Усилитель на TDA8954

[FLEKSO]

Доброго времени суток! Поиском по форуму искал но что то ничего конкретного не нашел.(плохо искал?).
Суть в следующем: собрал свой первый в жизни усилитель на TDA8954 по типовой схеме включения из даташита, развел плату, спаял и включил(без нагрузки). Результат был немного предсказуем микросхема ушла в защиту по току(зажегся светодиод), но при этом бешено грелась Почесав тыковку взялся за паяльник и поменял микросхему на новую, а также выпаял выходные дросселя и все что после них. После включения микра стартовала нормально, после подачи на вход сигнала на выходе он тоже был(смотрел осцилом) на радостях запаял назад дросселя и остальную обвязку и после включения вторую микру постигла участь первой Почему так происходит я не понимаю, опыта в построении усилителей 0.
Подскажите пожалуйста какие изменения надо внести в схему чтобы добиться нормальной работы усилка? Есть мысли только добавить защитные диоды в выходные цепи.
Питаю усилок от лабораторного блока питания Mastech HY3003D-3 напряжением 15В, выходные дросселя Ver2923.
TDA8954.pdf
Ver2923.pdf
Схема и плата.rar

[Nikolay_Po]

Offтопик:
Положите схему и плату картинками. У меня есть желание посмотреть и попробовать помочь. Но не желания открывать архивы и нет софта для открытия схем и чертежей ПП.

[IVX]

Nikolay_Po, при любом буйстве воображения, едва-ли удастся сделать РСВ лэйаут лучше, чем рекомендованный в аппноте на 8954 (я его давал в какой-то class D ветке). А в случае с 8954 РСВ решает всё.

[FLEKSO]

Вот схема и плата в картинках. Апноту попытаюсь найти, спасибо.

[Nikolay_Po]

1. Удивили включением диода в качестве мостовой нагрузки между выходами каналов микросхемы. Понятно, он защитный. Но это ДИОД! Микросхема должна сгореть обязательно. КЗ она ещё выдержит, а вот работу каналов враздрай друг на друга - врядли.
2. Не нашёл на плате C10 C11 (может, не подписаны?)
3. Не смущают размеры конденсаторов в снабберах и в блокировочных цепях силовой части? По-моему, ёмкости нужно брать крупнее габаритами. Учитывайте величину переменного тока через конденсатор. У конденсаторов есть потери и даже относительно небольшой ток может перегреть маленький корпус. Сравните Вашу плату с заведомо рабочими, серийными платами из коммерческих устройств. У них такие же мелкие ёмкости в силовой блокировке и фильтрации выхода? Если нет - подумайте и сделайте себе как у них.
4. Не уверен, что делать земляной полигон сеточкой - хорошая идея для УМЗЧ класса "D". Нужно бороться за миллиОмы импеданса. (Моё собственное мнение).
5. Увидел дорожки выхода от микросхемы. Но не увидел дорожек питания к микросхеме, с которых берётся тот самый ток для выхода. Вижу что-то тонюсенькое, на силовое питание не похожее.
6. Смотрите, что я писал здесь, чтобы зря не повторяться: Class D.TDA8950. Начало.
7. Удачи!

[FLEKSO]

Спасибо большое Nikolay_Po! прочитал ваши комментарии и ветку форума которую вы посоветовали, внес изменения в схему(выбросил диод,конденсаторы в выходных цепях в больших корпусах, с10-11 пленочные) и усилитель заработал. Правда пара глюков еще осталась.
Усилок почему то отказывается работать на напряжении питания больше чем +/-20В срабатывает защита по току. Также срабатывание защиты вызывает попытка включения усилка в режиме mono BTL при этом из динамика раздаются щелчки.
Я так понимаю что эти глюки связаны с отвратным дизайном платы или есть чтото еще, что я проглядел?

[Nikolay_Po]

Не могу ничего сказать - не приведено точной схемы того, что у Вас на плате. На плате не видно обозначений (или не все, или так тонко, что не разобрать). Сделаете схему в виде картинки и чертежи слоёв платы с чётким обозначением элементов - посмотрю.
При повышении напряжения срабатывает защита по току, как я понимаю, под нагрузкой? Уточните, что за нагрузка, как подключали (где взяли землю для нагрузки)? Чаще всего в случаях, подобному Вашему, защита усилителя срабатывает из-за больших наводок: как от электромагнитных - с дорожки на дорожку, так и от падения напряжения на дорожке там, где не не должно было - из-за большого полного сопротивления на частоте работы схемы.

[FLEKSO]

Еще раз здравствуйте, нашел время и занялся усилителем. Схему взял из апноты про которую говорил IVX, плату тоже развел по новой. Если у вас найдется время и желание покритикуйте пожалуйста дизайн ПП. Единственное отличие в схеме это диоды V1-4 рекомендованых я не нашел и заказал MURS120T3.

