產品分類
單節鋰電池2x10W_雙節鋰電池2x20W動態升壓雙聲道音頻功放組合方案
49
拍明
原標題：單節鋰電池2x10W_雙節鋰電池2x20W動態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
單節鋰電池：3.0V~4.2V（典型電壓3.7V）
雙節鋰電池：6.0V~8.4V（典型電壓7.4V）
輸出功率要求
單節鋰電池：雙聲道各10W（4Ω負載）
雙節鋰電池：雙聲道各20W（4Ω負載）
動態升壓需求
在低電壓（如3.0V）時，需升壓至6V以上驅動負載，確保功率輸出。
關鍵技術指標
THD+N（總諧波失真+噪聲）：<1%
效率：>85%
待機功耗：<10mW
二、推薦方案：動態升壓D類音頻功放
1. 芯片選型
| 參數 | 單節鋰電池方案 | 雙節鋰電池方案 |
|---|---|---|
| 推薦芯片 | TPA3116D2-Q1（TI） | TPA3255（TI） |
| 升壓功能 | 內置動態升壓（Boost） | 內置動態升壓（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. 電路設計
單節鋰電池方案
升壓電路：TPA3116D2內置Boost轉換器，支持3.0V~5.5V輸入，動態調整輸出電壓（6V~9V）。
反饋網絡：通過R1/R2分壓電阻設置輸出電壓（如6V），確保4Ω負載下10W功率。
保護功能：過溫保護（OTP）、短路保護（SCP）、欠壓鎖定（UVLO）。
雙節鋰電池方案
升壓電路：TPA3255內置高效Boost轉換器，支持6.0V~10.8V輸入，動態調整輸出電壓（12V~18V）。
橋接負載（BTL）模式：雙聲道獨立驅動，實現2x20W輸出。
效率優化：采用自適應偏置技術，降低靜態功耗。
3. 關鍵元件參數
| 元件 | 單節鋰電池方案 | 雙節鋰電池方案 |
|---|---|---|
| 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、方案優勢
高集成度
內置Boost轉換器，無需外部升壓電路，簡化設計。
支持I2S/TDM數字音頻輸入，兼容主流音頻處理器。
動態效率優化
根據輸入電壓和負載動態調整升壓電壓，降低功耗。
在低音量時自動進入低功耗模式（如TPA3255的“待機模式”）。
保護功能全面
過流保護、過溫保護、短路保護，提升系統可靠性。
四、設計注意事項
散熱設計
雙節鋰電池方案（TPA3255）需加散熱片，確保芯片溫度<85℃。
單節鋰電池方案（TPA3116D2）可通過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。
功率地與信號地單點連接，降低地彈噪聲。
五、替代方案與對比
| 方案 | 優勢 | 劣勢 |
|---|---|---|
| TPA3116D2（單節） | 成本低，設計簡單 | 輸出功率受限（2x10W） |
| TPA3255（雙節） | 高功率，效率高 | 成本較高，需散熱設計 |
| LM4871（AB類） | 無需升壓，成本低 | 效率低（<70%），發熱嚴重 |
推薦選擇：
單節鋰電池：優先TPA3116D2，滿足10W需求且成本低。
雙節鋰電池：優先TPA3255，支持20W輸出且效率高。
六、參考設計資源
TI官方設計文檔：
TPA3116D2-Q1 Datasheet
TPA3255 Datasheet
設計工具：TI的WEBENCH? Power Designer可快速生成參考設計。
總結：
通過選擇合適的D類音頻功放芯片（如TPA3116D2或TPA3255），結合動態升壓技術，可高效實現單節/雙節鋰電池下的雙聲道音頻輸出。設計時需重點關注散熱、電源噪聲抑制和PCB布局，確保系統穩定性和音質表現。
責任編輯：
【免責聲明】
1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料，版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議，請聯系拍明芯城（marketing@iczoom.com），本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用，不涉及商業目的。
3、本文內容僅代表作者觀點，拍明芯城不對內容的準確性、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立判斷做出的，請讀者明確相關結果。
4、如需轉載本方擁有版權的文章，請聯系拍明芯城（marketing@iczoom.com）注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。
相關資訊
：
云母電容公司_云母電容生產廠商
開關三極管13007的規格參數、引腳圖、開關電源電路圖?三極管13007可以用什么型號替代?
74ls74中文資料匯總（74ls74引腳圖及功能_內部結構及應用電路）
芯片lm2596s開關電壓調節器的中文資料_引腳圖及功能_內部結構及原理圖_電路圖及封裝
芯片UA741運算放大器的資料及參數_引腳圖及功能_電路原理圖?ua741運算放大器的替代型號有哪些?
28nm光刻機卡住“02專項”——對于督工部分觀點的批判（睡前消息353期）
2012- 2022 拍明芯城ICZOOM.com 版權所有 客服熱線：400-693-8369 (9:00-18:00)
