CN205945657U - 一种d类音频功率放大器的开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种D类音频功率放大器的开关电源，包括保护电路、受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源，所述保护电路分别与受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源电连接，受控大信号功率开关电源单独为D类音频功率放大器的开关功率放大电路供电，小信号处理电路开关电源为D类音频功率放大器的音频前置放大电路、三角波发生器、比较器、驱动电路供电，解决了因供电电源造成D类音频功率放大器的开关功率放大电路和三角波发生电路间的信号串扰问题，保护电路、受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源采用集成电路具有电路简单、节能环保、体积小、重量轻的优点。

Description

一种D类音频功率放大器的开关电源

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种D类音频功率放大器的开关电源。

背景技术

目前，D类音频功率放大器的供电电源多数采用传统的环形工频变压器，环形工频变压器又称低频变压器，其主要有体积大、重量笨重的问题；D类音频功率放大器一般包括音频前置放大电路、三角波产生器、比较器、驱动电路、开关功率放大电路和低通滤波器，通过以上电路的配合连接实现音频放大功能，在实际应用过程中发现D类音频功率放大器多数采用一个环形工频变压器作为供电电源，会造成三角波产生器和开关功率放大电路之间接地端信号相互串扰的问题，使D类音频功率放大器频率响应和抗干扰性能不如甲乙类。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种D类音频功率放大器的开关电源，解决了现有D类音频功率放大器的供电电源体积大、重量笨重以及造成D类音频功率放大器的三角波产生器和开关功率放大电路之间接地端信号相互串扰的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种D类音频功率放大器的开关电源，包括保护电路、受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源；

所述受控大信号功率开关电源包括第一EMI电路、第一整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、第一储能开关变压器、第一低压整流滤波电路、第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、光耦反馈稳压控制电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一输出功率调整电路、光耦隔离输出控制电路，所述保护电路与第一EMI电路电连接，所述第一EMI电路还与第一整流滤波电路电连接，所述第一整流滤波电路输出端还分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一输出功率调整电路还与光耦隔离输出控制电路电连接，所述第一整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器分别与接地端GND00电连接，所述第一单片开关电源芯片分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一储能开关变压器还分别与第一漏极钳位电路、第一低压整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路电连接，所述第一低压整流滤波电路还与光耦反馈稳压控制电路电连接，所述光耦反馈稳压控制电路还与第一辅助电源整流滤波电路电连接；

所述小信号处理电路开关电源包括第二EMI电路、第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二低压整流滤波电路、第二线路电压检测电路、第二漏极钳位电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二输出功率调整电路，所述保护电路与第二EMI电路电连接，所述第二EMI电路还与第二整流滤波电路电连接，所述第二整流滤波电路输出端分别与第二漏极钳位电路、第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二辅助电源整流滤波电路和精密光耦反馈稳压控制电路分别与接地端GND01电连接，所述第二单片开关电源芯片分别与第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二漏极钳位电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二储能开关变压器分别与第二漏极钳位电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二低压整流滤波电路电连接，第二低压整流滤波电路还与精密光耦反馈稳压控制电路电连接，所述精密光耦反馈稳压控制电路还与第二辅助电源整流滤波电路电连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型D类音频功率放大器的开关电源，采用集成电路具有电路简单、外围元件少、体积小、重量轻、效率高、节能环保的优点；受控大信号功率开关电源单独为D类音频功率放大器的开关功率放大电路供电，小信号处理电路开关电源分别为D类音频功率放大器的前置放大电路、三角波发生器、比较器和驱动电路供电，受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源接地端不同，解决了因供电电源造成D类音频功率放大器的开关功率放大电路和三角波发生电路间的信号串扰问题，提高了D类音频功率放大器性能指标。

附图说明

图1是本实用新型的电路连接框图；

图2是本实用新型小信号处理电路开关电源的电气原理图；

图3是本实用新型受控大信号功率开关电源的电气原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1、图2、图3所示，一种D类音频功率放大器的开关电源，包括保护电路、受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源；采用受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源组成具有隔离输出、独立的两路开关电源，可供给D类音频功率放大器使用，具有干扰小、体积小、重量轻、效率高的优点。

所述保护电路包括保险管F1、电阻Rt1和电阻Rv1，保险管F1起短路保护作用，电阻Rt1为负温度系数热敏电阻，减小开机时对电网的冲击，电阻Rv1为压敏电阻，起防止遭雷击作用。

