Class-D Verstärker PAM8803

[Johannes Bauer]

Hallo Gruppe,

ich habe hier vor mir ein Prototypen-PCB eines Class D Verst�rkers, auf
dem ein PAM8803 verbaut ist. Auf dem Silkprint steht deutlich "Must
connect the speaker before turn on" und im Datenblatt vom PAM8803 steht
auch "When PAM8803 works without filter, we must connect the speaker
before turn on. Else, it will be easy to damage the chip."

Dummerweise m�chte ich eigentlich nur einen Kanal von dem Ding nutzen,
und wollte den anderen offen lassen. Offenbar keine gute Idee. In einem
Widerstand die Leistung verheizen m�chte ich aber auch eher nicht.

Darum meine Fragen:
- Warum ist das �berhaupt problematisch, wenn die Endstufe in dem IC
keine Last sieht? Was genau passiert da, das dem Chip schaden kann?
- Was meinen die mit "without filter"? RC-Glied am Ausgang?
- Wie beschalte ich den (leeren) Ausgang, sodass der Chip nicht kaputt
geht und ich m�glichst wenig Leistung verheize?

Vielen Dank und viele Gr��e,
Johannes

--
>> Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
> Zumindest nicht �ffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere gro�en
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos �ber R�diger Thomas in dsa <hidbv3$om2$1...@speranza.aioe.org>

[horst-d.winzler]

Am 11.05.2013 20:44, schrieb Johannes Bauer:
> Hallo Gruppe,
>

> ich habe hier vor mir ein Prototypen-PCB eines Class D Verstärkers, auf

> dem ein PAM8803 verbaut ist. Auf dem Silkprint steht deutlich "Must
> connect the speaker before turn on" und im Datenblatt vom PAM8803 steht
> auch "When PAM8803 works without filter, we must connect the speaker
> before turn on. Else, it will be easy to damage the chip."
>

> Dummerweise möchte ich eigentlich nur einen Kanal von dem Ding nutzen,

> und wollte den anderen offen lassen. Offenbar keine gute Idee. In einem

> Widerstand die Leistung verheizen möchte ich aber auch eher nicht.

Wenn du den Kanal mit einem Widerstand belastest, ihn aber nicht
ansteuerst, wird auch keine Leistung verbraten.


> Darum meine Fragen:
> - Warum ist das überhaupt problematisch, wenn die Endstufe in dem IC

> keine Last sieht? Was genau passiert da, das dem Chip schaden kann?
> - Was meinen die mit "without filter"? RC-Glied am Ausgang?
> - Wie beschalte ich den (leeren) Ausgang, sodass der Chip nicht kaputt

> geht und ich möglichst wenig Leistung verheize?
>

Das der C-Verstärker nicht ohne Last betrieben werden soll, hängt wohl
damit zusammen, daß das Ausgangsfilter dann keine Wirkung zeigt? Er
würde dann also als Störsender arbeiten.

--
hdw

[Johannes Bauer]

On 11.05.2013 21:27, horst-d.winzler wrote:

> Wenn du den Kanal mit einem Widerstand belastest, ihn aber nicht
> ansteuerst, wird auch keine Leistung verbraten.

Hm, aber ich weiß nicht ob ich das immer garantieren kann. Und wenn ich
da einen popeligen 1/4W Widerstand hinhänge und dann doch was ausgegeben
wird, raucht und qualmts :-/

>> Darum meine Fragen:
>> - Warum ist das überhaupt problematisch, wenn die Endstufe in dem IC
>> keine Last sieht? Was genau passiert da, das dem Chip schaden kann?
>> - Was meinen die mit "without filter"? RC-Glied am Ausgang?
>> - Wie beschalte ich den (leeren) Ausgang, sodass der Chip nicht kaputt
>> geht und ich möglichst wenig Leistung verheize?
>>
>
> Das der C-Verstärker nicht ohne Last betrieben werden soll, hängt wohl
> damit zusammen, daß das Ausgangsfilter dann keine Wirkung zeigt? Er
> würde dann also als Störsender arbeiten.

Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
*kaputt* geht?

Viele Grüße,

Johannes


--
>> Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?

> Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
- Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa <hidbv3$om2$1...@speranza.aioe.org>

[Hergen Lehmann]

On 12.05.2013 11:53, Johannes Bauer wrote:

>> Das der C-Verstärker nicht ohne Last betrieben werden soll, hängt wohl
>> damit zusammen, daß das Ausgangsfilter dann keine Wirkung zeigt? Er
>> würde dann also als Störsender arbeiten.
>
> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
> *kaputt* geht?

