| Author |
 Topic  |
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
 Posted - 2021/03/09 : 11:57:17
|
Hej
Jag tänkte att jag skulle börja med ett litet sidoprojekt, och lära mig ett nytt CAD system. Tidigare har jag använt gEDA, men tänkte prova KiCad. Dels för att det verkar finnas en mera aktiv användarbas, är gratis och fungerar på många plattformar. Är det några av er som har provad KiCad? Hur tycker ni att det funkar?
Tanken är att göra en förstärkarmodul som bygger på TPA3245 och dess datablad. Målet är en liten förstärkare med låg effektförbrukning och bra ljud. Jag har tänkt använda en spänningsmatning till en gammal laptop, som ska ge 19,5V och 4,62A, för att driva förstärkaren. En eftersom kretsen klarar 30V, så har jag bestämt mig för att hela kretskortet ska klara detta.
Än så länge har jag bara börjat med schemat, och jag tänkte att ni ska få vara med medans det växer fram. Kom gärna med frågor om det är något ni undrar över, eller om det är något ni tror går att förbättra.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/Schema01.pdf |
|
|
Ryssen
100.000-klubben
8243 Posts |
Posted - 2021/03/09 : 17:12:04
|
| Intressant! :) |
Learning by burning..
You say that you can read my mind--Be careful of what you might find. -Ozzy-
|
 |
|
|
peterh
Semesterfirare
1056 Posts |
Posted - 2021/03/09 : 18:44:56
|
Intressant, har laddat ner kicad och skall försöka använda.
|
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/10 : 12:15:22
|
Kul att det finns intresse.
Sedans i igår har jag börjat titta på vad jag ska ha för DC/DC omvandlare för att skapa 12V, ca 100mA.
Jag har två kandidater som jag tittar på efter en första grovgallring LMR23610 och LM22671. Så i kväll blir det till att läsa datablad. Båda ser ut att kunna passa och har möjlighet att synkas tillsammans med utgångssteget, så att det inte blir någon modulation mellan dessa som ger störningar.
Jag provade även att ladda hem schema symbol och footprint från Ultra Librarian, och det var otroligt smidigt att få in symbolen i schemat den vägen och slippa rita en egen. Jag ser även fram emot att kunna använda en del footprints där ifrån också, men dit kommer vi senare. Det jag inte riktigt gillar med schemasymbolen är att texten går igenom eller väldigt nära grafiken, men det kanske går att fixa till på något sätt.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/Schema02.pdf
|
|
|
|
solhaga
100.000-klubben
2666 Posts |
Posted - 2021/03/10 : 15:54:29
|
Kan du utveckla detta lite?
quote:
har möjlighet att synkas tillsammans med utgångssteget, så att det inte blir någon modulation mellan dessa som ger störningar.
|
Medlemspresentation.
Senast lyssnat.
Instagram. |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/11 : 12:31:22
|
Hej, Solhaga.
Jag simulerade lite i går för att få några förklarande bilder.
Först har vi schemat som jag simulerade med. Jag byggde upp en halv H-brygga, och använde en P-kanals transistor på matningssidan för enkelhets skull.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Questions/synkSchema.PNG
Sen har jag lagt på en störning på matningsspänningen den röda V(n001), som ligger i fas med pwm signalen, den blågröna V(n002). Då kan man se att det inte finns någon lågfrekvent störning på utsignalen, den gröna V(n005). Hade vi inte haft någon kondensator på utgången, så hade störningen givit en likspänningskomponent på utgången, som inte är hörbar.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Questions/synk.PNG
Om man i stället ger störningen på matningsspänningen 10% lägre i frekvens, så kan man se att utgången får en störning med en frekvens som motsvarar skillnaden mellan pwm signalens frekvens och störningens frekvens, och den kan hamna i det hörbara området om man har otur.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Questions/ejSynk.PNG
Har jag lyckats skapa en förståelse för fenomenet?
Sen har ju den här förstärkaren en hel H-brygga, vilket kommer göra den mindre störningskänslig.
I övrigt, så har jag plöjt igenom databladet till LMR23610 och kommit fram till att det nog är den kretsen jag kommer att använda för att skapa 12 volten. |
Edited by - Bjäris on 2021/03/11 12:48:52 |
|
|
|
solhaga
100.000-klubben
2666 Posts |
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/11 : 13:14:33
|
| Den gröna signalen V(n005) är högtalarutgången, så R1 motsvarar högtalaren. |
|
|
|
solhaga
100.000-klubben
2666 Posts |
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/11 : 13:59:14
|
V2 är pwm signalen som styr utgångstransistorerna V(n002).
V1 är spänningsmatningen som har störsignalen överlagrad V(n001).
