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【 TPA3123D2デジタルアンプ 】 ~電源24v、左だけ音が出ない

 インダクターが破損した状態で送られてきた、いわくつきのデジタルアンプ基板です。
そのままゴミにするのも勿体ないので
破滅的に割れたインダクターの半田を外し、その代わりに手巻きトロイダルコイルに置き換えました。
その状態で動作チェックをしてきました。
 ■ 再発送品届いた ~箱入りとは・・、予想外でした --> こちら
 ■ TPA3123D2 デジタルアンプ ~インダクタを交換 --> こちら

 これまでの動作テストは12v電源だけだったので、特段、動作の異常には気づきませんでした。
ところが、本格的に使おうと電源を12vから24vへつなぎ換えたところ、
左から音がでません。

 ぬぬ!?

ICチップ、壊れたかな?
不吉な予感がします。
で、また元の12v電源に戻せば正常に鳴ってくれます。

となると・・・??
謎解きが始まります。
電源電圧が上昇するとオカシクなる部品は?
ひょっとして、出力段の電解コンデンサー25v3300μF(Rubycon)がリークし始め
それを検出してシャットダウンが働いた??かもしれないと
テキサスインスツルメントのデーターシート・ブロック図を広げてみると、

TPA3123D2 FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM  クリックで原寸大
TPA3123D2detect_s.gif


 なにやら「SC DETEDT」と称する検出回路が左右のチャンネルについてまして
スピーカーに流れる電流をウォッチしているようです。
それの左チャンネルの方で異常を検出して回路が働いた?
とも思われます。

 そこでもう一度基板を確認しようと、もう一枚の正常動作の基板と比較してみてみます。
なんと、部品が一つたりませしぇん。

TPA3123D2 「C8 is not soldered」  クリックで原寸大
TPA3123D2_05_s.jpg


実は基板上の1箇所に部品が載ってないことは、基板が送られてきた時に確認していました。
その部品とは、ゴマメよりちっちゃいチップコンデンサー1.5mmx0.5mmです。
でも、不思議と電源が12vではちゃんと左チャンネルからも音はでるので、
空きランドだろうと気にとめませんでした。
そこから部品が欠落した跡もなく、半田が溶けた形跡も勿論なく
もともと欠品した状態でした。

 ということでこの空きランドにデーターシートのサンプル回路から定数を読み取り、
0.22μFを付ければ動くのではないか?
 さっそく取りかかりたいところですが、
そんなちっちゃな部品なんぞ、手持ちにあろうはずがありません。
しかも0.22μFという中途半端なキャパシタです。
さて、どうしようか?

そこでそのコンデンサーの役割を調べると、データーシートにちゃんと解説が載っています。
High側のMOSFETを正常にオンさせるには、このキャパシタ220nF(0.22μF)は必須だよ、と謳っています。
なるほど。

しかし、12v電源では音がでるので、FETはONになっているはずですが
波形観測すると不安定になっているかもしれません。
そうであっても、
24v電源で音が出ないのはこのキャパシタが欠品していることが原因だろうと、見立てました。

 同じチップコンデンサーがあれば後は半田付けするだけですが
ことは簡単ではありません。
とにかくちっこいのです。
それ用のコテ先も持ってないので、なにか知恵を働かせるしかありません。

【ブートストラップ用コンデンサーの説明 】
とっても重要な部品です。
BSN and BSP Capacitors
The half H-bridge output stages use only NMOS transistors. Therefore, they require bootstrap capacitors for the
high side of each output to turn on correctly. A 220-nF ceramic capacitor, rated for at least 25 V, must be
connected from each output to its corresponding bootstrap input. Specifically, one 220-nF capacitor must be
connected from LOUT to BSL, and one 220-nF capacitor must be connected from ROUT to BSR.
The bootstrap capacitors connected between the BSx pins and their corresponding outputs function as a floating
power supply for the high-side N-channel power MOSFET gate-drive circuitry. During each high-side switching
cycle, the bootstrap capacitors hold the gate-to-source voltage high enough to keep the high-side MOSFETs
turned on.


ホントなら0.22μFを使いたいところですが、
部品箱を探してみると0.1μFと0.47μFしかありません。
どちらも形状は比較にならないほどデカイです。

 ところでこの0.22μFも計算で求まるようです。
例えばIR社のMOSFETだと、
 Qbs = 2Qg + (Iqbs / f) + Qls + (Icbslk / f)
TI社でも同じような手法を使っていると思われます。

適当なのを使って、容量が大きすぎてMOSFETのゲートを壊したら泣くに泣けないので
小さめでどうか?
小さい分には不安定になってもゲートを壊すことはないので
0.1μFで試してみます。
 
0.1μFセラミックコンデンサーを追加したところ  クリックで原寸大
TPA3123D2_06_s.jpg


 如何せん、規定値0.22μFの半分しかないので、
所定の電荷が溜って、ゲートをちゃんとドライブできる電圧まで上がっているか心許ないですが
とりあえず音はでるようになりました。
ふぅ。
0.22μFが手に入るまではこれで凌いでおきます。

【追記: 0.22μF入荷しました】
 ■ とっても重要なキャパシタが未実装だった ~0.22μFブートストラップ --> こちら
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 嘘八百を並べ立てて、強行採決を繰り返して国民を愚弄してきた衆参450超える自公の罪は極めて重い。次の選挙で厳しい制裁が下されるであろう。
 森友事件でも安倍政権のウソが次々バレ、「真相を語っていたのは籠池のオッサン」だったと認識を新たにした。
「改竄前決裁文書」に残っていた経緯説明は籠池氏証言と一致していた。
一部の自民が虚偽証言だ!と息巻いたが政府与党は籠池証言の「真正さ」を知っていたので手出し出来なかった。
 証人喚問を尽く拒否し続け、嘘の文書を元に国会の審議を1年以上妨害してきたアベ自公政権だった。
 ウソの資料によって国会の質問権を妨害したことで偽計業務妨害が問われ、有印公文書偽造の被疑事実はこれで確定した。
 共謀罪も問われることになるので行政のトップを含め関係者を聴取をすべく検察が動かなければならないしそれを期待するが、如何せん検察は既に腐っているのでトカゲの尻尾だけでお茶を濁すだろうことが見えている。
 堕落腐敗した刑事司法の頂点にいてその元凶となっている最高裁事務総局を解体し、併せて検察から起訴独占を取上げる。
検察組織を解体して特別検察官制度創設が急務の事態となった。
それを実行に移さない限り、森友事件にはじまる一連のモリカケレイプが解明されることはないだろう。
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