Unkontrolliertes Schwingen führt gerne mal zu übermäßiger Erwärmung...

Hergen

[Marcel Müller]

On 12.05.13 11.53, Johannes Bauer wrote:
> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
> *kaputt* geht?

Wen das Ausgangsfilter ein simpler LC-Tiefpass ist, geht er ohne
Bed�mpfung durch den Lautsprecher in Serienresonanz. Kurzum, die
Impedanz geht bei einer Frequenz fast auf null und es treten erheblichen
Spannungen auf.

Aus gleichem Grunde stirbt eine passive Lautsprecher-Frequenzweiche 2.
Ordnung gerne mal kurz nach dem Lautsprecher, den sie antreibt.


Marcel

[Klaus Bahner]

On 12-05-2013 11:53, Johannes Bauer wrote:
> On 11.05.2013 21:27, horst-d.winzler wrote:
>>
>> Das der C-Verstärker nicht ohne Last betrieben werden soll, hängt wohl
>> damit zusammen, daß das Ausgangsfilter dann keine Wirkung zeigt? Er
>> würde dann also als Störsender arbeiten.
>
> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
> *kaputt* geht?
>

Na ja, sie schreiben, dass der Chip leicht kaputt gehen kann, nicht dass
er zwangslaeufig kaputt geht.

Hunderprozentig klar warum dem so sein sollte ist mir das auch nicht,
Das Datenblatt gibt allerding nicht viel her - abgesehen das es mit
seinen Stilblueten recht amuesant zu lesen ist :-).

Da wird noch nicht einmal klar gesagt wie hoch die Schaltfrequenz des
Ausgangs ist (1MHz oder 200 kHz??). Da das Ding ohne Filter arbeitet
wohl eher 1 MHz.

Damit koennte man sich vorstellen, dass die mit ihrer Bemerkung an die
Reflektionen einer nicht abgeschlossenen Leitung gedacht haben.

Eventuell ist der Push-Pull Ausgangstreiber auch so schlecht
konstruiert, dass sie ein eventuelles Shoot-Through nicht in den Griff
kriegen, wenn der Ausgang nur die Kapazitaet der Leiterbahnen sieht.

Gruss
Klaus

[Roland Ertelt]

Und so sprach Johannes Bauer:

> ...

>
> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
> *kaputt* geht?
>

Weil nach U=RI die Spannung am Ausgang ansteigen wird, wenn man nichts
(Widerstand unendlich groß) anschließt. Die Spannung wird zwar nicht
ebenfalls "unendlich", aber wohl in Richtung Versorgungsspannung gehen.

Offenbar halten das die FETs der Endstufe nicht aus, da ein Audio-Signal
in der Leistungsklasse wohl eher selten 2V Spitze/Spitze überschreiten wird.

Roland

[Klaus Bahner]

On 12-05-2013 18:46, Roland Ertelt wrote:
> Und so sprach Johannes Bauer:
>
>> ...
>>
>> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
>> *kaputt* geht?
>>
>
> Weil nach U=RI die Spannung am Ausgang ansteigen wird, wenn man nichts

> (Widerstand unendlich gro�) anschlie�t. Die Spannung wird zwar nicht

> ebenfalls "unendlich", aber wohl in Richtung Versorgungsspannung gehen.

-v, bitte.
Wieso sollte der Strom bei offenem Ausgang von Null verschieden sein?
Ein Klasse D Ausgangstreiber ist keine Konstantstromquelle.

Gruss
Klaus

[Horst-D.Winzler]

Am 12.05.2013 20:27, schrieb Klaus Bahner:
> On 12-05-2013 18:46, Roland Ertelt wrote:
>> Und so sprach Johannes Bauer:
>>
>>> ...
>>>
>>> Das verstehe ich nicht. Warum schreiben die dann explizit, dass das Ding
>>> *kaputt* geht?
>>>
>>
>> Weil nach U=RI die Spannung am Ausgang ansteigen wird, wenn man nichts

>> (Widerstand unendlich groß) anschließt. Die Spannung wird zwar nicht

>> ebenfalls "unendlich", aber wohl in Richtung Versorgungsspannung gehen.
>
> -v, bitte.
> Wieso sollte der Strom bei offenem Ausgang von Null verschieden sein?
> Ein Klasse D Ausgangstreiber ist keine Konstantstromquelle.
>

Der PAM-8803 arbeitet in Brückenschaltung. Somit kann die sin
Ausgangsspannung, Spitze-Spitze gemessen, fast bis auf die doppelte
Betriebsspannung ansteigen. Am Ausgang liegen, notwendigerweise, einigen
Kapazitäten. Im "unbelasteten" sorgen die für eine Phasenverschiebung.
Das kann dann für den gerade sperrenden Transistor zum Tod durch
Überspannung führen.