Så om spänningsmatningen har en störning som ligger på 110 kHz och pwm signalen ligger på 100 kHz, så kommer det bildas en frekvens på skillnaden 10 kHz som kan passera utgångsfiltret och nå högtalaren. |
|
|
|
solhaga
100.000-klubben
2666 Posts |
Posted - 2021/03/11 : 14:20:44
|
Då trillade polleten ner.
Jag trodde att du hade en återkoppling från högtalaren via någon detektorkrets.
Så genom detta fås en utsläckning av rester från spänningsmatningen.
Hur synkroniseras då pwm-signalen med spänningsmatningens switchfrekvens?
Filtrerar du ut switchfrekvensen och låter den bestämma motståndsvärdet för FREQ_ADJ?
Via någon frekvens till spänningsomvandlarkrets? |
Medlemspresentation.
Senast lyssnat.
Instagram. |
Edited by - solhaga on 2021/03/11 14:51:23 |
|
|
|
Ryssen
100.000-klubben
8243 Posts |
Posted - 2021/03/11 : 15:45:47
|
| Ja det ser så enkelt ut när nån som kan det gör det.. |
Learning by burning..
You say that you can read my mind--Be careful of what you might find. -Ozzy-
|
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/12 : 07:32:12
|
Förstärkarkretsen TPA3245 får vara master. Sen finns det två pinnar, osc_iom och osc_iop, på den som ger ut en signal som är till för att synka samman flera TPA3245 kretsar. Jag hittar inte i något datablad hur signalen ser ut, men jag inbillar mig att det borde finnas någon fin positiv flank där på någon av pinnarna som jag kan använda. Det visar sig sen när jag får igång kortet och kan koppla in ett oscilloskop.
Sen har LMR23610 en ingång som används för att enabla kretsen, och synkronisera sig med positiva flanker.
Så strömförsörjningen börjar arbeta med 400 kHz, och kommer sedan gå upp till 600 kHz när den får synkpulserna.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/Schema03.pdf |
|
|
|
solhaga
100.000-klubben
2666 Posts |
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/15 : 12:52:11
|
Vad kul att ni ställer frågor och är intresserade.
I helgen har jag funderat på reset kretsen. Eftersom TPA3245 kretsen vill att spänningarna ska ligga stabila i 250 ms innan reset signalen släpps, så tänker jag göra som TI har gjort i sin evaluation module, och använda en färdig reset krets TPS3802L30.
När förstärkaren ska stängas av rekommenderas att kretsen setts i reset innan spänningen kopplas bort för att det inte poppa eller klicka i högtalarna. Eftersom jag antagligen kommer använda förstärkaren för aktiva högtalare, så är dessa ljud inte önskvärda.
Jag simulerade lite för att försöka få till en krets som ska se till att reset kretsen stänger av så fort matningsspänningen börjar sjunka. V1, V(n001), symboliserar kraft matningen, V2, V(n002), symboliserar den reglerade 12V matningen, och resetkretsen sitter mellan R3 och R4, V(n006).
Här kan man se att den ser ut att fungera som det är tänkt om man använder 30V matning.
Och här finns ett exempel på hur det skulle kunna se ut om spänningen sjunker långsamt från 15V.
Reset kretsen sätter förstärkaren i reset när V(n006) går under 2,6V.
Sen får vi se i framtiden om detta funkar som det är tänkt. Det här är nog den biten som jag känner mig mest osäker på. Den behöver vara tillräckligt snabb och känslig för att jag ska kunna rycka ur sladden utan att det blir något pop till högtalaren, samtidigt får den inte får stänga av utgången, om spänningen råkar sjunka på grund av att förstärkaren plötsligt behöver mera effekt.
Sen har vi ett uppdaterat schema med de senaste ändringarna.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/Schema04.pdf |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/19 : 20:16:22
|
Nu har jag jobbat vidare med schema och har associerat alla schemasymbolerna med footprints, samt tjuvstartat lite med layout. Jag har funderat lite på resetkretsen. Det vore nog bra att kunna ställa fördröjningen, så att man kan få förstärkaren att starta efter att förförstärkare och DAC har stabiliserat sig. Jag hittade TPS3808G33, men den var lite dyr, ca 30 kr. Är det någon som har ett billigare förslag?
Nytt uppdaterat schema.
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/Schema05.pdf
|
Edited by - Bjäris on 2021/03/19 20:17:00 |
|
|
|
Ryssen
100.000-klubben
8243 Posts |
Posted - 2021/03/19 : 20:56:43
|
Lite hög nivå för mig detta...
Är den inte värd 30:- om det gör det den ska bra?
Eller menar du i förhållande till de andra komponenterna? |
Learning by burning..
