LTK5302 CHIPSOURCETEK | Alldatasheet
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信号输入 脉冲信号控制 底部散热焊盘 INN 3V-5.5V VSEL 470uF1uF C1C2 470uF/10V 1000uF/10V 1uF LX PVDD 升压电压 7.1V VSEL脚位 高电平 Cin Rin 9 INP 低电平 6.5V VBAT OCP 负载 2Ω-3Ω 考虑芯片性能和安全，LTK5302在不同负载时应配置不同的外围参数 升压电压 PVDD插件电容 OCP电阻 ≥4Ω 7.1V 1000uF/10V 悬空 6.5V 470uF/10V 悬空 470uF/10V6.5V/7.1V 悬空 LTK5302 内置同步升压_单声道G类11W音频功率放大器 概述 LTK5302 是一款内置同步 BOOST 升压音频放大器， 在 2Ω 负载下能提供高达 11W 输出功率 。 LTK5302 可以通过外部调节升压电压档位，适用 各种应用条件，同时 EN 脚一线脉冲控制功能， 可控制单个管脚使芯片进入 D 类普通模式、D 类 防破音模式、AB 类模式、关断模式，达到节省 IO 口的目的 ，进一步 为客户节省 成本。 LTK5302 在 AB 类模式可以完全消除 EMI 干扰。 在 D 类放大器模式下可以提供高于极高的效率， 新型的无滤波器结构可以省去传统D 类放大器的 输出低通滤波器，LTK5302独有的 DRC（Dynamic range control）技术，降低了大功率输出时， 由于波形切顶带来的失真，相比同类产品，动态 反应更加出色。LTK5302采用 ESOP-10 封装。 应用 收音机、扩音器 导航仪、便携游戏机、玩具类 拉杆音箱 智能家居等各类音频产品 特性 外部应用无需二极管 升压电压两档选择6.5V或 7.1V 节省 IO 口的一线脉冲控制 FM 模式无干扰 超低底噪、超低失真 10% THD+N，VBAT=4.2V，2Ω+15UH负载下 提供高达11W 的输出功率 10% THD+N，VBAT=4.2V，3Ω+15UH负载下 提供高达8.2W 的输出功率 10% THD+N，VBAT=4.2V，4Ω+15UH负载下 提供高达6.7W 的输出功率 过温保护、短路保护 封装形式ESOP-10 关断电流 <1ua 封装 典型应用图 芯片型号 封装类型 封装尺寸 LTK5302 ESOP-10 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
散热焊盘 VBAT 5 6 PVDD OUTN OUTP INN INP Top View GND 管脚说明及定义 管脚编号 管脚名称 IO 功 能
1 VSEL I 升压电压档位选择管脚
2 EN I 芯片控制脚位，低电平关断，高电平打开，一线脉冲控制
3 OCP I 芯片限流脚位控制，接电阻到地，设定电阻值控制芯片限流值
4 LX I BOOST升压开关切换脚，接电感
5 VBAT I 电源正端
6 PVDD I 升压输出电压，接电容到地
7 OUTN O 输出反向端
8 OUTP O 输出同向端
9 INN O 输入反向端
10 INP O 输入同向端
11 GND GND 芯片底部露铜接地端,电源负端
最大极限值 参数名称 符号 数值 单位 供电电压 VDD 5.5V(MAX) V 存储温度 TSTG -65℃-150℃ ℃ 结温度 TJ 160℃ ℃ 推荐工作范围 参数名称 符号 数值 单位 供电电压 VDD 3-5V V 工作环境温度 TSTG -40℃ to 85℃ ℃ 结温度 TJ - ℃ TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
ESD 信息 参数名称 符号 数值 单位 人体静电 HBM ±2000 V 机器模型静电 CDM ±300 ℃ 基本电气特性 AV=20dB, TA=25℃,无特殊说明的项目均是在VDD=3.7V,4Ω+33uH条件下测试: 描述 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 静态电流 IDD VBAT =3.7V,D类 - 21 - mA VBAT =3.7V，AB类 3 - mA 关断电流 ISHDN VBAT=3.7V - 1 2 uA 静态底噪 Vn VBAT=3.7V ,AV=20DB,Awting 200 uV D类频率 FSW VBAT=3.7V 500 kHz 升压LX频率 FLX VBAT=3.7V 833 kHz 输出失调电压 Vos VIN=0V 10 mV 启动时间 Tstart Vdd=3.7V 265 MS 增益 Av D类模式，RIN=36k ≈20 DB 电源关闭电压 VddEN - <2.0 V 电源开启电压 Vddopen - >2.8 V 过温保护 OTP - 180 ℃ 静态导通电阻 RDSON IDS=0.5A VGS=4.2V P_MOSFET 