmico de 220nf x5r ou melhor para OUTNR |
| 27 | OUTNR | PO | Saída de canal direito negativo |
| 28 | GND | G | Terra |
| 29 | OUTPR | PO | Saída de canal direito positivo |
| 30 | BSPR | BST | Boot strap para saída de canal direito positivo, conecte-se a um capacitor cerâmico de 220nf x5r ou melhor para OUTPR |
| 31 | PVCC | P | Fonte de alimentação |
| 32 | PVCC | P | Fonte de alimentação |
| 33 | PowerPAD | G | Conecte-se ao GND para melhor desempenho do sistema. Se não estiver conectado ao GND, deixe flutuante |
TIPO: DO = Digital Output (Saída digital), I = Analog Input (Entrada analógica), G = General Ground (Terra geral), PO = Power Output (Potência de saída), BST = Boot Strap.
Veja nossos projeto de amplificadores e fontes
Redução de EMI em AM
Para reduzir a interferência na banda de rádio AM, o TPA3116D2 tem a capacidade de alterar a frequência de comutação via pinos AM<2:0> . As frequências recomendadas estão listadas na tabela abaixo . A frequência fundamental e sua Segundo harmônico a banda de rádio AM listada. Isso elimina os tons que podem estar presentes devido a Comutação de frequência e sendo demodulada pelo rádio AM.
| EUA | EUROPA | FREQUÊNCIA DE OSCILAÇÃO (kHz) | AM2 | AM1 | AM0 |
| FREQUÊNCIA AM (kHz) | FREQUÊNCIA AM (kHz) | ||||
| 522-540 | |||||
| 540-917 | 540-914 | 500 | 0 | 0 | 1 |
| 917-1125 | 914-1122 | 600 (ou 400) | 0 0 | 1 0 | 0 0 |
| 1125-1375 | 1122-1373 | 500 | 0 | 0 | 1 |
| 1375-1547 | 1373-1548 | 600 (ou 400) | 0 0 | 1 0 | 0 0 |
| 1547-1700 | 1548-1701 | 600 (ou 500) | 0 0 | 1 0 | 0 |
Tabela de seleção de frequência
Deverá utilizar os jumpers na placa (AM0, AM1, AM2) para configuração a frequência de oscilação entre 400 a 1200KHz. Se quiser utilizar na frequência de 400KHz os resistores R12, R13 e R14 podem ser omitidos.
| Frequência de oscilação | Seleção¹ | Frequência KHz |
|---|---|---|
| AM2=0, AM1=0, AM0=0 | 400 | |
| AM2=0, AM1=0, AM0=1 | 500 | |
| AM2=0, AM1=1, AM0=0 | 600 | |
| AM2=0, AM1=1, AM0=1 | 1000 | |
| AM2=1, AM1=0, AM0=0 | 1200 | |
| AM2=1, AM1=0, AM0=1 | Reservado | |
| AM2=1, AM1=1, AM0=0 | ||
| AM2=1, AM1=1, AM0=1 |
(1) 0 igual = jumper fechado, 1 = Jumper aberto
Veja outros projetos utilizando o CI TPA3116
TPA3116 – Placa mini amplificador potência
Circuito amplificador potência áudio CI TPA3116D2 Classe D
Configurando o ganho da montagem com TPA3116, TPA3118 e TPA3130
Na nossa aplicação estamos utilizando configuração master com 26dB de ganho e impedância de entrada de 30K, porém caso prefira poderá utilizar outra configuração de resistor. Sendo nossa placa na configuração master.
| MASTER / SLAVE MODE | GANHO | R2 (para GND)¹ | R3 (para GVDD)(1) | IMPEDÂNCIA DE ENTRADA |
| Master | 20 dB | 5.6 kΩ | OPEN | 60 kΩ |
| Master | 26 dB | 20 kΩ | 100 kΩ | 30 kΩ |
| Master | 32 dB | 39 kΩ | 100 kΩ | 15 kΩ |
| Master | 36 dB | 47 kΩ | 75 kΩ | 9 kΩ |
| Slave | 20 dB | 51 kΩ | 51 kΩ | 60 kΩ |
| Slave | 26 dB | 75 kΩ | 47 kΩ | 30 kΩ |
| Slave | 32 dB | 100 kΩ | 39 kΩ | 15 kΩ |
| Slave | 36 dB | 100 kΩ | 16 kΩ | 9 kΩ |
(1) – Utilize resistor de ao menos 5% de tolerância
Esquema do amplificador classe D
Sugestão de placa de circuito impresso para montar amp classe D
Sobre o circuito de amplificador com CI TPA3116D2, TPA3118D2 ou TPA3130D2
Deve escolher o CI de acordo com sua necessidade de potência, sendo que cada um chip terá um limite máximo de potência. Nosso circuito está configurado para ganho de 26dB no modo BTL. A bobina deve ser 10uH e de ao menos 5 Amperes. O circuito em volta do transistor PMBT3906 é responsável pelo mute ao ligar e desligar a placa, evitando o estalo na caixa de som. Os componentes são SMD 0805, que não são difíceis de soldar. Também se preferir pode encomendar na JLCPCB a placa já com os componentes SMD soldados.
