專利名稱：音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源，特別是涉及一種音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源。屬于音 響開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源因電源中起調(diào)整穩(wěn)壓控制功能的器件始終以開關(guān)方式工作而得名。 它是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，通過控制開關(guān)管通斷的時(shí)間比率來維持輸出電壓穩(wěn) 定的一種電源。因其具有體積小、重量輕、功耗低、效率高、紋波小、噪聲低、 智能化程度高、易擴(kuò)容等優(yōu)良特性，而廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備上?，F(xiàn)在市場(chǎng)上 的音響功放系統(tǒng)多數(shù)采用工頻變壓器。隨著原材料(主要是銅)價(jià)錢的不斷上漲， 傳統(tǒng)工頻電源的成本優(yōu)勢(shì)愈來愈不明顯，其功耗高、體積大、效率低等缺點(diǎn)更加 突出。由于音響功放系統(tǒng)要求電源隨著負(fù)載的變化，對(duì)輸出功率智能檢測(cè)并自動(dòng) 調(diào)整輸出電壓。目前已有的普通開關(guān)電源在負(fù)載變化時(shí)輸出穩(wěn)定的電壓，不適合 音響功放系統(tǒng)的應(yīng)用。如果普通開關(guān)電源應(yīng)用于音響功放系統(tǒng)，將會(huì)帶來如下問 題l.開關(guān)電源輸出電壓將不能隨著負(fù)載變化而動(dòng)態(tài)變化，不能滿足音響功放系 統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求。2.當(dāng)輸出功率過大時(shí)，音響功放系統(tǒng)內(nèi)部損耗很大，電路功 率器件過熱甚至燒毀電路。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，它能 夠滿足音響功放系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求，使音響功放系統(tǒng)在大功率工作時(shí)降低內(nèi)部 損耗，并且其電路簡(jiǎn)單，制造成本較低，能夠較好的取代工頻電源。本發(fā)明的目的通過以下措施達(dá)到-音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括輸入電路、變換電路、輸出電 路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路、控制電路、功率檢測(cè)電路和輔助電源；所述輸入電路 的輸出端通過、變換電路連接和輸出電路依次連接的端及連接功率檢測(cè)電路的輸 入端、檢測(cè)電路的確良輸入端和保護(hù)電路的輸入端；；所述檢測(cè)電路的輸出端、功 率檢測(cè)電路的輸出端和保護(hù)電路的輸出端分別連接控制電路的一個(gè)信號(hào)輸入端， 控制電路的輸出端連接變換電路的控制信號(hào)輸入端，檢測(cè)電路和保護(hù)電路輸入端 連接后連接輸出電路的一個(gè)輸出端；輔助電源的輸出端分別連接控制電路和功率 檢測(cè)電路的電源輸入端。交流輸入經(jīng)輸入電路整流濾波，然后經(jīng)過變換電路和輸出電路逆變二次整流 濾波輸出平滑的直流電壓。檢測(cè)電路對(duì)輸出電壓取樣反饋回控制電路形成閉環(huán)控 制。保護(hù)電路檢測(cè)過壓過流信號(hào)，來閉鎖控制電路的脈寬調(diào)制(PWM)控制器的 輸出，保護(hù)電源系統(tǒng)的安全。功率檢測(cè)電路檢測(cè)過功率信號(hào)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓， 降低內(nèi)部損耗。輔助電源為控制電路和功率檢測(cè)電路供電。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是輸入電路由插座CN2，電阻R8、 R9、 RIO，電容 Cl、 C2、 C3、 C4，電感L5、 L6、 L12、 U3，保險(xiǎn)絲F1，熱敏電阻NTC1，整流 橋DB1，壓敏電阻ZNR1組成。