[Nikolay_Po]

1. Не вижу переходных отверстий для снижения импеданса земли. Нужно наставить их побольше вдоль разрывов полигонов (где полигон пересекается дорожкой), чтобы ВЧ-ток мог преодолеть разрыв полигона не в обход по периметру разрыва, а через переходные отверстия по противоположной стороне платы.
2. В рабочем режиме через конденсаторы фильтра C15 и C25 может протекать реактивный ток до 2.5А (при максимальном питании и тишине на входах). Нарочно проверил схему в симуляторе. Выдерживают ли конденсаторы такой ток? Те, что выбрал разработчик микросхемы для демо-платы - на пределе, нарочно проверил по паспорту от Вишай. Для справки - напряжение на конденсаторах при максимальном питании до 3В действующего значения (синусоида), частота около 338кГц.
3. Контакты питания "+" и "-" должны быть рядом с силовым земляным контактом. Не понимаю, откуда такая глупая мода разносить + и - питания по сторонам платы с землёй по центру. Нужно или у каждого полюса своя земля, если разнесены по разным местам, либо оба полюса вместе с общей землёй. Все три провода питания должны идти плотно вместе. Соответственно и к плате должны присоединяться рядом.
4. Где крепёжные отверстия в нижней по рисунку части платы?
5. Дорожки для диодов защиты тонковаты. В аварийном режиме мало ли что - ещё и плата погорит.

[IVX]

Схему взял из апноты про которую говорил IVX, плату тоже развел по новой

всё наоборот сделали, схема может быть любая, а вот РСВ только такая.

[FLEKSO]

Здравствуйте Nikolay_Po. Выделил время и поправил плату усилителя в соответствии с вашими замечаниями(кроме разъёмов питания). Собрал плату, вроде работает, но все равно валится в защиту по току при напряжении питания больше +/-15В. Режим mono-BTL, нагрузка согласующий трансформатор типа ТВ к которому зацеплен рупор на 100Вт 24Ом. В защиту оно походу валится из-за самовозбуждения, потому что при попытках подбора входных RC фильтров улучшения есть, но небольшие.

[Nikolay_Po]

...вроде работает, но все равно валится в защиту по току при напряжении питания больше +/-15В. Режим mono-BTL, нагрузка согласующий трансформатор типа ТВ к которому зацеплен рупор на 100Вт 24Ом.

А какое сопротивление у трансформатора постоянному току? Как у динамика для штатной мостовой схемы или намного меньше? Может, дело в постоянной составляющей между выходами, которая подмагничивает трансформатор и уводит микросхему в защиту? Попробуйте поставить последовательно с трансформатором такой резистор, чтобы сопротивление нагрузки усилителя по постоянному току стало не менее минимально допустимой нагрузки усилителя в мостовой схеме при заданном напряжении. Посмотрите, что получится.

...В защиту оно походу валится из-за самовозбуждения, потому что при попытках подбора входных RC фильтров улучшения есть, но небольшие.

Такое впечатление, будто у Вас нет осциллографа. По-моему, не разумно пытаться отлаживать такие схемы без приборов, на уровне догадок, да ещё без опыта.

По поводу платы: проём в земляном полигоне, на котором стоит микросхема, заставляет токи выхода (включая ВЧ) обходить от фильтра питания вокруг микросхемы. Вы не уяснили главного, что пути больших токов в импульсной схеме должны быть очень короткими и компактными. Иван писал выше, что нужно делать плату как "по паспорту" (datasheet). А там подвод питания и выходы - по одну сторону от микросхемы.
Уже в который раз повторю: нарисуйте на Вашей плате путь тока для каждой полярности (для каждого ключа выходного каскада половинки микросхемы) от полюса питания на фильтре питания через микросхему в выходной дроссель. Далее через фильтр на землю и по земле обратно в землю фильтра питания, на землю разъёма питания. И сравните этот путь со путём на плате от производителя микросхемы.
Ещё рекомендация: плюньте пока на технологичность, а разведите плату с приоритетом силовых дорожек: земля, питание, блокировка питания, выход на дроссель и выходной фильтр. Чтобы все эти дорожки были короткими, широкими и компактными. Чтобы ВЧ-ток, попав из дросселя на выходной фильтр, тут же с фильтра выхода попал прямо на землю фильтра питания. При этом чтобы фильтр питания был чуть ли на выводах микросхемы. И лишь после того, как достигли идеала в разводке сильноточной части, по остаточному принципу разводите слаботочную, используя перемычки, чтобы не рвать полигон земли. Дальше будет видно.
Удачи.

[FLEKSO]

Здравствуйте Nikolay_Po. Перечитал еще раз ваши посты, апноту по микросхеме и тему форума “Class D.TDA8950. Начало.” Потом подумал, подумал еще раз, внес некоторые изменения в схему и в итоге на свет родился новый дизайн платы. И все заработало! На любых напряжениях питания, в защиту валится только когда нужно.

В общем СПАСИБО ОГРОМНОЕ Nikolay_Po без вас работоспособности девайса я бы или не добился вообще или добился бы, но ценой ведра сгоревших микрух.

P.S. Осциллограф я себе всё таки купил(RIGOL DS1102E)

[Nikolay_Po]

FLEKSO, рад, что получилось. Плата, конечно, странная. Если заработало (я так понимаю, здесь не High-End, а что-то вроде системы оповещения) - то здорово. Но для запуска в серию я бы погонял усилитель в разных условиях - по температуре, по питанию, по нагрузке, по сигналу. Всякое бывает, особенно, если опыта не много.
Судя по подходу, настойчивости и дизайну плат Вы разработчик, которого прижало и пришлось срочно разрабатывать не типичную для Вас конструкцию.

[classDfan]

Друзья, поделитесь апнотом, обыскал весь сайт NXP, ничего не нашел!

[testerc]

Вот UM10373_1
Интересно, а можно ли подключать в режиме BTL 4омную нагрузку, если не требуется мощность выше 200ватт (понятно, что можно ограничиться и SE)

[classDfan]

Вот UM10373_1

Спасибо большое, очень полезная инфа, особенно наличие печати и перечня элементов с наименованием производителя!