[christianw.]

Nach http://www.ti.com/lit/an/sloa031/sloa031.pdf:

[21]
V_peak = SQRT(P_peak * R_L) = SQRT(42W*4Ohm) = 13V

[22]
I_peak = V_peak/R_L = 13V/4Ohm=3.25A

[23]
C = (I_peak * Td * Dma/V_ripple

mit Td = 1/fs = 1/400kHz = 2.5us

Aus dem Datenblatt vom TPA3118:

Zitat:A DC Detect Fault is issued when the output differential duty-cycle of either channel exceeds 60% for more than
420 msec at the same polarity.

Welches Dmax setzt man hierbei an? 0.9?

Machen wir mal, somit Dmax=0.9

Vripple = 10% (bei PVCC=20V -> 2V)

C= (3.25A*2.5us*0.9)/2V = 3.66uF

für Vripple = 1% (bei PVCC=20V -> 0.2V)

C= (3.25A*2.5us*0.9)/0.2V = 36.6uF

[24]
ESRmax = Vripple/I_peak

Für 10%:

ESRmax = 2V/3.25A = 615mOhm

Für 1%

ESRmax = 0.2V/3.25A = 61.5mOhm

Totale Ripple voltage:

V_maxripple = I_peak * (((Td*Dma/C) + ESR + R_DS(on))

mit R_DS(on) = 2*120mOhm = 240mOhm

für 10% Ripple:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/3.66uF) + 615mOhm + 240mOhm) = 4.78V

für 1% Ripple:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/36.6uF) + 61.5mOhm + 240mOhm) = 1.18V

ESRmax soll 30-50% niedriger sein als berechnet "to allow for increases due to temperature, ESL, aging".

Hat man nun 330uF mit 60mOhm ergibt sich:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/330uF) + 60mOhm + 240mOhm) = 1V

Eine Vergrösserung auf 560uF (EMZJ250ADA561MJA0G) brächte

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/560uF) + 60mOhm + 240mOhm) = 0.988V

Der Einsatz von 2x330uF parallel:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/2*330uF) + 60mOhm/2 + 240mOhm) = 0.889V

Was mich ein bischen irritiert ist die erste Formel bzw. V_peak = 13V..

Wie man leicht sieht, bringt die reine Vergrößerung der Kapazität wenig, mehr als 330uF (wahrscheinlich auch 220uF) sind nicht notwendig (pro Seite).

Selbst mit 100000+uF und einem ESR von 0Ohm hat man 0.78V. (3.25A*240mOhm)

Gehen wir schnell noch die Vorschläge von hier durch:

http://www.diyaudio.com/wiki/TPA3116D2_Boards

Panasonic OS-CON Conductive Polymer SEPF "25SEPF330M" 330uF 25V 14mohm 5000mArms:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/330uF) + 14mOhm + 240mOhm) = 0.848V

Panasonic ZC Conductive Polymer Hybrid Aluminum Electrolytic "EEH-ZC1E331P" 330uF 25V 20mOhm 2000mArms:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/330uF) + 20mOhm + 240mOhm) = 0.867V

Panasonic ZA Conductive Polymer Hybrid Aluminum Electrolytic "EEH-ZA1V271P" 270uF 35V 20mOhm 2500mArms:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/270uF) + 20mOhm + 240mOhm) = 0.872V

Panasonic FM Aluminum Electrolytic "EEU-FM1V471" 470uF 35V 19mOhm 2180mArms:

V_maxripple = 3.25A * (((2.5us*0.9)/470uF) + 19mOhm + 240mOhm) = 0.857V

Die OS-Cons bringen also eine "Verbesserung" von ~150mV weniger Ripple. (Oder 15% von 1V)

Ob man das hören kann?