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是變換電路為半橋變換電路，主要由電解電容ECK EC2、三極管Ql、 Q2、變壓器Tl、 T3、電流互感器T4、 T5、防偏磁電容C5及電阻Rll、 R12、 R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R51、 R52, 電容C5、 C6、 C32、 C33、 C34， 二極管DIO、 Dll、 D12、 D13、 D27、 D28連接而成。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是輸出電路由電阻Rl、 R2、 R3、 R4,電容C7、 C8、 C9、 C10、 Cll 、 C12、 C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18, 二極管Dl、 D2、 D3、 D4，電解電容EC5、 EC6、 EC7、 EC8 、 EC9、 ECIO、 ECll、 EC12，變壓器Tl，電 感U、 L2、 L3、"組成。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是輔助電源由電阻R44、 R45、 R46、 R47、 R48、 R49、 R50,精密電P且RJ15,電容C23、 C24、 C25、 C26、 C27 、 C28、 C29、 C30、 C31 ， 二極管D21、 D22、 D23、 D24、 D25、 D26，電解電容EC20、 EC21、 EC22、 EC23 、 EC24、 EC25、 EC26、 EC27、 EC28,變壓器T2,電感L8、 L9、 LIO、 Lll，電流型 脈寬調(diào)制(PWM)控制器IC3，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC4，三端穩(wěn)壓芯片IC5，光 電耦合器Ul， El、 E2組成。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是檢測(cè)電路和保護(hù)電路包括檢測(cè)電路、過流保護(hù)電 路和過壓保護(hù)電路；檢測(cè)電路包括RJ1、RJ2、RJ8構(gòu)成+35V輸出的檢測(cè)電路，RJ8 上的取樣電壓連接控制電路中的脈寬調(diào)制控制器TL494的1腳；過流保護(hù)電路由 T4、 R28、 R29、 R30、 D17、 EC16組成；過壓保護(hù)電路由D5、 ZD3、 ZD6、 ZD4、 R5、 R53、 Q5組成。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是功率檢測(cè)電路由電流取樣單元、信號(hào)轉(zhuǎn)化單元、 整流濾波單元、基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?、電壓比較單元、延時(shí)單元和滯環(huán)單元連接而成；電流取樣單元的輸入端連接輸入電路的輸出端，電流取樣單元的輸出端通過信號(hào) 轉(zhuǎn)化單元、整流濾波單元連接電壓比較單元的一個(gè)比較輸入端，電壓比較單元的 輸出端連接延時(shí)單元的輸入端，延時(shí)單元的輸入端通過滯環(huán)單元連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧妮斎攵耍鶞?zhǔn)電壓?jiǎn)卧妮敵龆诉B接電壓比較單元的一個(gè)比較輸入端；控制 電路由取樣電壓?jiǎn)卧⒒鶞?zhǔn)設(shè)定單元、誤差放大單元和PWM控制單元連接而成； 基準(zhǔn)設(shè)定單元的輸入端連接延時(shí)單元的輸出端，基準(zhǔn)設(shè)定單元的輸出端、取樣電 壓?jiǎn)卧妮敵龆烁鬟B接誤差放大單元的一個(gè)輸入端，誤差放大單元的輸出端連接 PWM控制單元的輸入端。本發(fā)明的一種實(shí)施方式是控制電路包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器，脈寬調(diào)制控制器內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端通過由電阻RJ3、 RJ4、 RJ7、 RJ9、 RJ10分別 組成的分壓網(wǎng)絡(luò)及三極管Q6與功率檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端連接，其同相輸入端連 接檢測(cè)電路輸出的采樣電壓。本發(fā)明的有益效果是1、 本發(fā)明由于在普通的開關(guān)電源基礎(chǔ)上增加功率檢測(cè)電路，并且在控制電路 中增加了動(dòng)態(tài)電壓控制功能，使開關(guān)電源能夠隨著負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整輸出電壓， 使音響功放系統(tǒng)在大功率工作時(shí)降低內(nèi)部損耗，因此，采用本發(fā)明能提高音響功 放系統(tǒng)用電的效率，降低功耗，提高功放系統(tǒng)的可靠性。