本實用新型涉及開關電源,尤其是用于功放的開關電源。
背景技術:
隨著國際市場上的有色金屬,磁性材料,絕緣材料價格的不斷上漲,直接響到功放制作成本,傳統的功放電源是用工頻變壓器與大容量(>10000uf)電解電容濾波兩部分組成,體積大且效率低 (96.5%),從而已成為音響功放市場一種新的發展趨勢,因此許多功放廠家想到用開關電源來取代工頻變壓器,但同時對于 開關電源的應用,也提出許多疑問,如它的穩定性差,諧波干擾大;批量生產品質的一致性低等問題。解決這些問題的辦法,在乎于如何選擇一種適合于功放電源的拓撲方式。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種開關電源,工作效率高,整個電路的穩定性好,電路簡單,輸出穩定。
為解決上述技術問題,本實用新型的技術方案是:一種開關電源,包括三級共模抑制電路、全橋堆整流電路、濾波電路、輸出電路和IC芯片,外部交流電與三級共模抑制電路的輸入端連接,三級共模抑制電路的輸出端與全橋堆整流電路的輸入端連接,全橋堆整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接,濾波電路的輸出端與輸出電路連接;所述三級共模抑制電路的其中一路輸出電壓依次經電阻R73、電阻R60、電容C29、二極管D9、二極管D6送入IC芯片作為欠壓鎖定腳的第15腳;IC芯片的第16腳為VDD腳與電源輸入端連接,IC芯片內部的欠壓鎖定電路監視VDD電壓;所述輸出電路包括高頻變壓器T1和與高頻變壓器T1輸出端連接的多路整流濾波輸出電路;IC芯片的第13腳與場效應管Q18的柵極連接,IC芯片的第12腳通過變壓器T2與場效應管D33的柵極連接,場效應管Q18的源極接地,場效應管Q18的漏極通過變壓器T3的初級線圈與場效應管D33的源極連接,場效應管D33的漏極與濾波電路的輸出端連接;高頻變壓器T1的初級線圈的兩端分別連接在場效應管D33的漏極和源極上。
本實用新型電路結構中,市電經三級共模抑制電路進行慮波,目的是為了電磁干擾EMI和射頻干擾RFI,使產品更穩定、可靠地工作;交流電經全橋堆整電路流成直流電壓,再經濾波器進行濾波;啟動時,IC芯片內部的JFET開通,為儲能電容CBIAS和CHF充電,充電電流接近15mA;當VDD上升到欠壓鎖定開啟閾值13V時,IC芯片的內部其它電路開始工作。本實用新型開關電源是采用反激式變換器電路,整個電路的驅動由IC芯片來完成,IC1芯片包括基準電壓電路、欠壓鎖定與軟啟動電路、同步電路、誤差放大電路、斜波補償電路、輔助輸出電路和主輸出電路;輔助輸出和主輸出的相位為反相,輔助輸出端是開關的大電流柵驅動,實現功率級有源嵌位的工作,用于驅動場效應管D33和Q18。通常情況下IC芯片主輸出的最大脈寬由定時電容的充電時間限制,采用同步功能時,同步信號的上升沿使定時電容停止充電,并開始放電;一旦定時電容的電壓下降至預先設定的閾值,新的充電周期自動開始。這種同步方法使定時電容的充放電過程不再受變換期工作模式的影響,從而保持了變換器的最大占空比,提高了工作效率。軟開關功能可以使這些器件在高頻下獲得更高的效率。
作為改進,所述三級共模抑制電路由三個共模抑制電路串聯而成。
作為改進,所述濾波電路包括相互并聯的濾波器E2和濾波器E5。
作為改進,所述IC芯片包括基準電壓電路、欠壓鎖定與軟啟動電路、同步電路、誤差放大電路、斜波補償電路、輔助輸出電路和主輸出電路。
作為改進,變壓器T3次級線圈產生的電流經由電阻R25、電容C13組成的RC慮波電路送入IC芯片的第7腳。
作為改進,高頻變壓器的輸出經取樣電路反饋到IC芯片中。
作為改進,所述取樣電路包括三極管Q2和光耦LT1,三極管Q2的基極與高頻變壓器連接,三極管Q2的集電極通過光耦LT1與IC芯片的第9腳和第4腳連接,三極管Q2的發射極與可控精密穩壓源連接。
