發布日期：2022-04-28 點擊率：62
作者：Stephen Crump，德州儀器 (TI) 音頻與成像產品音頻功率放大器應用工 程師
設計時我們可能會將多個音頻功率放大器連接至一個輸出電路，目的是復用不同 源，或者連接一個外部放大器來延長電池使用時間。另外，我們還可能會將一個放大器輸出無意中連接至另一個放大器輸出或者電源。所有這些連接都會迫使APA 輸出電壓異常，從而損壞 APA。要避免此類損壞必須注意一些限制因素， 而本文對這些限制的原因進行了解釋說明。
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無論 APA是開啟還是關閉都會發生這種損壞現象。APA 開啟時，大多數 APA 的輸出都受到短路保護 (SCP) 或過電流保護 (OCP) 電路的保護，但是 APA 可 承受的電壓范圍仍然相同。一般而言，強制進入 APA 輸出的電壓必須作如下限 定以避免出現 APA 損壞：
? 不應強制 APA 輸出超出 APA 正電源電壓（VDD 或 VCC）以上 0.3V， 或者其負電源電壓（基準電壓或 VSS）以下 -0.3V。
? 不得強制 APA 輸出超過 APA 產品說明書額定電源電壓的絕對最大額定 值。
APA 如何響應強制進入其輸出的電壓關閉時，APA 在其輸出有不同的電阻，范圍從幾歐姆到高阻抗時的數千歐姆。如果連接至 APA 輸出的外部音頻源可以驅動這種電阻，則其會推動APA 輸出的電壓。
開啟狀態時，大多數 AB 類器件都有 SCP 持續電流限制。APA 將其輸出保持 在計劃輸出電壓電平，直到其被另一個源強制進入 SCP或 OCP。之后，它繼 續吸取其限流，但其輸出電壓受到另一個源的控制。如果 APA 繼續吸取其限流， 則它可能會過熱，并且會轉入熱關閉。它的輸出電壓完全受另一個源控制。APA 充分冷卻后，它會重新開啟，同時只要不斷開外部源連接這一循環就不會停止。 典型的 D 類 APA 將其輸出保持在其計劃輸出電壓電平，直到它被強制進入 SCP或 OCP 為止。那么，只要出現一定的電壓限制它便關閉，其輸出電壓受 到另一個源的控制，且沒有吸取較大的電流。逐周期 OCP的 D 類 APA 一般 會表現如一個持續電流限制器，直到其關閉為止。
損壞發生的方式
如果在關閉時另一個源連接至一個 APA 輸出，則它會強制APA 輸出跟隨其電壓。如果 APA 為開啟狀態，且另一個源可為強制 APA 進入 SCP 或 OCP 提供足夠的電流，則另一個源會強制 APA 輸出跟隨其電壓。可以有幾種不同的損壞方式。
正向偏置主體二極管
單電源 APA 在正電源（通常稱作 VDD 或 VCC）和基準電壓之間運行。輸出 器件為一些帶主體二極管的FET，其在正常運行中為反向偏置。如果這些二極 管中的一個變為正向偏置并且攜帶過大電流，則正常運行中為反向偏置的主體二 極管（請參見圖1）就會被損壞。單電源 APA 被強制超出 VDD（或 VCC）以 上 0.3V 或者基準電壓以下 -0.3V 時，出現這種情況。
圖 1 正向偏置主體二極管的電流傳導
圖 2 推動 APA 電源電壓超出其限制
TI DirectPath? 運行在正電源（通常稱作 VDD）和負軌（通常稱作VSS，一般 產生 自 開 關 電 路 VDD） 之 間 ， VSS 的 量 級 一 般 低 于 VDD 的 量 級 。 一 些DirectPath APA 將 主 VDD 調 節 至 更 低 電 平 ， 得 到 其 輸 出 HPVDD ， 并 自HPVDD產生一個負軌 HPVSS 來控制最大輸出功率。如果 DirectPath APA 的 輸出被強制超出 VDD/HPVDD 以上 0.3V或者 VSS/HPVSS 以下 -0.3V，其中 的一個主體二極管可能會變為正向偏置并攜帶過大電流，從而損壞該二極管。
電源過電壓
即使外部電源電流 不損壞主體二 極管，但它 們可能會流至 VDD/HPVDD 或VSS/HPVSS（請參見圖 2）。VDD/HPVDD 和 VSS/HPVSS 一般只獲取電流，因此二極管電流可能會使電源電壓超出其絕對最大額定值，并因此可能會損壞APA和/或電源組件。
表 1 或許會有助于理解各種 DirectPath APA 的不同電源。通過將其產品說明書 資料同該表進行對比，我們可以確定此處未涉及器件的電源。電源標識可能會與 表中所示標識不同。
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