2、 本發(fā)明還具有電路簡(jiǎn)單、體積小、成本較低、易于市場(chǎng)推廣的有益效果。 說明書附1是本發(fā)明的電路原理框圖。圖2是本發(fā)明的功率檢測(cè)電路和控制電路原理框圖。圖3是本發(fā)明的輸入電路的電路圖。 圖4是本發(fā)明的變換電路的電路圖。 圖5是本發(fā)明的輸出電路的電路圖。 圖6是本發(fā)明的輔助電源的電路圖。 圖7是本發(fā)明功率檢測(cè)電路的電路圖。 圖8本發(fā)明的檢測(cè)、保護(hù)與控制電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例參照

圖1，本實(shí)施例包括輸入電路、變換電路、輸出電路、檢測(cè)電路、保護(hù) 電路、控制電路、功率檢測(cè)電路和輔助電源；所述輸入電路、變換電路和輸出電 路依次連接；所述檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端與輸出電路的信號(hào)輸出端連接；所述保 護(hù)電路信號(hào)輸入端分別連接輸入電路的信號(hào)輸出端和輸出電路的信號(hào)輸出端；功 率檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端與輸入電路的信號(hào)輸出端連接；所述控制電路的信號(hào)輸 入端分別連接檢測(cè)電路、保護(hù)電路和功率檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端，其信號(hào)輸出端 連接變換電路的信號(hào)出入端；所述輔助電源的信號(hào)輸出端分別連接控制電路和功 率檢測(cè)電路的信號(hào)輸入端。交流輸入經(jīng)輸入電路整流濾波，然后經(jīng)過變換電路和輸出電路逆變二次整流 濾波輸出平滑的直流電壓。檢測(cè)電路對(duì)輸出電壓取樣反饋回控制電路形成閉環(huán)控 制。保護(hù)電路檢測(cè)過壓過流信號(hào)，來閉鎖控制電路的脈寬調(diào)制(PWM)控制器的 輸出，保護(hù)電源系統(tǒng)的安全。功率檢測(cè)電路檢測(cè)過功率信號(hào)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓， 降低內(nèi)部損耗。輔助電源為控制電路和功率檢測(cè)電路供電。參照?qǐng)D2，應(yīng)用于音響功放系統(tǒng)的開關(guān)電源的功率檢測(cè)和輸出電壓動(dòng)態(tài)控制 的具體實(shí)現(xiàn)過程如下功率檢測(cè)電路通過檢測(cè)開關(guān)電源主變壓器原邊電流來監(jiān)測(cè)輸出功率。主變壓 器原邊電流信號(hào)通過電流互感器被采樣，電流采樣信號(hào)通過串接電阻，并經(jīng)二極 管和電容電阻組成的整流濾波電路，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。電壓信號(hào)與輸出功率成正 比。此電壓信號(hào)通過電壓比較器與基準(zhǔn)設(shè)定電壓進(jìn)行比較，并經(jīng)RC電路延時(shí)(防 止電路抖動(dòng)引起的過功率控制誤動(dòng)作)，產(chǎn)生過功率信號(hào)。過功率信號(hào)一路經(jīng)三極 管和分壓電阻組成的滯環(huán)比較電路反饋回電壓比較器的基準(zhǔn)電壓設(shè)定端，使得當(dāng) 過功率信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電路降低輸出電壓，輸出功率也隨之降低時(shí)，電流采樣電路 能迅速反映，升高輸出電壓。過功率信號(hào)另一路經(jīng)過放大，通過導(dǎo)通三極管來改 變控制電路中基準(zhǔn)設(shè)定電壓的分壓網(wǎng)絡(luò)，此基準(zhǔn)設(shè)定電壓與脈寬調(diào)制控制器內(nèi)部 誤差放大器的反相輸入端相連，開關(guān)電源輸出的采樣電壓則與同相輸入端相連。 控制電路檢測(cè)到過功率信號(hào)時(shí)，三極管導(dǎo)通，分壓網(wǎng)絡(luò)改變，基準(zhǔn)設(shè)定電壓降低， 輸出取樣電壓與降低后的基準(zhǔn)設(shè)定電壓進(jìn)行誤差比較放大，使脈寬調(diào)制控制器的 輸出占空比降低，進(jìn)而降低開關(guān)電源的輸出電壓，達(dá)到功率智能識(shí)別，電壓自動(dòng) 調(diào)整，控制系統(tǒng)內(nèi)部損耗的目的。