150 mΩ N_MOSFET 120 内置输入电阻 Rs 6.5K KΩ 内置反馈电阻 Rf 416K KΩ 效率 ηC VBAT=4.2V,PVDD=7.1V,PO=6.7W 82 % 高电平 Hvsel 3-4.2V >3 V 低电平 Lvsel 3-4.2V <0.5 V 关断电压 SDEN 3-4.2V <0.5 V AB类模式 ABEN 3-4.2V 1.4 1.5 1.6 D类模式 DEN 3-4.2V 2.2 3 3.3 Class_D功率 AV=20dB, TA=25℃,无特殊说明的项目均是在VDD=5V,4Ω条件下测试: 参数 符号 测试电压 测试条件 典型值 单位 输出功率 Po VDD=4.2V, PVDD=7.1V f=1kHz,RL=2Ω, THD+N=10%, 11 W f=1kHz,RL=2Ω, THD+N=1%, 8 f=1kHz,RL=3Ω, THD+N=10%, 8.2 f=1kHz,RL=3Ω, THD+N=1%, 6.2 f=1kHz,RL=4Ω, THD+N=10%, 6.7 f=1kHz,RL=4Ω, THD+N=1%, 5.1 VDD=4.2V, PVDD=6.5V f=1kHz,RL=2Ω, THD+N=10%, 9.6 f=1kHz,RL=2Ω, THD+N=1%, 7.3 f=1kHz,RL=3Ω, THD+N=10%, 7.2 f=1kHz,RL=3Ω, THD+N=1%, 5.4 f=1kHz,RL=4Ω, THD+N=10%, 5.7 f=1kHz,RL=4Ω， THD+N=1%, 4.5 总谐波失真加噪声 THD+N VDD=4.2V ,PVDD=7.1V,Po=1.6W,RL=4Ω 0.041 % LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
性能特性曲线 特性曲线测试条件(TA=25℃) 特性曲线图(TA=25℃) 描述 测试条件 编号 Input Amplitude VS. Output Amplitude VBAT=4.2V,RL=4Ω+33UH ,Class_D 图1 Output Power VS. THD+N _Class_D RL=2Ω+22UH,AV=20DB,Class_D 图2 RL=4Ω+33UH,AV=20DB,Class_D 图3 Output Power VS.THD+N_Class_AB RL=4Ω,AV=20DB , Class_AB 图4 Frequency VS.THD+N VBAT=4.2V,RL=4Ω,AV=20DB,PO=1.5W,Class_D_Awting 图5 Input Voltage VS.Power Crrent VBAT=3.0V-5V,Class_D 图6 Input Voltage VS. Maximum Output Power RL=4Ω+33UH,THD=10%, Class_D 图7 Frequency Response VBAT=4.2V,RL=4Ω,Class_D 图8 Output Power VS Efficiency VBAT=4.2V,RL=4Ω,Class_D 图9 Boost Limiting VS.Ocpset Resistor VBAT=4.2V 图10 图1：Input Amplitude VS. Output Amplitude 图2：THD+N VS .Output Power Class_D 图3：THD+N VS .Output Power Class_D 图4：THD+N VS. Output Power Class_AB 100 1000 10000 10 100 1000 10000 Output Amplitude(mVrms) Input Amplitude（mVrms） VBAT=4.2V RL=4Ω+33uH Class_D Input Amplitude VS Output Amplitude 0.01 0.1 100 0.1 1 10 THD+N% Output Power（W） VBAT=4.2V RL=2Ω+15uH Class_D VBAT=3.7V RL=2Ω+15uH Class_D VBAT=3.3V RL=2Ω+15uH Class_D THD+N VS Output Power 0.01 0.1 100 0.1 1 10 THD+N（%） Output Power（W） VBAT=4.2V RL=4Ω+33uH Class_D VBAT=3.7V RL=4Ω+33uH Class_D VBAT=3.3V RL=4Ω+33uH Class_D THD+N VS Output Power 0.01 0.1 100 0.1 1 10 THD+N(%) Output Power（W） VDD=4.2V RL=4Ω Claas_AB Output Power VS THD+N% LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
