LOWPOWER LPA2010MSF

LPA2010MSF — обзор продукта

LPA2010MSF — высокоэффективный одноканальный усилитель класса D производства LOWPOWER. Он использует дифференциальный вход и предназначен для портативных колонок, интеллектуальных аудиосистем, игрушек и голосовых устройств IoT, где требуется низкое энергопотребление и эффективное усиление звука. Корпус MSOP-8 подходит для компактной разводки печатной платы и серийного производства.

Основные характеристики

Входной канал: 1 пара дифференциальных входов
Тип усилителя: класс D
Рабочее напряжение: 2.5V ~ 5.5V
Выходная мощность (типовая; зависит от напряжения питания, нагрузки и допустимого уровня искажений): 3W×1@4Ω; 1.42W×1@8Ω; 2.3W×1@4Ω; 1.73W×1@8Ω
КПД: типовой 85%
Ток покоя (Iq): 2 mA
Отношение сигнал/шум (SNR): 88 dB
Подавление пульсаций питания (PSRR): 75 dB (низкая частота); 50 dB (высокая частота)
Количество каналов громкоговорителя: моно
Корпус: MSOP-8

Указанные значения выходной мощности являются результатами типовых измерений. Фактическая мощность зависит от напряжения питания, импеданса нагрузки, допустимого коэффициента гармонических искажений (THD) и условий отвода тепла. При проектировании следует учитывать типовые условия испытаний, указанные в технической документации, включая THD% и испытательное напряжение, и предусматривать запас. Для увеличения мощности или снижения искажений можно использовать более высокое напряжение питания либо параллельную схему или внешний повышающий преобразователь; также следует учитывать тепловую компоновку.

Типичные области применения

• Портативные Bluetooth-колонки и мини-колонки
• Модули голосового управления для умного дома с одним громкоговорителем
• Детские игрушки и портативные мультимедийные устройства
• Энергоэффективные устройства голосовых оповещений и сигнализации

Рекомендации по проектированию и разводке платы

Питание: установите рядом с выводами питания керамический шунтирующий конденсатор 0.1µF и конденсатор с низким ESR ёмкостью 4.7–22µF, чтобы уменьшить просадки напряжения и пульсации.
Земля: используйте звездообразное соединение или сплошной полигон земли. Разделите аналоговую землю и силовую землю, соединив их в одной точке, чтобы уменьшить проникновение коммутационных помех в аналоговую часть.
Входные цепи: дифференциальные входы следует прокладывать парой с одинаковой длиной дорожек, чтобы уменьшить синфазные помехи.
Выход и громкоговоритель: прокладывайте короткие и широкие дорожки как можно ближе к выводам компонента. При строгих требованиях к EMI можно подключить LC-фильтр параллельно выходу или использовать компонент подавления синфазных помех.
Теплоотвод: теплоотвод корпуса MSOP-8 ограничен. Рекомендуется разместить на нижней стороне печатной платы медную область для распределения тепла и переходные отверстия, чтобы предотвратить снижение мощности при длительной работе.
EMI: усилитель класса D работает с высокоскоростной коммутацией; обеспечьте короткий путь возвратного тока, контролируйте быстрые фронты и предусмотрите необходимые фильтры и средства подавления синфазных помех.

Корпус и надёжность

Компактный корпус MSOP-8 подходит для конструкций с ограниченным пространством. При пайке, выборе профиля оплавления и разработке контактных площадок печатной платы соблюдайте рекомендации производителя. Особое внимание уделите площади теплоотводящей меди под компонентом и вокруг него. При работе при высокой температуре выполните тепловое моделирование для определения ограничений по мощности.

Качество звука и питание

При надлежащей фильтрации питания и разводке печатной платы высокие значения PSRR (75 dB на низкой частоте и 50 dB на высокой частоте) и SNR 88 dB обеспечивают чистое звучание. Высокий КПД снижает потери питания. Для низкого уровня искажений используйте стабильный малошумящий источник питания аудиотракта и усиленную развязку в критических точках.

LPA2010MSF благодаря низкому току покоя, высокому КПД и помехоустойчивому дифференциальному входу подходит для компактных одноканальных аудиосистем с ограниченным энергопотреблением. При выборе учитывайте напряжение питания системы, требуемую выходную мощность и возможности теплоотвода. Для большей выходной мощности или многоканальной конфигурации можно использовать внешнее управление питанием или параллельное включение.