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各部分電路進(jìn)行詳細(xì)描述電路圖中的CN為插座，R為電阻，RJ為精密電阻，L為電感，C為無極性 電容，EC為電解電容，D二極管，Q為三極管，ZD為穩(wěn)壓管，F(xiàn)為保險(xiǎn)絲，NTC為熱敏電阻SCK2R55A， ZNR為壓敏電阻14D561, Tl、 T2、 T3為變壓器，T4 和T5為電流互感器，DB為整流橋KBU610， IC1為電壓型脈寬調(diào)制(PWM)控 制器TL494， IC2為電壓比較器LM393, IC3為電流型脈寬調(diào)制(PWM)控制器 Viper22， IC4為三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源TL431 ， IC5為三端穩(wěn)壓芯片7805, Ul為光 電耦合器PC817。1、 輸入電路參照?qǐng)D3，輸入電路由插座CN2，電阻R8、 R9、 R10,電容Cl、 C2、 C3、 C4,電感L5、 L6、 L12、 L13，保險(xiǎn)絲F1，熱敏電阻NTC1，整流橋DB1，壓敏電 阻ZNR1組成。共模電感L12、 L13,共模電容C1、 C2,差模電感L5、 L6,差模 電容C3、 C4組成濾波網(wǎng)絡(luò)，濾除來自電網(wǎng)的共模噪聲和差模噪聲，并防止開關(guān) 電源產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)，起到雙向抑制的作用。電阻R8、 R9和R10在電源不 工作時(shí)為電容提供放電回路。當(dāng)輸入電路因某種故障輸入電流過大時(shí)，保險(xiǎn)絲F1 熔斷，保護(hù)電路。熱敏電阻NTC1在電源上電瞬間，電阻很大，流過電流很小， 隨著電阻發(fā)熱，溫度上升，電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降，起到開機(jī)瞬間防止浪涌電流 沖擊，保護(hù)電路的作用。壓敏電阻ZNR1兩端電壓出現(xiàn)過壓時(shí)，電阻值會(huì)迅速減 少，流過ZNR1電流迅速增大，熔斷保險(xiǎn)絲，保護(hù)后級(jí)電路。經(jīng)過濾波的交流電 通過整流橋DB1整流，得到+300V左右的直流電壓。2、 變換電路參照?qǐng)D4，變換電路為半橋變換電路，它主要由EC1、 EC2、 Ql、 Q2、 Tl原 邊繞組、T3副邊繞組、防偏磁電容C5組成。主要元件包括電阻Rll、 R12、 R13、 RH、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R5I、 R52，電容C5、 C6、 C32、 C33、 C34， 二極管DIO、 Dll、 D12、 D13、 D27、 D28，電解電容EC1、 EC2、 EC3、 EC4，變壓器Tl、 T3，電流互感器T4、 T5，三極管Ql、 Q2。進(jìn)入工作狀態(tài)后， 功率開關(guān)管Q1、Q2在驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下輪流導(dǎo)通。當(dāng)Ql導(dǎo)通、Q2截止時(shí)，+300V 直流電壓和EC1放電電流經(jīng)Ql的c、 e極一T2副邊的3、 5腳繞組一Tl原邊繞組 —C5 —EC2，形成對(duì)EC2的充電回路。充電電流在Tl原邊繞組產(chǎn)生下正上負(fù)的感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)Ql導(dǎo)通而Q2截止時(shí)，EC2經(jīng)C5 —Tl原邊繞組一T2副邊的3、 5 腳繞組一Q2的c、 e極一GND形成放電回路，該回路電流還包括300V直流電對(duì) EC1形成的充電電流。放電電流在Tl原邊繞組產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。Ql、 Q2交替導(dǎo)通，Tl原邊繞組中均有電流流過，且大小相等，方向相反。并在T1各 次級(jí)繞組中產(chǎn)生大小相等，方向相反的雙向感應(yīng)電壓。Rll、 R12、 R13、 R14與EC1和EC2相連，使EC1禾卩EC2最大充電電壓一 致。C5為防偏磁電容，在Q1、 Q2工作不對(duì)稱時(shí)，防止T1出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。