226
简介
OEP30WD 类音频功率放大模块是集成了 OEP30W IC 芯片的模块。这么小的模块可以输出 30W 的音频功率着实令人惊奇。
除此之外，还有令人不解的是，通过简单的网络搜索，该芯片的数据手册（DATASHEET）居然找不到，所能够找到的就是该芯片已经成型的 OEM 模块。
OPE30W D 类音频功率放大模块
今日在淘宝上订购了该音频功率放大模块，主要用于改造声音信标中的音频功率放大，原来使用是 BTL 输出的 L2726 音频功放，在工作时，功放发热厉害。需要借助于信标外部金属壳来完成散热。相应的测试参见下文：
- 声音信标长啥样子？
1. OEP30W 模块外部引脚定义
下面是 OEP30W 外部引脚定义：
OEP30W 音频功放模块引脚功能定义
2. OEP30W 模块规格
下面表格给出了 OEP30W 的主要技术参数指标。
功放的规格
由于购买到的 OEP30W 模块的引脚采用 7PIN，100mil 的插针引脚，在实验之前需要将外部的插针焊接在模块上。这样便于使用面包板进行测试器静态参数。
焊接引脚插针
3. 模块使用注意事项
下面是在模块销售淘宝网站给出的模块使用注意事项：
1、功放板供电后，接喇叭的 2 个焊盘之间的直流电压 0V，喇叭焊盘与 GND 之间直流电压为电源电压一半。
2、选用 4 欧喇叭，电源电压不能超过 16V，否则芯片发热过高容易损坏功放。选用 8 欧喇叭，电源电压不能超过 24V，否则电压过高击穿功放芯片。
3、功放板通电后，手不能触碰板上元器件引脚，因为人体干扰信号干扰数字功放的时序，导致损坏芯片，人体带静电——强高压会出现击穿损坏芯片，人体静电的危害务必要知道。
4、电源电压要稳定，尽量采用开关电源与电池供电。电源不能超过板子工作电压，否则烧坏芯片，数字功放特娇气，不比模拟功放，工作方式完全不一样。
5、喇叭接线尽量用音响线控制在 3 米以内，线太长负载的电感量增大并产生自感电压过高击穿功放芯片，长线接喇叭建议考虑加二极管（IN5819）实现对自感电压的释放保护芯片。6、8 欧姆喇叭基本无需加散热片，小于 8 欧姆喇叭，如果芯片温度高于 60 度，因立即停止工作，加散热片扇热，否则温度升高会立即烧掉芯片。
功能实验测试
1. 实验的电路板
将焊接好的 OEP30W 模块置于面包板上，将对应的 VCC，GND 连接 12V 工作电源。
测试电路板
2. 上电静态测试
（1）输出电压：
- VCC：11.80VSP+：5.80VSP- ：5.81VCS：9.15V
将 CS 接地，输出的波形就是 0 了。静态工作电流大约 10mA。
CS=0V 时模块的 SP+,SP- 的输出
（2）输出波形：
将 CS 悬空，此时 SP+,SP- 的输出如下图所示：
没有输入信号时 SP+,SP- 的波形
（3）加入测试信号
在 IN+加入正弦波信号，频率：1.057kHz，幅度（交流有效值）0.1V。
输入音频测试信号
在 IN+加入信号输出信号
2. 加入扬声器
（1）扬声器负载：在模块 SP+,SP- 两个引脚加入负载扬声器，组口 4Ω。在没有接入音频信号之前，模块工作电流大约为 10mA。
负载扬声器，阻抗 4Ω
（2）高频辐射干扰：
评估 D 类扬声器所产生的高频谐波对于外部的干扰，使用 DSA815 频谱仪外加高频发达接收头，测试在扬声器周围的电磁场的频谱。
下面是音频功放没有开启之前所接受到的射频频谱。其中在高频段是一些北京地区的调频广播的的频谱。
将音频功放开启之后，对应的频谱出现了改变，如下图所示。可以看到干扰一直延伸到广播频段。
在功放开启之后的频谱
为了看清前面的频谱的细节，使用 DSA815 测量 0~5MHz 之间的空间电磁场的频谱。下面是在 OEP30W 没有工作时，空间电磁场的背景频谱。
低频部分的空间电磁场，在 OEP30W 没有工作之前
OEP30W 加电之后，对应的空间电磁场的频谱如下图所示。其中清晰的看出，空间的谐波干扰主要来自于 OEP30W 的 PWM 的工作谐波频谱。
低频部分的空间电磁场，在 OEP30W 工作之后
为了消除 D 类功放对于外部射频干扰，使用磁珠连接在扬声器的引线上。下图的左边是在扬声器的外部引线上增加了一对磁珠。
滤除射频信号的磁珠
测量空间电磁干扰，如下图所示，其中在 50MHz 以上的电磁干扰明显降低了。
增加了磁珠滤波之后的频谱
3. 加入音频信号
将信号源信号引入 OPE30W 的 IN+管脚之后，扬声器突然出现振荡信号。该信号与输入的音频信号无关。如果将扬声器撤离，OEP30W 的输出则是正常的信号，如前面所测量的结果。
将信号源输入 IN- 管脚，模块输出没有响应。
直接将信号源引入 IN- 引起的输出振荡
在输入端串接 10k 欧姆的电阻便可以消除振荡的情况发生。
在 IN+输入串接 10k 电阻
接入串接电阻之后，OEP30W 放大倍数降低了。
- 输入信号：0.538Vrms 功放输出：2.63Vrms 放大倍数约为：4.88 倍。
在输入端串联 10k 电阻之后的输出波形
总结
OEP30W 的基本工作配置：VCC=+12V，GND= 0V，CS 悬空；在扬声器输出中串入磁珠可以降低空间射频干扰；将信号接入 IN+，并串入电阻，改变模块的增益，减少模块的自激振荡。
