探究音頻設(shè)備中的幻象電源

Other Parts Discussed in Post： TPS61390， TPS61391， LM51571-Q1， LM5155

作者：WENTING WU

1. 幻象電源：

音樂玩家常常會提到幻象電源這個專業(yè)名詞，那么什么是幻象電源，它與普通電源有何區(qū)別？它出現(xiàn)在哪些場景呢？今天我們就來一起聊一聊幻象電源。

幻象電源通常是一個在XLR電纜的引腳2和3上運(yùn)行的一個正電壓（通常是從12V到48V），用于給電容式麥克風(fēng)進(jìn)行供電。使用“幻象”來描述這一特殊應(yīng)用場景的電源，是因為音頻信號和供電只需一根XLR電纜即可，不需要額外的供電線纜。

一般動圈式麥克風(fēng)不會使用到幻象電源，專業(yè)電容式麥克風(fēng)才會使用到幻象電源， 因為電容式麥克風(fēng)輸出阻抗非常高，幻象電源電路可以用來減少輸出阻抗。

Link： https://www.pjaviation.co.za/projects/microphone-principals/

2. TI的幻象電源方案：

幻象電源通常有如下指標(biāo)要求：

輸入電壓：5VIN/12VIN

輸出電壓：48VOUT

紋波《20mV

負(fù)載電流通?！?0mA

滿足如上指標(biāo)，TI有3個方案很適合在幻象電源設(shè)計中使用。

1）TPS61391集成電流鏡的 85V 輸出電壓升壓轉(zhuǎn)換器。

TPS61390/TPS61391 芯片應(yīng)用在網(wǎng)紅聲卡的幻象電源中，主要優(yōu)點有：

集成電流監(jiān)控和保護(hù)功能的單芯片解決方案

小尺寸：QFN 3 mm x 3 mm，使用0604電感即可

低輸出紋波

快速過流保護(hù)的響應(yīng)時間

2）LM51571-Q1 采用雙隨機(jī)展頻技術(shù)的 4A、50V、2MHz 寬輸入電壓升壓、反激式和 SEPIC 轉(zhuǎn)換器 （LM51571-Q1為車規(guī)級芯片，工業(yè)版本的LM51571會在今年3Q上線TI官網(wǎng)）

LM51571 芯片應(yīng)用于12VIN的幻象電源中，主要優(yōu)點有：

寬輸入VIN

開關(guān)頻率不在AM頻段范圍內(nèi)

擴(kuò)寬頻譜以減小EMI

小尺寸：QFN-16 封裝 （3mm x 3mm）

集成了MOS管以減小整體設(shè)計尺寸

低靜態(tài)電流

3）LM51552MHz 寬輸入電壓、1.5A MOSFET 驅(qū)動器、非同步升壓控制器

LM5155 芯片應(yīng)用于12VIN的幻象電源中，主要優(yōu)點有：

開關(guān)頻率不在AM頻段范圍內(nèi)

小尺寸：12pin-WSON 封裝 （3mmx2mm）

低靜態(tài)電流

低電流限制閾值以減小功耗損耗

允許同步實現(xiàn)高升壓比

如下是VIN=12V， VOUT=48V， IOUT=20mA的參考電路及負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)仿真。不加LDO的情況下，輸出紋波為25.6mV。

3. 其他相關(guān)鏈接：

48V 輸出低噪聲幻象電源參考設(shè)計https://www.ti.com.cn/tool/cn/PMP40871 （原理圖，測試報告，BOM， GERBER…設(shè)計文件）

專業(yè)音頻應(yīng)用中生成負(fù)電源軌的方案https://e2echina.ti.com/blogs_/b/power_house/posts/53194

審核編輯：金巧