DIO、 D11分別為Q1、 Q2的反相擊穿保護(hù)二極管。R51、 D27、 C33構(gòu)成RC緩沖電路， 當(dāng)Q1關(guān)斷瞬間，C33通過D27充電，使得Ql的集電極電流有了泄放分路，集電 極電流能較快的減小，保護(hù)了 Ql，當(dāng)Ql導(dǎo)通時(shí)，C33通過R51和Ql放電。同 理，R52、 D28、 C34構(gòu)成了 Q2的緩沖電路。C6和Rl 5組成抗干擾支路，用以消 除Q1、 Q2交替導(dǎo)通所產(chǎn)生的高頻尖峰干擾。D12、 R20、 EC3構(gòu)成加速電路，使 驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)Q1、 Q2迅速的導(dǎo)通或關(guān)斷。3、 輸出電路參照?qǐng)D5，輸出電路由電阻Rl、 R2、 R3、 R4,電容C7、 C8、 C9、 CIO、 Cll 、 C12、 C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18， 二極管Dl 、 D2、 D3、 D4，電解電容 EC5、 EC6、 EC7、 EC8 、 EC9、 ECIO、 ECll、 EC12,變壓器T1，電感L1、 L2、 、L4組成。Tl副邊的5、 6、 7腳繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)Dl全波整流，C8、 L2、 C9、 EC5、 EC7濾波后輸出+19V的直流電壓。Rl、 C7組成尖峰吸收電路，消除 高頻干擾。同理，Tl副邊的8、 9、 IO腳繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)D2全波整流，CU、 L3、 C12、 EC6、 EC8濾波后輸出一 19V的直流電壓。R3、 C10組成尖峰吸收電路， 消除高頻干擾。T1副邊的14、 15、 16腳繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)D3全波整流，C15、 Ll、 C15、 EC9、 ECU濾波后輸出+35V的直流電壓。R2、 C13組成尖峰吸收電路， 消除高頻干擾。T1副邊的11、 12、 13腳繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)D4全波整流，C17、 L4、 C18、 ECIO、 EC12濾波后輸出一35V的直流電壓。R4、 C16組成尖峰吸收電 路，消除高頻干擾。4、 輔助電源參照?qǐng)D6，輔助電源由電阻R44、 R45、 R46、 R47、 R48、 R49、 R50，精密電 阻RJ15,電容C23、 C24、 C25、 C26、 C27 、 C28、 C29、 C30、 C31， 二極管D21、 D22、 D23、 D24、 D25、 D26，電解電容EC20、 EC21、 EC22、 EC23 、 EC24、 EC25、 EC26、 EC27、 EC28，變壓器T2 ，電感L8、 L9、 LIO、 Lll，電流型脈寬調(diào)制(PWM) 控制器IC3，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC4，三端穩(wěn)壓芯片IC5,光電耦合器U1， El、 E2組成。電路接通電源后，+300V電壓經(jīng)T2的原邊腳繞組連接到Viper22內(nèi)部場(chǎng) 效應(yīng)管的漏極(5、 6、 7、 8腳)，在其內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管截止時(shí)，會(huì)在T2原邊繞組兩 端產(chǎn)生大于300V的電壓，利用R44、 C23、 D21構(gòu)成防沖擊電路，使其電壓有一 個(gè)釋放回路，防止芯片擊穿。+300V直流電壓供給Viper22, —路經(jīng)T2副邊的4、 5腳繞組逆變成高頻的交流電壓，經(jīng)D22整流，EC29濾波，作為Viper22工作的 供電電壓。另外幾路經(jīng)T2副邊的其他繞組經(jīng)二極管整流，LC濾波，得到VSB、 +45V 、 土9V和AC3V電壓，+9V再經(jīng)三端穩(wěn)壓芯片7805輸出+5V 。+9V輸出經(jīng)RJ14和RJ15分壓取樣控制TL431的G極，當(dāng)輸出大于+9V時(shí)， TL431的G極電壓大于2.5V， TL431的A極和K極導(dǎo)通，使光耦PC817的A、 K 極導(dǎo)通，光耦發(fā)射光增強(qiáng)，光耦的接收端把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，通過Viper22 的3腳，去控制芯片內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)頻率，從而控制輔助電源輸出電壓穩(wěn)定。