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D类功放(TPA3116 Type-C供电)

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简介

NE5532+TPA3116的D类功放,采用便捷的Type-C供电(板载PD诱骗),支持PD快充的Type-C手机充电器就是电源(无需外接板砖电源适配器!)。亲测音质嘎嘎好

简介:NE5532+TPA3116的D类功放,采用便捷的Type-C供电(板载PD诱骗),支持PD快充的Type-C手机充电器就是电源(无需外接板砖电源适配器!)。亲测音质嘎嘎好

开源协议

GPL 3.0

创建时间:2023-08-01 16:18:14更新时间:2023-08-03 11:18:00

描述

概述

Type-C接口供电,支持PD快充(通常支持品牌私有快充协议的充电器都可兼容PD快充)的Type-C充电器就是供电线,十分方便

CH224K方案的PD诱骗,请求电压20V

前级采用NE5532运放,性价比极高,同时音质能满足绝大部分需求(发烧友除外)

核心功放为德州仪器TPA3116,最大支持2*50W,PWM波频率可选(频率越高高音表现越出色但功耗和发热量将剧增)

音频输入和输出均采用3.5mm音频接口(AUX接口),由于音频输出直接短接了左右声道的负极,可能导致无法双声道输出(单声道完全没有问题)

除特殊说明外,电阻电容封装均为0805

 

下面细说

  • 电源部分

16pin的Type-C插口供电(比较考验焊接技术,也可使用锡膏+热风枪轻易搞定),CH224k方案诱骗PD快充,请求电压20V(PD协议最高电压),以保证充足功率

注意:建议使用65W即以上支持PD快充的充电器,否则可能出现音质模糊或各种由于功率不足引起的问题

 

 

 

  • 前级

 

 

  • 采用3.5mm音频输入接口(即AUX接口),作者使用的是PJ-316座子。信号输入后由一个双联RV097电位器分压调整信号大小,耦合电容(C5,C15)作者采用Epcos 1uF MKP电容(插件 脚距5mm),个人认为听感上与威马MKP电容相差无几,而Epcos的MKP电容价格便宜的多(少量情况下每颗不足¥1),是性价比之选。当然追求极致音质的朋友可以替换成更高档次的电容。
  • 前级采用经典的NE5532运放,前级放大倍数为3倍,可根据需求自行更换运放和放大倍数(作者采用的NE5532为双运放封装在一起,前一运放用于放大,后一运放接成电压跟随器,用于过渡缓冲和调节输入输出阻抗)

 

运放供电采用78Mxx系列,理论上78M12/78M09/78M06均可。但考虑到TPA3116的音频输入引脚最高电压为6.3V,保险起见推荐采用78M09或78M06(作者采用的是78M09)

输入TPA3116的信号的偏置电压大约取稳压值的一半(通过R16,R17分压)。

另外,C29为贴片铝电解电容(6.3*5.4)

 

 

 

 

  • 核心功放
  • (单颗)德州仪器TPA3116(D2),内部集成度较高,外围电路较简单,几乎只需照抄数据手册的参考电路
  • 默认采用400kHz PWM频率,高音音质尚可,中音、低音音质出色。第二版将调整为可调PWM频率,以改善高音音质。(作者水平有限、成本有限,发烧友勿喷)
  • 耦合电容(C6,C12,C16,C19)仍采用Epcos 1uF MKP电容(插件 脚距5mm)
  • 作者采用手机充电器作为电源,纹波相对较小,电源滤波采用两颗1000uF的高频电解电容配合四颗小型陶瓷贴片电容足矣。且音频输出的负极与电源地(GND)隔离,实测无可听见的电源噪声。(对纹波的追求永无止境,作者水平、成本有限,对电源纹波要求苛刻者勿喷)

关于发热:作者实测夏天无空调室内(气温30°C+),使用几分钟后功放会发烫(估计温度40~45°C),电感会微微发热,但均无大碍。建议搭配散热片(目前V1.0版本10mm*10mm散热片可用,第二版将扩大芯片周围空间以适配更大规格散热器

 

 

  • 滤波及输出
  • 后级滤波及输出主要参考官方数据手册,输出仍采用3.5mm音频接口(AUX接口)。连接音箱时需根据音箱的输入接口选择转接线材(如3.5mm转RCA莲花口等)
  • 输出电感采用CDRH127 10uH 功率电感,实测使用时微微发温(夏天无空调,气温30°C+),不影响正常使用
  • 作者将左右声道的输出端负极直接短接,可能造成无法输出双声道声音(作者的使用场景为单个单声道音箱),单声道输出完全没有问题。有需要双声道可自行修改线路或更换输出接口(如更换成RCA莲花接口分别接左右声道),双声道问题将在第二版(V2.0)中解决

 

 

切记切记!!!TypeC供电一定要支持PD快充!!!且功率最好在65W以上!!!否则将无法正常工作或效果极差!!!

 

设计图

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