You say that you can read my mind--Be careful of what you might find. -Ozzy-
|
|
|
|
peterh
Semesterfirare
1056 Posts |
Posted - 2021/03/19 : 21:21:52
|
| Följer med intresse. Imponerad av strukturen, får nog börja kika mer på kicad. |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/19 : 23:01:01
|
Här kommer en liten rättelse. Nu när jag tittat på Digi-Key, så kostar kretsen 13,7kr inte 30, så det är ju lite mer rimligt. 30 kronor kanske inte känns så mycket, men det är många komponenter på ett kretskort, så några kronor här och några kronor där, blir kanska mycket till slut.
Så här långt tycker jag att KiCad känns bra, och lagom avancerat för hobbybruk, det ser ut som att det mesta som man behöver finns där. Ett stort plus är att kan kan importera komponenter från färdiga bibliotek på internet. Jag tror att det kan vara lite svårt att få till komponentdatabasen om man ska använda det på ett företag.
Nu lägger jag in schema symbolerna först, sedan får man lägga in vilket värde, och footprint den ska ha.
Det vanliga annars är att man tar en part i databasen, som redan är specificerad med schemasymbol, footprint, värde och partnummer. |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/03/27 : 22:38:32
|
Nu har jag placerat in komponenterna på kretskortet, så nu vet vi att allt får plats. Sen har jag gjort lite slarvig routing (ledningsdragning på kretskortet). Jag hittade en funktion i Kicad som kallas 3D visare. Med den kan man få se kretskortet i 3D. Riktigt smidigt faktiskt.
Jag kommer nog att flytta omkring grejerna en del för att få till så bra ledningsdragningar som möjligt, och att försöka undvika störningar. Sen behövs en kylfläns också på den pyttelilla förstärkar kretsen. Jag hade nog trott att IC kretsen skulle vara ganska mycket större..
http://privat.bahnhof.se/wb468040/TPA3245/Schematics/PCB02.pdf |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/04/10 : 11:05:08
|
Nu har det gått lite långsammare ett tag, men jag har flyttat runt lite och gjort lite utrymme för kylfläns. Jag hittade inga bra siffror på effektförlusten i TPA3245 kretsen, så jag förberedde för samma kylfläns som Texas Instruments använder i sitt utvärderingskort. Den borde ju räcka. Sen kanske jag kan experimentera med mindre varianter efteråt.
|
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/04/27 : 22:49:11
|
Hej
Nu börjar mönsterkortet se lite bättre ut, en del finns fortfarande att fixa till. Jag såg bland annat lite tunna ledare borta vid kondensatorerna på utgångsfiltret, men snart så.
I det här stadiet brukar jag beställa komponenterna och sedan skriva ut topp lagret av mönsterkortet på papper, så att det går att lägga ut alla komponenter för att se så alla footprints har blivit bra. Jag hade tänkt använda samma kylfläns som TI använder på sin utvärderingsmodul. (ATS-TI1OP-563-C1-R0) Dessvärre står den som beställd hos Digikey, så frågan är om jag ska pausa projektet lite tills de finns hemma, eller försöka köpa den från annat håll.
Totalt sätt tycker jag nog att KiCad har funkat bra. Det är ganska enkelt och logiskt uppbyggt. Sen finns det gott om videor från olika källor på youtube som förklarar hur programmet fungerar, och det kanske är det bästa. Jag har laddat ned en del footprints från Ultra Librarian, så snart får vi se om dessa passar mot komponenterna. Det finns även schema symboler där, men jag har gjort egna i stället, så får jag dessa som jag vill ha dem.
Jag tycker att det känns som att programmet är tänkt för att det är samma person som ska göra både schema och mönsterkort, eftersom det inte går att lägga in så mycket information, bredder mm, för de olika näten (ledningsbanorna på mönsterkortet) schema programmet. Detta får väljas i cad delen, och det fungerar ju bra när man sitter och cadar skälv hemma på kvällarna.
Slutomdömet blir att jag kommer fortsätta använda KiCad för mina hemma projekt.
 |
|
|
|
peterh
Semesterfirare
1056 Posts |
Posted - 2021/04/28 : 08:11:58
|
| Ser ju riktigt bra ut ! |
|
|
|
Bjäris
Member
256 Posts |
Posted - 2021/04/28 : 21:37:07
|
| Peterh: Hur har det gått för dig? Har du kommit igång med KiCad? Har du något projekt som du behöver ett kretskort till? |
|
|
|
peterh
Semesterfirare
1056 Posts |
Posted - 2021/04/28 : 22:07:02
|
Nej, jag har annat som tar upp all tid.
Men jag tror att en chalmerist kan cad-a det jag behöver just nu.
|
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
Testar KiCad med TPA3245 förstärkare.
New Topic
Printer Friendly