5、 檢測(cè)電路和保護(hù)電路參照?qǐng)D8, RJ1、 RJ2、 RJ8構(gòu)成+ 35V輸出的檢測(cè)電路，RJ8上的取樣電壓連 接控制電路中的脈寬調(diào)制控制器TL494的1腳。T4、 R28、 R29、 R30、 D17、 EC 16組成過流保護(hù)電路。電流互感器對(duì)原邊電 流信號(hào)采樣，經(jīng)電阻R28、 R29,電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)D17整流，EC16 濾波，連接控制電路中的脈寬調(diào)制控制器TL494的16腳。當(dāng)流經(jīng)TI原邊繞組電 流過大時(shí)，16腳的電壓上升，閉鎖TL494的輸出，保護(hù)電路。D5、 ZD3、 ZD6、 ZD4、 R5、 R53、 Q5組成過壓保護(hù)電路。當(dāng)+35V—路輸出 電壓過高穩(wěn)壓二極管ZD3、 ZD6、 ZD4齊納擊穿，Q5導(dǎo)通，控制電路中的脈寬調(diào) 制控制器TL494內(nèi)部誤差放大器II的同相端(16腳)電壓迅速上升，反相端(15 腳)電壓迅速下降，從而閉鎖TL494的輸出，保護(hù)電路。7、功率檢測(cè)電路參照?qǐng)D7，功率檢測(cè)電路由電阻R33、 R34、 R35、 R36、 R37、 R38、 R39、 R40、 R41、 R42、 R43，精密電阻RJU、 RJ12、 RJ13,電容C22， 二極管D21、 D22、 D19、 D20,電解電容EC18、 EC19,變壓器T5，電感L22，三極管Q7、 Q8，電壓 比較器IC2A、 IC2B組成。功率檢測(cè)電路通過檢測(cè)開關(guān)電源主變壓器原邊電流來監(jiān)測(cè)輸出功率。四路輸出功率折算到+35V—路輸出，Tl原邊繞組和副邊14、 16腳 繞組匝比為1: 0.512，輸出功率250W時(shí)，+35￥輸出電壓對(duì)應(yīng)電流250/35=7.14A, Tl原邊繞組電流為3.66A，電流互感器T5匝比為1:80,則T5取樣電流為0.046A。 串入R42 (47歐姆)，產(chǎn)生2.14V電壓。由此把檢測(cè)輸出功率超過250W等價(jià)于檢 測(cè)R42兩端電壓大于2.15V。8、控制電路參照?qǐng)D8，脈寬調(diào)制控制器TL494的作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，脈沖信號(hào)經(jīng)放大、 T2耦合后驅(qū)動(dòng)變換電路的Ql、 Q2正常工作。當(dāng)TL494的12腳(電源端)上電 后，其14腳輸出-30V基準(zhǔn)電壓，(控制電路的參考地電壓為-35V，基準(zhǔn)電壓相對(duì) 參考地為+5V)并為一下電路供電或建立參考電壓1) 為功率檢測(cè)電路中的電壓比較器LM393的8腳(供電端)提供-30V電壓。2) 經(jīng)電阻RJll、 RJ12、 RJ13組成的分壓網(wǎng)絡(luò)為L(zhǎng)M393的3、 6腳建立基準(zhǔn) 設(shè)定電壓。3) 經(jīng)電阻RJ3、 RJ4、 RJ7、 RJ9、 RJ10分別組成的分壓網(wǎng)絡(luò)為TL494的2、15腳建立基準(zhǔn)設(shè)定電壓。TL494正常工作情況下，8、 11腳輸出相位相差180°的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，經(jīng) Q3、 Q4放大及T2耦合后，驅(qū)動(dòng)Ql、 Q2輪流導(dǎo)通工作。TL494的4腳(死區(qū)控 制端)外接電容EC17，與電阻R26組成軟啟動(dòng)電路，當(dāng)電源上電時(shí)，EC17兩端 電壓不能突變，由OV逐漸上升到+5V， 4腳電壓逐漸下降。4腳電壓大于-32V (對(duì) 參考地大于3V)時(shí)，TL494的8、 ll腳無輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。此時(shí)Q3、 Q4分別在直 流偏置電阻R25、 R24的作用下，處于微導(dǎo)通狀態(tài)，兩管導(dǎo)通電壓在T3副邊1、 3 繞組和3、 4繞組產(chǎn)生大小相等、極性相反的感應(yīng)電壓，Ql、 Q2因基極無正偏電 壓而截止，當(dāng)TL494的4腳電壓逐漸低于-32V時(shí)，8、 ll腳輸出占空比逐漸增大 的驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)Ql、 Q2的導(dǎo)通，防止電源上電瞬間的浪涌沖擊。