图9：Output Power VS Efficiency 图10：Boost Limiting VS.Ocpset Resistor 图5：Frequency VS.THD+N 图6：Power Crrent VS. Suppy Voltage 图7：Input Voltage VS. Maximum Output Power 图8：Frequency Response 0.01 0.1 10 100 1000 10000 THD+N% Frequency(HZ) VBAT=4.2V_PO=1W RL=4Ω+33uH Frequency VS THD+N% 3 3.5 4 4.5 5 Power Current（ma) Input Voltage（V） Input Voltage VS Power Current 3 3.5 4 Maximum Output Power（W) Input Voltage（V） RL=4Ω+33uH THD=10% Maximum Output Power VS.Input Voltage Maximum Output Power VS.Input Voltage Maximum Output Power VS.Input Voltage 10 100 1000 10000 Gain（db） Frequency(HZ) VBAT=4.2V_RL=4Ω Class_D Frequency Response 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Efficiency（%) Output Power（mW） VBAT=4.2V RL=4Ω+33uH Class_D Output Power VS Efficiency 10Boost Limiting （A) VBAT=4.2V 0 1M 2M Ocpset Resistor Boost Limiting VS.Ocpset Resistor LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
20MS T=10*2=20uS 保持高电平 >20MS 保持高电平 T=10*4=40uS 应用说明 EN管脚控制 LTK5302有两种控制方式：软件控制（一线脉冲）和 硬件控制（高低电平控制），一线脉冲控制的好处 是可以节省主控IO，仅使用一个IO口即可切换功放 多种工作模式。 EN管脚软件控制（一线脉冲）：EN管脚输入不同脉 冲信号切换功放:D类防破音1（AGC1：THD≦5%）、D 类防破音2 (AGC2：THD≦1%）、AB类和D类模式。 EN管脚软件控制说明（一线脉冲）：EN管脚输入不 同脉冲信号切换功放AB类、D类各种模式。 1、芯片切换到D类普通模式波形： 2、芯片切换到D类防破音模式1（THD≦5%）波形： 3、芯片切换到D类防破音模式2（THD≦1%）波形： 4、芯片切换到AB类模式波形： 硬件控制（高低电平控制）： EN管脚电压<0.5V，功放芯片关断。 EN管脚电压1.4-1.6V，功放芯片工作在AB类模式， 升压关闭。 EN管脚电压2.2-3.3V，功放芯片工作在D类升压模 式(无防破音)。 （硬件控制时从低到高开启时间<1MS） VSEL管脚控制 该脚位控制芯片的升压最高电压，当接到时为升压 值为7.1V，当接低时升压值为6.5V 功放增益控制 D类模式时输出为（PWM信号）数字信号，AB类模式 输出模拟信号，其增益均可通过RIN调节。 AV为增益，通常用DB表示，上述计算结果单位为倍 数、20Log倍数=DB。 RIN电阻的单位为KΩ、416KΩ为内部反馈电阻 （RF）, 6.5KΩ为内置串联电阻（RS）,RIN由用户 根据实际供电电压、输入幅度、和失真度定义。 如 RIN=36K时，≈9.79倍、AV≈20DB 输入电容（CIN）和输入电阻（RIN）组成高通滤波 器，其截止频率为： Cin电容选取较小值时，可以滤除从输入端耦合入的 低频噪声，同时有助于减小开启时的POPO >20MS 保持高电平 >20MS 保持高电平T=10*6=60uS VSEL管脚 升压电压 3-3.3V 7.1V <0.5V 6.5V EN管脚 芯片状态 <0.5V 关闭状态 1.4-1.6V AB类模式 2.2-3.3V D类升压模式状态 ININ C CKRf 5.72 INRk kAv 5.6 416 LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
