【应用】工作电压范围2.5~5.5V的D类音频放大器LPA2010应用于KTV一体机，效率高达85%

时间： 2022-03-26 来源：世强

技术问答

随着新冠疫情的不断反复，各个地方的KTV等聚集性娱乐活动正在大面积的关停，传统的专业KTV娱乐需求也正在发生改变，从量贩式KTV逐步扩散到小会所和家庭环境中。尤其是在家庭环境中，会缺少很多的专业音视频设备，用户对一体机的需求就比较迫切。基于这一行业现状，公司开发了一款小巧的一体机设备，集成了显示屏、喇叭单元、无线麦克风接收器、电池单元和硬盘等其他常规功能接口电路。

考虑到一体机的尺寸问题，喇叭单元的功率没有做得很大，用户若有大功率需求，可以通过一体机的模拟立体声输出接口连接到外部的功率放大器进行放大处理。主板上的喇叭驱动芯片采用现在比较流行的D类放大器，微源半导体的D类音频放大器 LPA2010在数字家居的楼宇项目上用得比较多，整体反馈和评价都还可以；因此本项目就沿用了该物料，其驱动功率、THD+N参数、尺寸和供货等方面都可以达到本项目要求，该部分的原理图如下（立体声只画出一个声道电路图，另外一个声道的电路图一样）。

图1. 喇叭单元驱动电路

从图中可以看出LPA2010的外围电路相对比较简单，从音频DAC芯片输出过来的模拟信号经过简单的阻容滤波之后就输入到了LPA2010芯片，经过该芯片的内部处理，其输出信号可直接驱动外部的喇叭单元。

LPA2010的内部固定开关频率的典型值为550KHz（VDD=5V），该开关频率和音频的20Hz~20KHz频率范围间距比较大，能够最大限度的减少开关频率对音频信号的影响。该芯片在输出功率典型值为3W时的THD+N为10%（VDD=5V，RL=4Ω，f=1KHz）。高输出功率可以很好的驱动外部的喇叭单元，声压大小经过确认可以满足产品需求。该芯片的关断电流典型值为0.1μA（VSD=VDD=5.0V），静态电流典型值为2mA（VDD=5.0V，无负载），较小的关断电流和静态电流可延长电池供电设备的使用寿命。

LPA2010的工作电压范围为2.5V~5.5V，可满足绝大多数的3.3V/5V系统；效率可以达到85%，能有效的减少发热量，该芯片的工作环境温度范围为-40℃~+85°C，可满足产品的使用场景需求。

KTV一体机项目通过使用微源半导体的D类放大器LPA2010来驱动外部的喇叭单元，该电路设计相对简单，不需要外部再增加LC滤波电路，而且其静态电流和关断电流也都比较小，可以同时满足产品的声压、低功耗和尺寸大小等需求。该产品经过样板和小批量测试，稳定可靠，部分产品实物图如下：

图2. 部分产品实物图

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选型指南 - 微源半导体 - 2023/2/24 PDF 中文下载

微源半导体安防摄像头方案介绍

型号- LPW5202FDB5F11,LP3981H,LPW5202FDB5F15,LP3202,LP3201,LP3321,LPW5202FB5F21,LP3320,LP4076ESPF,LP6432,LPW5202FB5F15,LPA4871,LP4076E,LPW5204DB6F,LP6453T,LPA2104S,LP3809,LP3808,LPW5202SDB5F11,LPW5204DQVF,LPW5202SDB5F15,LP3982S,LP6432H,LP6470,LPW5202FDB5F06,LPW5204B6F,LPW5202AB5F,LPA2101,LP4076SPF,LPW5202SB5F06,LP3988,LP3981,LP6460,LP3980,LP6462,LP6453,LPA4890,LP28300,LP6454,LPW5202SB5F11,LPW5202SB5F15,LP3988H,LP6451T,LPW5202SDB5F21,LP3980H,LPW5202FDB5F21,LP6453AF,LP6462H,LP6450,LP4030,LPW5202FB5F11,LP6451,LP6452,LP4076,LPW5202SB5F21,LPW5202,LPA2010S,LPW5204,LP6470T,LPW5202FB5F06,LPW5209,LPW5204QVF,LP3818,LPW5202ADB5F

