芯片驱动功率和负载大小的问题

shaorc

如图1，数字功放芯片TPA3106的使用说明中，明确写道25V供电的情况下，对于8Ω的负载可以输出单通道40W的功率。
但是图1右边，却说道，IC可以驱动双通道最小4Ω的扬声器负载。
【1】结合图2可知，该IC只支持单通道，那么图1右边所说的stereo speakers是指在图2的输出，是由多个扬声器并联而成，而并联后阻抗最低为4Ω，同时也可以达到40W的输出功率吗？
【2】如果是这样，为什么还要单独说单通道8Ω的工况呢？
     图1

图2


【3】如图3，在负载为4欧姆的情况下，左边图
怎么供电电压只到了14V不到，是不能继续加压了吗？而在8欧姆负载下，电压可以到25V
而且TI公司TPA系列下的功放芯片datasheet中，都是2欧姆、3欧姆、4欧姆、8欧姆的负载来绘制电气性能曲线图（比如供电电压和输出功率之间的关系图）
除此之外的负载大小（比如5欧姆）就只能通过试验来测量输出功率了？
图3

maychang

“除此之外的负载大小（比如5欧姆）就只能通过试验来测量输出功率了？”

作为芯片的使用者，你没有必要“通过实验来测量输出功率”。按照芯片说明书使用就够了。

maychang

在负载为4欧姆的情况下，左边图  怎么供电电压只到了14V不到，是不能继续加压了吗？而在8欧姆负载下，电压可以到25V

你应该先弄清楚输出功率是受哪些参数限制。

shaorc

maychang 发表于 2019-5-24 12:37
在负载为4欧姆的情况下，左边图  怎么供电电压只到了14V不到，是不能继续加压了吗？而在8欧姆负载下，电压 ...

输出功率根据 P=U2/R
变形成为U=√P*R，如果假设输出功率不变（首贴说明的是单通道40W）
然而负载在8Ω和4Ω两种情况下
后者的电压确实要小于前者的电压
这也证明了图3的供电电压，为什么是25V（8Ω），14V（4Ω）了。
是这么解释？

topwon

shaorc 发表于 2019-5-24 13:48
输出功率根据 P=U2/R
变形成为U=√P*R，如果假设输出功率不变（首贴说明的是单通道40W）
然而负载在8Ω ...

4欧负载下，电压如果超过14V（图上是13V吧？）那么芯片管脚的输出电流就会超过芯片的设计值。所以不能再加高了。

topwon

限制可能来源于：
1，输出电压上限，不可能超过供电，比如25V供电、8欧负载、最大不失真输出功率也就39W。
2，输出电流上限（或芯片耗散功率限制，内阻固定了也就是取决于输出电流），负载电阻越小，供电电压越高，这个电流也就越大。比如，按照10V最小供电电压，用2欧的负载可能就会使得输出电流超限了，所以就限定了最小负载为4欧。用4欧做不到40W输出，也是因为此时电流会远远超过了设计值。
至于为啥说支持立体声音频，我猜可能是从其他立体声功放复制过来的文字吧，你问TI的话，他可能会说，你用两颗芯片3106不就可以了呀。

maychang

shaorc 发表于 2019-5-24 13:48
输出功率根据 P=U2/R
变形成为U=√P*R，如果假设输出功率不变（首贴说明的是单通道40W）
然而负载在8Ω ...

注意6楼 topwon 的回复。
功率放大器输出功率，受三个参数限制：
1、功率管耐压，绝对不允许超过。
2、功率管峰值电流，不允许超过。
3、散热条件。功率管平均耗散功率导致芯片温度升高，温度不允许超过。
散热条件暂且不谈。前两个限制条件即使是在信号的一个周期内也不允许超过的。
你的问题：为什么25V供电，8欧扬声器可以输出40W，此时功率管上电压和通过功率管的电流均未超过允许值。但若负载是4欧，那么施加25V电压，功率管中电流就会超过允许值。所以负载为4欧时，供电电压只能降低一些，以免电流超过允许值。

shaorc

maychang 发表于 2019-5-24 16:56
注意6楼 topwon 的回复。
功率放大器输出功率，受三个参数限制：
1、功率管耐压，绝对不允许超过。
2 ...

说的的很详细 还讲解了功率放大器输出功率的三个限制条件 谢谢