本實用新型與現有技術相比所帶來的有益效果是:
開關電源工作效率能達到89%以上,遠高于傳統的變壓器方案,效率也遠高出變壓器電源;整個電路的穩定性好,電路簡單,輸出不用穩壓電路,從而成本低廉又能讓功放動態不受限制,工作在大動態時得到更好地發揮。
附圖說明
圖1為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1所示,一種開關電源,包括三級共模抑制電路、全橋堆整流電路、濾波電路、輸出電路和IC芯片。所述三級共模抑制電路由三個共模抑制電路串聯而成;所述濾波電路包括相互并聯的濾波器E2和濾波器E5;所述IC芯片包括基準電壓電路、欠壓鎖定與軟啟動電路、同步電路、誤差放大電路、斜波補償電路、輔助輸出電路和主輸出電路。外部交流電與三級共模抑制電路的輸入端連接,三級共模抑制電路的輸出端與全橋堆整流電路的輸入端連接,全橋堆整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接,濾波電路的輸出端與輸出電路連接。所述三級共模抑制電路的其中一路輸出電壓依次經電阻R73、電阻R60、電容C29、二極管D9、二極管D6送入IC芯片作為欠壓鎖定腳的第15腳。IC芯片的第16腳為VDD腳與電源輸入端連接,IC芯片內部的欠壓鎖定電路監視VDD電壓。所述輸出電路包括高頻變壓器T1和與高頻變壓器T1輸出端連接的多路整流濾波輸出電路,再分別供給功放電路和前級電路。IC芯片的第13腳與場效應管Q18的柵極連接,IC芯片的第12腳通過變壓器T2與場效應管D33的柵極連接,場效應管Q18的源極接地,場效應管Q18的漏極通過變壓器T3的初級線圈與場效應管D33的源極連接,場效應管D33的漏極與濾波電路的輸出端連接。高頻變壓器T1的初級線圈的兩端分別連接在場效應管D33的漏極和源極上。
市電經三級共模抑制電路進行慮波,目的是為了電磁干擾EMI和射頻干擾RFI,使產品更穩定、可靠地工作;交流電經全橋堆整電路流成直流電壓,再經濾波器進行濾波;啟動時,IC芯片內部的JFET開通,為儲能電容CBIAS和CHF充電,充電電流接近15mA;當VDD上升到欠壓鎖定開啟閾值13V時,IC芯片的內部其它電路開始工作。本實用新型開關電源是采用反激式變換器電路,整個電路的驅動由IC芯片來完成,IC1芯片包括基準電壓電路、欠壓鎖定與軟啟動電路、同步電路、誤差放大電路、斜波補償電路、輔助輸出電路和主輸出電路;輔助輸出和主輸出的相位為反相,輔助輸出端是開關的大電流柵驅動,實現功率級有源嵌位的工作,用于驅動場效應管D33和Q18。通常情況下IC芯片主輸出的最大脈寬由定時電容的充電時間限制,采用同步功能時,同步信號的上升沿使定時電容停止充電,并開始放電;一旦定時電容的電壓下降至預先設定的閾值,新的充電周期自動開始。這種同步方法使定時電容的充放電過程不再受變換期工作模式的影響,從而保持了變換器的最大占空比,提高了工作效率。軟開關功能可以使這些器件在高頻下獲得更高的效率。
變壓器T3次級線圈產生的電流經由電阻R25、電容C13組成的RC慮波電路送入IC芯片的第7腳。當監控電流達到一定值時,IC1芯片內部的滯環比較器輸出高電平,使SR觸發器復位,IC芯片的第13腳主輸出關閉,從而起到對電路的保護。
高頻變壓器的輸出經取樣電路反饋到IC芯片中,所述取樣電路包括三極管Q2和光耦LT1,三極管Q2的基極與高頻變壓器連接,三極管Q2的集電極通過光耦LT1與IC芯片的第9腳和第4腳連接,三極管Q2的發射極與可控精密穩壓源連接。當輸出電壓不正常時,三極管Q2、光耦LT1處于截止狀態,IC芯片收不到反饋信號也處進入關閉狀態,從而起到電路的保護作用。