C19和RJ17 為外接震蕩電阻電容，分別接TL494的5腳(CT)和6腳(RT)，可以設(shè)定TL494 的工作頻率，本電路中工作頻率為30KHz。當(dāng)開關(guān)電源輸出功率小于250W時(shí)，控制電路中的Q6截止，TL494的2腳 (1IN-)電壓由14腳(Vref)經(jīng)RJ7和RJ10分壓得到。輸出電壓+35V經(jīng)RJ1 、 RJ2和RJ8分壓，連接到TL494的1腳(1IN+)， TL494的1腳的反饋電壓和2腳 的設(shè)定電壓通過內(nèi)部誤差放大器I進(jìn)行比較放大，進(jìn)而控制TL494的8腳(Cl) 和11腳(C2)輸出的占空比。最終實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的電壓穩(wěn)定輸出。當(dāng)智能開關(guān)電 源輸出功率大于250W時(shí)，功率檢測(cè)電路產(chǎn)生過功率信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路中的Q6 導(dǎo)通，RJ9和RJ10并聯(lián)，RJ9、 RJ10和RJ7組成的分壓網(wǎng)絡(luò)使TL494的2腳(IN-) 基準(zhǔn)設(shè)定電壓降低，TL494的內(nèi)部誤差放大器I把1腳的反饋電壓和2腳的基準(zhǔn) 設(shè)定電壓進(jìn)行比較放大，減小8腳和11腳輸出的占空比，進(jìn)而降低開關(guān)電源的輸 出電壓，達(dá)到降低電源輸出功率，控制系統(tǒng)內(nèi)部損耗的目的。
權(quán)利要求
1、音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是包括輸入電路、變換電路、輸出電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路、控制電路、功率檢測(cè)電路和輔助電源；所述輸入電路的輸出端通過、變換電路連接和輸出電路依次連接的端及連接功率檢測(cè)電路的輸入端、檢測(cè)電路的確良輸入端和保護(hù)電路的輸入端；；所述檢測(cè)電路的輸出端、功率檢測(cè)電路的輸出端和保護(hù)電路的輸出端分別連接控制電路的一個(gè)信號(hào)輸入端，控制電路的輸出端連接變換電路的控制信號(hào)輸入端，檢測(cè)電路和保護(hù)電路輸入端連接后連接輸出電路的一個(gè)輸出端；輔助電源的輸出端分別連接控制電路和功率檢測(cè)電路的電源輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是輸入電 路由插座CN2，電阻R8、 R9、 RIO，電容C1、 C2、 C3、 C4，電感L5、 L6、 L12、 L13，保險(xiǎn)絲Fl，熱敏電阻NTC1，整流橋DB1，壓敏電阻ZNR1組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是變換電 路為半橋變換電路，主要由電解電容EC1、 EC2、三極管Ql、 Q2、變壓器 Tl、 T3、電流互感器T4、 T5、防偏磁電容C5及電阻Rl 1 、 R12、 R13、 R14、 R15、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R51、 R52，電容C5、 C6、 C32、 C33、 C34, 二極管DIO、 Dll、 D12、 D13、 D27、 D28連接而成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是輸出電路由電阻Rl、 R2、 R3、 R4，電容C7、 C8、 C9、 CIO、 Cll 、 C12、 C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18， 二禾及管Dl、 D2、 D3、 D4，電解電容EC5、 EC6、 EC7、 EC8 、 EC9、 ECIO、 ECll、 EC12，變壓器Tl，電感Ll、 L2、 L3、 L4組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是輔助電 源由電阻R44、 R45、 R46、 R47、 R48、 R49、 R50，精密電阻RJ15，電容 C23、 C24、 C25、 C26、 C27 、 C28、 C29、 C30、 C31， 二極管D21、 D22、 D23、 D24、 D25、 D26，電解電容EC20、 EC21、 EC22、 EC23 、 