Zdecydowanie odradzam próbowanie jakiegokolwiek transformatora wyjściowego audio w celu zwiększenia mocy wyjściowej wzmacniacza operacyjnego, jak sugeruje to w komentarzach. Nie zrozum mnie źle, jest to doskonale ważna i często stosowana technika. W rzeczywistości jest to po prostu rodzaj dopasowania impedancji, a transformatory dopasowania impedancji działają świetnie w tym przypadku i pozwalają wzmacniaczom o niskiej impedancji napędzać cewki głosowe o znacznie wyższej impedancji, skutecznie zwiększając kształt fali wyjściowej.
Problem polega na tym, że nic z tego nie działa w twojej aplikacji, ponieważ nie napędzasz cewki głosowej, napędzasz piezoelektryczny przetwornik ultradźwiękowy.
Jest to dość ważne rozróżnienie, o którym powinieneś pamiętać, ponieważ wiele normalnych technik, które działają w celu sterowania tradycyjnymi głośnikami, nie ma zastosowania w twojej sytuacji. Cewki głosowe są odchylane przez przepływ prądu, a ich impedancja ma charakter rezystancyjny i indukcyjny. Twój przetwornik ultradźwiękowy to żadna z tych rzeczy. Jego impedancja jest całkowicie pojemnościowai obwód otwarty do prądu stałego. Jest on uruchamiany przez różnicę ładunku między jego płytkami, a nie przez prąd. Tak skutecznie odbijany jest bezpośrednio przez napięcie. Rzeczywiście potrzebujesz polaryzacji, a sprzężenie jej za pomocą transformatora spowoduje, że to stracisz, więc będziesz musiał również użyć synchronicznego etapu rektyfikacji, aby przywrócić polaryzację na wyjściu transformatora. Nie stanowi to problemu, jeśli napędzasz głośniki, ale ma to znaczenie przy tego rodzaju obciążeniu. Musisz go napędzać, bezpośrednio wyciągając ładunek płyty lub do niego, a sposób, w jaki powinieneś to zrobić, to sposób, w jaki planowałeś to zrobić od samego początku.
Masz jednak kilka opcji:
- Możesz użyć wysokonapięciowego wzmacniacza operacyjnego z szerokimi szynami zasilającymi LUB
- Użyj niskonapięciowego wzmacniacza operacyjnego kontrolującego stopień wyjściowy push-pull związany z szynami wysokonapięciowymi.
Myślę, że 1 będzie miał najlepszą wydajność, a także będzie prostszy i łatwiejszy, szczególnie biorąc pod uwagę charakter sygnałów, z którymi będziesz pracować. Chipy, kliknięcia i różne inne rzeczy muszą zostać wzmocnione i (przynajmniej, jak sądzę) przy minimalnym zniekształceniu. Opcja 2 jest naprawdę tylko wtedy, gdy potrzebujesz wydajności, którą można znaleźć tylko z niższego napięcia wzmacniacza operacyjnego, ale ponieważ istnieje wzmacniacz operacyjny, który jest specjalnie zaprojektowany do twojej aplikacji (między innymi), a my naprawdę mówimy tylko o szczytach o częstotliwości 80 kHz, Nie widzę powodu, aby wypróbować opcję 2. Sugeruję opcję 1. LTC6090 działa bardzo dobrze w przypadku dokładnie tego, czego potrzebujesz. Aż do obszaru podkładki termicznej wszystko jest rozliczane.
Jeśli chodzi o uzyskiwanie szyn, arkusz danych dla LTC6090 faktycznie zawiera kilka schematów poświęconych całkowicie do produkcji szyn ± 65V lub ± 70V. Możesz ich używać lub nie, ale chodzi o topologię. Moim zdaniem konwerter flyback jest zdecydowanie najlepszym wyborem. 5 V do 70 V jest naprawdę zbyt wysokim współczynnikiem dla przetwornika podwyższającego. 135 V pcha go jeszcze bardziej - LTC8331 jest świetną częścią i prawdopodobnie może wytwarzać 135 V z 5 V, ale nie będzie wydajne ani ładne. I nie sądzę, że podsłuchowe cewki indukcyjne są wszystkim, co jest dostępne do stworzenia wirtualnej ziemi. Prostsze, tańsze i bardziej praktyczne będzie po prostu użycie konwertera flyback z dwoma uzwojeniami wyjściowymi.
Nie daj się zastraszyć konwerterom flyback - to tylko odwrócenie konwerterów buck boost. Nie żartuję. Spójrz na obwody. To ten sam obwód, ten sam konwerter, ta sama rzecz. Jedyną różnicą jest to, że flyback ma dwa lub więcej uzwojeń na tym samym rdzeniu cewki indukcyjnej. I dioda może być w jedną lub drugą stronę, w zależności od polaryzacji, którą chcesz. Szczerze mówiąc, poleciłbym po prostu użycie LTC3411, jak sugerowano w arkuszu danych LTC6090. Możesz jednak chcieć więcej prądu, do czego właśnie służy LTC3412 - to tylko LTC3411 z podwójną obecną zdolnością. Niestety, prawdopodobnie powinieneś iść z nieco drogim (6 USD w pojedynczych ilościach) transformatorem Würth Linear sugerowanym w ich arkuszu danych. Transformatory typu flyback tak naprawdę nie potrzebują odpowiedniego transformatora i tylko sprzężonego induktora, ale istnieje kilka sprzężonych cewek indukcyjnych z 3 uzwojeniami i wątpię, aby którykolwiek z nich był oceniany na 100 + V (chcesz trochę nadmiaru). Transformator Würth jest mały, do montażu powierzchniowego i może bezpiecznie wytrzymać 150 V na każdym uzwojeniu wtórnym. Nie możesz się pomylić z Würth, ale sprawią, że zapłacisz za przywilej.
Wiem, że prawdopodobnie chcesz utrzymać BOM na niskim poziomie, ale zaufaj mi, warto zaoszczędzić czas i brak bólów głowy i komplikacji, aby po prostu skopiować i wkleić schemat aplikacji z konwertera takiego jak LTC3411 / 2. Części przełączające Linear są również najlepsze i najłatwiejsze w użyciu (a także najdroższe niestety) i zwykle sugeruję zacząć od części liniowej. Gdy będziesz bardziej doświadczony i wygodny w przełączaniu konwerterów, TI będzie także dobry i znacznie tańszy, choć często nie będzie tak łatwy w użyciu.
Powinieneś martwić się o te ultradźwiękowe ćwierkania i pohukiwania, a co nie, myślę, że jest to jedna z tych sytuacji, w których warto zapłacić trochę więcej, aby po prostu nie mieć do czynienia z zasilaczem, abyś mógł poradzić sobie z tym, co masz ” faktycznie robię. Jeśli możesz, po prostu weź ten transformator Würth, postępuj zgodnie ze schematem na stronie 22 karty danych LTC3412 lub tabelę transformatorów i ich potencjalnych mocy wyjściowych na stronie 10. Obwód będzie działał dobrze z wejściem 5 V, ale ze zmniejszoną mocą wyjściową, wystarczy tylko wyregulować dzielnik EVLO dla 5 V (lub po prostu powiązać go bezpośrednio z VIN).