所述受控大信号功率开关电源包括第一EMI电路、第一整流滤波电路、第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路、第一单片开关电源芯片、光耦隔离输出控制电路、第一储能开关变压器、第一辅助电源整流滤波电路、第一低压整流滤波电路、第一光耦反馈稳压控制电路，所述第一EMI电路包括电感L4、电容C17和电容C10，EMI电路可防止电网干扰信号进入受控大信号功率开关电源和受控大信号功率开关电源产生的干扰串入电网；所述第一整流滤波电路包括二极管VD3、二极管VD6、二极管VD9、二极管VD11、电容C6；所述第一单片开关电源芯片型号为TOP250Y单片开关电源芯片；电阻R4为线路电压检测电阻，起过压、欠压保护作用；所述第一输出功率调整电路包括电阻R33、电阻RP2；所述第一漏极钳位电路包括电阻R2、电阻R3、电容C7、二极管VD7，第一漏极钳位电路可避免因第一储能开关变压器T2的漏感产生的尖峰电压损坏开关电源控制芯片；所述光耦隔离输出控制电路，由光耦IC13、三极管Q3、电阻R7、电阻R22组成，当OC端为低电平，三极管Q3饱和导通，电路处于工作状态，有电压输出；当OC端为高电平，三极管Q3截止，电路处于断电状态，无电压输出，起静噪和节能作用；所述低压整流滤波电路包括二极管VD2、电感L16、电容C4、电容C5、电容C12、电容C61、电感L2，二极管VD2为肖特基，减小整流损耗，电感L15为共模电感，减小输入信号瞬间变化对电源的干扰，电容C4、电容C5、电容C12、电容C61、电感L2组成JI形滤波器，降低输出电压波纹；所述第一辅助电源整流滤波电路包括二极管VD12、电容C9、电容C15，提供控制电压；所述光耦反馈稳压控制电路包括光耦IC4、电阻R13、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R21、电阻R27、电容C18、电容C20、电容C25、电容C26、电容C27、二极管VD14、稳压管DS4、稳压管D S10，光耦反馈稳压控制电路使输出电压稳定在+70V，供给开关功率放大电路电源，采用大电压小电流供电方式供电，提高了音频功率放大器的输出功率和效率以及电路的稳定性，电容C25为软启动电容，减小开机的冲击，电阻R18为放电电阻，二极管VD14为隔离二极管，电阻R19提高光耦的线性放大作用，电容C18、电容C26、电阻R21组成双时间常数低通滤波器，减小对控制端的干扰，提高电路的稳定性，C27为安全电容，减小电源的噪声干扰，R17为限流电阻，稳压二极管DS4、DS10采用串联方式，可以方便得到所需输出电压的稳压值，容易生产系列产品。

所述受控大信号功率开关电源包括第一EMI电路、第一整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、第一储能开关变压器、第一低压整流滤波电路、第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、光耦反馈稳压控制电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一输出功率调整电路、光耦隔离输出控制电路，所述保护电路与第一EMI电路电连接，所述第一EMI电路还与第一整流滤波电路电连接，所述第一整流滤波电路输出端还分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一输出功率调整电路还与光耦隔离输出控制电路电连接，所述第一整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器分别与接地端GND00电连接，所述第一单片开关电源芯片分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一储能开关变压器还分别与第一漏极钳位电路、第一低压整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路电连接，所述第一低压整流滤波电路还与光耦反馈稳压控制电路电连接，所述光耦反馈稳压控制电路还与第一辅助电源整流滤波电路电连接，所述第一低压整流滤波电路输出端连接D类音频放大器的开关功率放大电路，为开关功率放大电路供电。