OCP电阻限流功能 OCP功能是通过该脚位接下地电阻，限制电感电流大 小，下表给出了的OCP不同电阻时对应的参考电感电 流 BOOST电感 电感是BOOST电路中最重要的元器件，电感选择不 合适会对BOOST电路的影响非常大。选择的电感一 定要有足够大的额定电流和饱和电流。并且电感的 DRC（直流电阻）越小越好。电感的 DRC要小于50m Ω,饱和电流不小于5A.对于电感量的选择电感量小 会有较大的电流纹波，但是能提供较好的瞬态响应， 同时会降低BOOST电路的工作效率。而选用电感量 大的是可以降低电流纹波，同时对于工作效率会有 所提高，但瞬态响应会差，所以让功放工作在正常 状态，要选用合 适的电感量，推荐使用 4.7UH的电 BOOST电容 LTK5302是BOOST升压功放，需要足够的电源电容以 保证输出电压稳定，纹波小和噪音小。PVDD端的滤 波电容最重要，其次是VBAT电容， PVDD端的电容是 用来稳定升压电压降低输出电压纹波，并且保证PWM 开关控制的工作正常,这个电容对BOOST输出电压的 纹波和稳定性有很大影响,可以选择一个大电容再并 联一小陶瓷电容,大电容的值在470UF以上,小的陶瓷 电容在0.1UF-10UF之间,尽量靠近管脚放置，VBAT管 脚建议放置一个大电容和一个陶瓷电容来更好的滤 波，典型值470µF并联1UF，放置在尽可能靠近器件 VBAT管脚处，可以得到最好的性能 EMI处理 对于输出走线较长或靠近敏感器件时，建议加上 磁珠和电容，能有效减小EMI。器件靠近芯片放置。 RC缓冲电路 如喇叭负载阻抗值较小时，建议在输出端并一个电 阻和一个电容来吸收电压尖峰，防止芯片工作异常。 电阻推荐使用：2Ω-5Ω，电容推荐：500PF-10NF。 测试方法 在测试D类模式时必须加滤波器测试。AUX-0025为滤波器。为了测试数据精准并符合实际应用，在RL负 载端串联一个电感，模拟喇叭中的寄生电感。 OCP管脚 电感电流平均值 100K 6.5A 300K 5.5A 1M 4.8A 2.2M 4.5A LTK5302 磁珠 磁珠 OUTP 1nF 1nF OUTN LTK5302 OUTPL OUTNL LTK5302 AUX-0025 IN Ci OUTPL RL ESL 音频分 析仪 输入信号 滤波器 负载 Rin OUTNL TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
PCB设计注意事项 PVDD 端按负载选用 470UF 或 1000uf 插件电容和 1UF 的陶瓷电容并联，电容尽量靠近PVDD 管脚。VBAT 端同样选用470UFV插件电容和1UF的陶瓷电容并联，电容尽量靠近电感放置。 供电脚（LX、PVDD）走线尽量粗，最好使用敷铜来连接网络，如走线或敷铜中必须打过孔应使用多孔 连接，并加大过孔内径，不可使用单个过孔直接将电源走线连接，因为大电流会引起较大的压降，会 导致压降比较大，对输出功率有较大影响，电源中如存在较大的阻抗甚至影响声音会出现卡顿情况。 输入电容（Cin）、输入电阻（Rin）尽量靠近功放芯片管脚放置，走线最好使用包地方式，可以有效 的抑制其他信号耦合的噪声。 LTK5302 的底部散热片是芯片唯一接地点,必须连接在 PCB 板上，设计 PCB 时，底部一定需要开窗，用 与芯片和 PCB 的 GND 连接，同时对芯片散热有很大的帮助， PCB 使用大面积敷铜来连接芯片中间的散 热片，并有一定范围的露铜， LTK5302 输出连接到喇叭的管脚走线管脚尽可能的短，并且走线宽度需 在0.4mm以上。 问题解决方向及建议 实际功率测试和规格书描述的参数差异大时：建议检查 PCB 板供电走线是否够粗，接触阻抗是否过大、 电源电流能力是否足够、是否存在电源压降以及元器件电流不够导致功率不足。 播放存在卡顿现象时：检查电池放电能力、更换更大电流电池以及按上述检查项检查系统的阻抗和元 器件、检查电容器件位置放置是否过远，大电流以及大电流路径的GND 是否有单个过孔存在。 FM收音台少：确认检查功放芯片是否切换到AB类模式，使用示波器测量输出确认工作状态。 POPO 音较大时：使用示波器检查主控的MUTE 开启时序和切换时序是否正确。 EN切换模式不能进入对应模式时：检查脉冲信号是否符合说明要求。 LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek
芯片封装 ESOP-10 Symbol Dimensions In Milli meters Dimensions In Inches Min Max Min Max A 1.80 2.10 0.070 0.082 B 3.10 3.40 0.122 0.133 b 0.38 0.50 0.015 0.019 C 3.80 4.00 0.149 0.157 C1 6.00 6.20 0.236 0.244 C2 1.35 1.55 0.053 0.061 C3 0.1 0.25 0.004 0.010 D 4.8 5.0 0.189 0.197 D1 1.35 1.55 0.053 0.061 e 1.00(BSC) 0.039(BSC) L 0.520 0.720 0.02 0.028 θ 0 LTK5302 TEL: +86-0755-27595155 27595165 FAX: +86-0755-27594792 WEB:Http://www.ChipSourceTek.com E-mail: Tony.Wang@ChipSourceTek.com InFo@ChipSourceTek.com 矽源特科技 ChipSourceTek