Lista de material para montar amplificador com tpa3116
| Componente | Valor | Descrição | Quantidade |
| Capacitores | |||
| C1, C2, C3, C5, C11, C30 | 1uF | Capacitor cerâmico SMD 0805 – 25V 10% X7R | 6 |
| C4, C12, C15 | 100n | Capacitor cerâmico SMD 0805 – 50V 10% X7R | 3 |
| C6, C7, C8, C9 | 220n | Capacitor cerâmico SMD 0805 – 25V 10% X5R | 4 |
| C10, C26, C27, C28, C29 | 10n | Capacitor cerâmico SMD 0805 – 100V 10% X7R | 5 |
| C13, C16, C22, C23, C24, C25 | 1n | Capacitor cerâmico SMD 0805 – 100V 10% X7R | 6 |
| C14, C17 | 470uF a 1000uF /35V | Capacitor eletrolítico | 2 |
| C18, C19, C20, C21 | 680n / 63 ou 100V | Capacitor poliéster | 4 |
| C31 | 100µ/35V | Capacitor eletrolítico | 1 |
| Conectores | |||
| CN1 | INR (Entrada de áudio canal direito) | Borne Conector KRE 2 Vias | 1 |
| CN2 | Power (Alimentação 5 a 24V) | Borne Conector KRE 2 Vias | 1 |
| CN3 | INL (Entrada de áudio canal esquerdo) | Borne Conector KRE 2 Vias | 1 |
| CN4 | OUTR (Saída de áudio canal direito) | Borne Conector KRE 2 Vias | 1 |
| CN5 | OUTL (Saída de áudio canal esquerdo) | Borne Conector KRE 2 Vias | 1 |
| Semicondutores | |||
| D1, D2 | 1n4148 | Diodo SMD MiniMELF SOD80 | 2 |
| IC1 | TPA3116D2, TPA3118D2 ou TPA3130D2 | CI Amplificador de áudio classe D da Texas Instruments | 1 |
| Q1 | PMBT3906 | Transistor PNP SMD SOT23-3 | 1 |
| Resistores | |||
| R1, R5, R6, R7, R8 | 3.3 Ohms (3R3) | Resistor SMD 0805 – 5% | 5 |
| R2 | 100K (104 ou 01D pi 1003) | Resistor SMD 0805 – 1% | 1 |
| R2, R4, R12, R13, R14 | 100K (104) | Resistor SMD 0805 – 5% | 5 |
| R3 | 20K (203 ou 30C ou 2002) | Resistor SMD 0805 – 1% | 1 |
| R9, R10 | 470K (474) | Resistor SMD 0805 – 5% | 2 |
| R11 | 47K (473) | Resistor SMD 0805 – 5% | 1 |
| Diversos | |||
| L1, L2, L3, L4 | 10uH | Indutor SMD de 10uH / 6A | 4 |
| Solda, Fios, Pci, Caixa, fonte de alimentação, dissipador de calor | |||
Download do arquivos em PDF, Gerber e PNG para montar o amplificador
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Inclui layout da placa em PDF, PNG e Gerber, além dos arquivos para montagem SMD
Datasheet em PDF do TPA3116, TPA3118 e TPA3130
TPA3116D2 15-W, 30-W, 50-W Filter-Free Class-D Stereo Amplifier Family With AM Avoidance datasheet (Rev. G)
Aplicação de placa avaliação EVM com TPA3116 – PDF
TPA3116D2 EVM User’s Guide (Rev. B)
Aplicação de placa avaliação EVM com TPA3118 – PDF
TPA3128D2EVM — TPA3128D2 2×30-W Class-D Amplifier With Low Idle Power Dissipation Evaluation Module
Nota de aplicação AN-1737 Gerenciando EMI em aplicações de classe D de áudio (Rev. A) – PDF
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