商品及供应商介绍 - 微源半导体 - 2023/3/6 PDF 中文下载

LPA2100 Build in EQ Function 25W Class-D Audio Amplifier With AGC function Preliminary Datasheet

型号- LPA2100□□□□,LPA2100H,LPA2100,LPA2100A,LPA2100L

数据手册 - 微源半导体 - Version 1.0 - May.-2016 PDF 英文下载

微源半导体音频功放芯片选型表

提供D类、F类、AB类音频功放芯片,功率覆盖0.2W-30W

产品型号	品类	输出功率(mW/W)	输入电压(V)	工作类型	通道数量	PSRR(dB)	关断电流(uA)	封装
LPA4722A	音频功放芯片	215mW*2,5V@16Ω,0.1%	2.5V-5.5V	ClassAB	2	-80dB	2uA	QFN-16(3*3)

选型表 - 微源半导体立即选型

LPA2010S 3W Filter-free Mono Class-D Audio Power Amplifier

型号- LPA2010SMSF,LPA2010S□□□,LPA2010S,LPA2010SQVF

数据手册 - 微源半导体 - Rev:0.2 - Jul-2022 PDF 英文下载

网通相关解决方案

型号- LPW5202FDB5F11,LP3981H,LP3201-33B5F,LPW5202FDB5F15,LPW5202SDB5F06,LPW5209B5F-21,LP3202,LP3201,LP3201AB5F,LPW5202FB5F21,LPW5202A,LPW5210,LP6432,LPW5202FB5F15,LPW5209AB5F,LPA4871,LP5302,LP3994B-50X3F,LPW5204DB6F,LP3201-18B5F,LPW5202F,LP6453T,LPA2104S,LP3809,LP3808,LP3994B-33X3F,LPW5202S,LPW5202SDB5F11,LPW5204DQVF,LP3994-33B3F,LPW5202SDB5F15,LP6432H,LP3982S,LP3994,LP6470,LP3993,LPW5202FDB5F06,LP3981-18,LPW5204B6F,LP6224,LP6304B,LPM9435,LPW5202AB5F,LPA2101,LP6304BQVF,LP3981-12,LPW5210B5F,LPW5202SB5F06,LPW5202FDB5F-21,LPM3413,LP3981-33B5F,LPM3414,LPW5209B5F-06,LP3986,LP33B5F,LP6460,LP3981,LP3980,LP6462,LP6453,LP6454,LPA4890,LPW5202SB5F11,LPM9029C,LPW5202SB5F15,LPM3400,LP6451T,LPM3401,LP5303A,LPW5202SDB5F21,LPW5202FDB5F-11,LP3980H,LPW5202FDB5F21,LP6453AF,LPW5202FDB5F-06,LPW5209B5F-11,LP3201-18,LP6450,LPW5202FB5F11,LP6451,LP6220A,LP6452,LP3201-12,LPW5202SB5F21,LPW5202,LPW5201A,LPA2010S,LPW5204,LPW5202FB5F06,LP3981A,LPW5209,LP3202AB5F,LPW5204QVF,LP3818,LPW5202ADB5F

应用及方案 - 微源半导体 - 2023/3/6 PDF 中文下载

【产品】支持3W功率的D类音频放大器LPA2010，可提供低THD+N参数，关断电流＜1μA

微源半导体推出的LPA2010是一款支持3W功率的D类音频放大器，可提供低THD+N参数，能够实现音频信号（电源供电）的高质量重现。新的无滤波器架构支持设备直接驱动扬声器，不需要低通输出滤波器，从而节省系统成本和PCB面积。

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LPA2010 Filterless 3W Class-D Mono Audio Amplifier Datasheet

型号- LPA2010□□□,LPA2010,LPA2010–00

数据手册 - 微源半导体 - May.-2016 PDF 英文下载

网通/机顶盒

型号- LP3981H,LPA4809,LP3986,LP3202,LP3201,LP6460,LP3981,LP6453,LP6454,LPA4890,LP5302,LPM9029C,LPM3400,LPM3401,LP5303A,LP3809,LP3994,LP6470,LP3993,LP6450,LP6451,LP6220A,LP6452,LPW5202,LP6304B,LPW5201A,LPM9435,LP6225,LPA2010S,LPA2101,LP3981A,LP62610,LPW5209,LP64513,LPM3413,LPM3414

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对照表 - 微源半导体