BTW die über dem Ausgang liegenden Kapazitäten lassen sich nicht(!)
einsparen.

--
mfg hdw

[Johannes Bauer]

On 13.05.2013 07:01, Horst-D.Winzler wrote:

> Der PAM-8803 arbeitet in Brückenschaltung. Somit kann die sin
> Ausgangsspannung, Spitze-Spitze gemessen, fast bis auf die doppelte
> Betriebsspannung ansteigen. Am Ausgang liegen, notwendigerweise, einigen
> Kapazitäten. Im "unbelasteten" sorgen die für eine Phasenverschiebung.
> Das kann dann für den gerade sperrenden Transistor zum Tod durch
> Überspannung führen.
>
> BTW die über dem Ausgang liegenden Kapazitäten lassen sich nicht(!)
> einsparen.

OK, wenn es aber nur darum geht, die Ausgangskapazitäten zu belasten,
dann reicht ja ein viel kleinerer Widerstand als die 4 Ohm. Wenn ich mit
3W an 4 Ohm rechne, dann komme ich auf U = 3.46 V. Wenn ich da einen 100
Ohm Widerstand an den Ausgang hänge fließen da 35mA und setzen 120mW in
Wärme um. Das könnte ich (im maximalen Leistungsfall) verschmerzen und
das kriegt ein 1/4 W Widerstand auch locker hin.

Spricht da was dagegen?

[Horst-D.Winzler]

Am 13.05.2013 11:12, schrieb Johannes Bauer:
> On 13.05.2013 07:01, Horst-D.Winzler wrote:
>
>> Der PAM-8803 arbeitet in Brückenschaltung. Somit kann die sin
>> Ausgangsspannung, Spitze-Spitze gemessen, fast bis auf die doppelte
>> Betriebsspannung ansteigen. Am Ausgang liegen, notwendigerweise, einigen
>> Kapazitäten. Im "unbelasteten" sorgen die für eine Phasenverschiebung.
>> Das kann dann für den gerade sperrenden Transistor zum Tod durch
>> Überspannung führen.
>>
>> BTW die über dem Ausgang liegenden Kapazitäten lassen sich nicht(!)
>> einsparen.
>
> OK, wenn es aber nur darum geht, die Ausgangskapazitäten zu belasten,
> dann reicht ja ein viel kleinerer Widerstand als die 4 Ohm. Wenn ich mit
> 3W an 4 Ohm rechne, dann komme ich auf U = 3.46 V. Wenn ich da einen 100
> Ohm Widerstand an den Ausgang hänge fließen da 35mA und setzen 120mW in
> Wärme um. Das könnte ich (im maximalen Leistungsfall) verschmerzen und
> das kriegt ein 1/4 W Widerstand auch locker hin.
>
> Spricht da was dagegen?
>

Nein. ;-)

--
mfg hdw

[Rolf Bombach]

horst-d.winzler schrieb:

> Am 11.05.2013 20:44, schrieb Johannes Bauer:
>> Hallo Gruppe,
>>
>> ich habe hier vor mir ein Prototypen-PCB eines Class D Verstärkers, auf
>> dem ein PAM8803 verbaut ist. Auf dem Silkprint steht deutlich "Must
>> connect the speaker before turn on" und im Datenblatt vom PAM8803 steht
>> auch "When PAM8803 works without filter, we must connect the speaker
>> before turn on. Else, it will be easy to damage the chip."
>>
>> Dummerweise möchte ich eigentlich nur einen Kanal von dem Ding nutzen,
>> und wollte den anderen offen lassen. Offenbar keine gute Idee. In einem
>> Widerstand die Leistung verheizen möchte ich aber auch eher nicht.
>
> Wenn du den Kanal mit einem Widerstand belastest, ihn aber nicht
> ansteuerst, wird auch keine Leistung verbraten.

Bei Klasse D in Brücke möglich, dennoch IMHO ein gewagtes Statement.

--
mfg Rolf Bombach

[horst-d.winzler]

Den Möglichkeit, die du ansprichst, wäre doch ohnehin ein Fall für die
Reparatur?

--
hdw