EC24、 EC25、 EC26、 EC27、 EC28，變壓器T2，電感L8、 L9、 LIO、 Lll，電流型脈寬調(diào) 制(PWM)控制器IC3，三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源IC4，三端穩(wěn)壓芯片IC5，光 電耦合器Ul， El、 E2組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是檢測(cè)電 路和保護(hù)電路包括檢測(cè)電路、過流保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路；檢測(cè)電路包括 RJ1、 RJ2、 RJ8構(gòu)成+35V輸出的檢測(cè)電路，RJ8上的取樣電壓連接控制電 路中的脈寬調(diào)制控制器TL494的1腳；過流保護(hù)電路由T4、 R28、 R29、 R30、 D17、 EC16組成；過壓保護(hù)電路由D5、 ZD3、 ZD6、 ZD4、 R5、 R53、 Q5組 成。
7、 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是功率檢 測(cè)電路由電流取樣單元、信號(hào)轉(zhuǎn)化單元、整流濾波單元、基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?、?壓比較單元、延時(shí)單元和滯環(huán)單元連接而成；電流取樣單元的輸入端連接輸 入電路的輸出端，電流取樣單元的輸出端通過信號(hào)轉(zhuǎn)化單元、整流濾波單元 連接電壓比較單元的一個(gè)比較輸入端，電壓比較單元的輸出端連接延時(shí)單元 的輸入端，延時(shí)單元的輸入端通過滯環(huán)單元連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧妮斎攵?，?準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧妮敵龆诉B接電壓比較單元的一個(gè)比較輸入端；控制電路由取樣電壓?jiǎn)卧?、基?zhǔn)設(shè)定單元、誤差放大單元和PWM控制單元連接而成；基準(zhǔn) 設(shè)定單元的輸入端連接延時(shí)單元的輸出端，基準(zhǔn)設(shè)定單元的輸出端、取樣電 壓?jiǎn)卧妮敵龆烁鬟B接誤差放大單元的一個(gè)輸入端，誤差放大單元的輸出端連接PWM控制單元的輸入端。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的音響功放系統(tǒng)開關(guān)電源，其特征是控制電 路包括一個(gè)脈寬調(diào)制控制器，脈寬調(diào)制控制器內(nèi)部誤差放大器的反相輸入 端通過由電阻RJ3、 RJ4、 RJ7、 RJ9、 RJ10分別組成的分壓網(wǎng)絡(luò)及三極管Q6 與功率檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端連接，其同相輸入端連接檢測(cè)電路輸出的采樣 電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用于音響功放系統(tǒng)的開關(guān)電源，其特征是包括輸入電路、變換電路、輸出電路、檢測(cè)電路、保護(hù)電路、控制電路、功率檢測(cè)電路和輔助電源；所述輸入電路的輸出端通過、變換電路連接和輸出電路依次連接的端及連接功率檢測(cè)電路的輸入端、檢測(cè)電路的確良輸入端和保護(hù)電路的輸入端；所述檢測(cè)電路的輸出端、功率檢測(cè)電路的輸出端和保護(hù)電路的輸出端分別連接控制電路的一個(gè)信號(hào)輸入端，控制電路的輸出端連接變換電路的控制信號(hào)輸入端，檢測(cè)電路和保護(hù)電路輸入端連接后連接輸出電路的一個(gè)輸出端；輔助電源的輸出端分別連接控制電路和功率檢測(cè)電路的電源輸入端。本發(fā)明能夠隨著負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，自動(dòng)降低內(nèi)部損耗，具有功耗低、可靠性高、成本較低、易于市場(chǎng)推廣的有益效果。
文檔編號(hào)H02M1/00GK101267166SQ200810025959
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者張平偉, 軍 汪, 程紹玉, 章國(guó)寶 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)瑞德電子實(shí)業(yè)有限公司