所述小信号处理电路开关电源包括第二EMI电路、第二整流滤波电路、第二线路电压检测电路、第二漏极钳位电路、第二输出功率调整电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二辅助电源整流滤波电路、第二低压整流滤波电路、精密光耦反馈稳压控制电路，所述第二EMI电路包括电感L13、电容C17、电容C56(其中电容C17为第一EMI电路共用)，第二EMI电路防止电网干扰信号进入小信号处理电路开关电源和小信号处理电路开关电源产生的干扰串入电网；所述第二整流滤波电路包括二极管VD29、二极管VD30、二极管VD31、二极管VD32、电容C57；所述第二单片开关电源芯片型号为TOP246Y；电阻R12为第二线路电压检测电阻，起过压、欠压保护作用；所述第二输出功率调整电路包括电阻R11、电阻RP1；所述第二漏极钳位电路包括电阻R1、电容C3、二极管VD4，第二漏极钳位电路可避免因第二储能开关变压器T1漏感产生的尖峰电压损坏单片开关电源芯片；所述第二低压整流滤波电路包括二极管VD1、电感L15、电容C1、电容C2、电容C61、电容C62、电感L1，二极管VD1为肖特基，减小整流损耗，电感L15为共模电感，减小音乐瞬间变化对电源的干扰，电容C1、电容C2、电容C61、电容C62、电感L1组成JI形滤波器，降低输出电压波纹；所述第二辅助电源整流滤波电路包括二极管VD8、电容C8，提供控制电压；所述精密光耦反馈稳压控制电路包括光耦IC2、精密三端稳压集成电路IC3、电阻R6、电阻R8、电阻R10、电阻R14、电容C11、电容C16，精密光耦反馈稳压控制电路使输出电压稳定在+12V，电容C16为软启动电容，减小开机冲击，电阻R5、电阻R6为隔离电阻，电阻R8为提高光耦的线性放大作用，电容C22、电容C23、电阻R23组成双时间常数低通滤波器，减小对控制端的干扰，提高电路的稳定性，C21为安全电容，减小电源的噪声干扰。

所述小信号处理电路开关电源包括第二EMI电路、第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二低压整流滤波电路、第二线路电压检测电路、第二漏极钳位电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二输出功率调整电路，所述保护电路与第二EMI电路电连接，所述第二EMI电路还与第二整流滤波电路电连接，所述第二整流滤波电路输出端分别与第二漏极钳位电路、第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二辅助电源整流滤波电路和精密光耦反馈稳压控制电路分别与接地端GND01电连接，所述第二单片开关电源芯片分别与第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二漏极钳位电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二储能开关变压器分别与第二漏极钳位电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二低压整流滤波电路电连接，第二低压整流滤波电路还与精密光耦反馈稳压控制电路电连接，所述精密光耦反馈稳压控制电路还与第二辅助电源整流滤波电路电连接，所述第二低压整流滤波电路输出端连接D类音频放大器的音频前置放大电路、三角波发生器、比较器、驱动电路，为音频前置放大电路、三角波发生器、比较器、驱动电路供电。

受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源接地端不同，不会造成D类音频功率放大器的开关功率放大电路和三角波发生电路间的信号串扰问题，提高了D类音频功率放大器性能指标。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种D类音频功率放大器的开关电源源，其特征在于：包括保护电路、受控大信号功率开关电源和小信号处理电路开关电源；

所述受控大信号功率开关电源包括第一EMI电路、第一整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、第一储能开关变压器、第一低压整流滤波电路、第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、光耦反馈稳压控制电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一输出功率调整电路、光耦隔离输出控制电路，所述保护电路与第一EMI电路电连接，所述第一EMI电路还与第一整流滤波电路电连接，所述第一整流滤波电路输出端还分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一输出功率调整电路还与光耦隔离输出控制电路电连接，所述第一整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路、第一单片开关电源芯片、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器分别与接地端GND00电连接，所述第一单片开关电源芯片分别与第一线路电压检测电路、第一漏极钳位电路、第一输出功率调整电路、光耦反馈稳压控制电路和第一储能开关变压器电连接，所述第一储能开关变压器还分别与第一漏极钳位电路、第一低压整流滤波电路、第一辅助电源整流滤波电路电连接，所述第一低压整流滤波电路还与光耦反馈稳压控制电路电连接，所述光耦反馈稳压控制电路还与第一辅助电源整流滤波电路电连接；

所述小信号处理电路开关电源包括第二EMI电路、第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二低压整流滤波电路、第二线路电压检测电路、第二漏极钳位电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二输出功率调整电路，所述保护电路与第二EMI电路电连接，所述第二EMI电路还与第二整流滤波电路电连接，所述第二整流滤波电路输出端分别与第二漏极钳位电路、第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二整流滤波电路、第二单片开关电源芯片、第二储能开关变压器、第二辅助电源整流滤波电路和精密光耦反馈稳压控制电路分别与接地端GND01电连接，所述第二单片开关电源芯片分别与第二输出功率调整电路、第二线路电压检测电路、精密光耦反馈稳压控制电路、第二漏极钳位电路和第二储能开关变压器电连接，所述第二储能开关变压器分别与第二漏极钳位电路、第二辅助电源整流滤波电路、第二低压整流滤波电路电连接，第二低压整流滤波电路还与精密光耦反馈稳压控制电路电连接，所述精密光耦反馈稳压控制电路还与第二辅助电源整流滤波电路电连接。