在有限的应用条件下,放大整个音频或音频功率放大器IC的功率是提高产品性能和竞争力的重要途径。根据功率计算公式P=U2/R,提高音频功放功率有两种方法:提高电源电压或降低喇叭阻抗。单节锂电池供电的内置3.7V音频功率放大器已经广泛应用于拉杆音箱和便携式蓝牙音箱中,拉杆音箱中使用2欧姆低阻抗扬声器也很常见。但目前电荷泵升压到6.3V/功率3 ~ 5W/4,电感升压到7V/功率6 ~ 8W/3。3.7V单锂电池内置boost音频功放,如果boost值再往上走,会面临很多挑战,尤其是输出支持2欧姆低阻抗音箱的时候。升压值越高,高压差越大,效率越低,喇叭阻抗越低,音频驱动模块效率越低,对内部驱动管要求越高。有了boost模块,音频模块全部集成在一个芯片上,相应的对芯片封装和散热的要求更高。此时,整个芯片的工作效率就显得尤为重要。与音频功放性能指标随温度升高而下降或芯片过温保护失效有直接关系。另外,效率低就等于对电池要求高,电量低的时候越明显,这与电池保护板的放电电流、电池容量、电池寿命等有关。目前单扬声器音箱使用的3.7V单锂电池保护板大多是单MOS管/双MOS管或者放电电流3a ~ 6a。由于电池在整机成本中所占比例较大,直接影响到音频功放的选择和此类产品的普及。
深圳市永福康科技有限公司顺应拉杆音箱、蓝牙小音箱市场对音质和功率升级的需求,推出一款内置boost单声道音频功率放大器IC-CS83702,由3.7V单节锂电池供电,CS83702单节锂电池电源内置BOOST至8.7V,驱动2欧姆负载时,可持续输出18W功率。整体效率超过80%,输入电流小于6A。其限流功能可以调节升压电感的峰值电流,从而适应不同的锂电池规格和其他外围配置。该芯片高音清脆,低音有力,声音清晰,可明显提升3.7V单锂动力音箱产品的音质体验。
CS83702的实测效率曲线如下图所示:
CS83702采用目前最先进的流程技术;以及自身成熟稳定的Boost升压、ClassD音频功放电路设计;设定8.7V升压黄金电压点;加上独创的基于铜管技术石墨烯散热材料的EQA封装。使CS83702驱动4欧姆负载的效率高达90%/po=10w/rl=4/vbat=3.7v;驱动低阻抗2欧姆负载时效率高达80%/po=18w/rl=4/vbat=3.7v;可以持续输出18W的功率,非常强大。
下表是与一般内置boost功放的对比数据。一般ClassD音频功放用8.7V电源驱动2负载,效率在75%左右。DC-DC升压从3.7V到8.7V的效率约为80%,整体效率为60%。而CS83702的效率为81%,比普通内置boost功放高出20%。从电池端的电流来看,同样的输出功率CS83702可以节电35%以上,2 负载的普通双MOS管电池就可以满足要求;在相同的6A输入电流和普通boost功放13.3W的输出功率下,CS83702可以输出18W。同样输出功率18W,普通boost功放需要8.1A输入电流,而CS83702只需要6A输入电流。举例:驱动4负载时,在输出功率相同的情况下,可以用1300mAh的电池替换原来的1800mAh电池,达到同样的播放时间。大大降低整机成本。
010-350000
CS83702效率高,保证输出充足的电力。当它由3.7V供电时,功率输出如下:
010-350000
010-350000
CS83702具有高效率和高功率。同时,为了保证音质,THD的失真
CS83702的工作电压范围为2.7V~5.5V,采用EAQ16封装,尺寸与ESOP-8一致。CS83702根据不同的应用场合和扬声器腔体的不同要求,内置三种防碎模式,灵活方便。另外,扩频工作模式在整机EMI认证测试中变得非常容易;AB/D类切换不受无线电干扰;CS83702除了性能指标优异、音质出众、应用简单灵活外,还具有完善的保护机制,包括过流保护、过热保护、输出短路保护等。测量正负端输出短路、输出对地短路、输出对电源短路保护准确。
CS83702的应用特点
1.CS83702引脚位图和引脚描述
010-350000
2.cs83702应用原理图
010-350000
3.CS83702演示板的顶层PCB设计
010-350000
4.CS83702演示板PCB底层设计图
010-350000
5.CS83702演示板配线图
010-350000
6.CS83702演示板的物料清单
010-350000
7.CS83702演示板的实物图
010-350000