[实用新型]一种新型的音频功率放大器用开关电源

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及音频功率放大器用的开关电源，特别涉及一种主要应用于300W以上的音频功率放大器用的开关电源。

背景技术

在过去很长的时间里，传统的线性电源一直占领着主导的地位。随着社会的发展，传统的线性电源在使用中也显示出了它的不足，主要原因有：

首先，包括音频功率放大器在内的电子产品都有着向小形化、便携化的趋势发展。而传统的线性电源无论在体积还是重量上都已经不能满足这种发展需求。

其次，节能环保已成为当今世界的发展趋势。因此传统线性电源的低转换效率(达到60％已经是很好的变压器了)这一缺点也日益突出。

第三是近年来金属价格飞涨，因此传统线性电源已经没有价格优势，甚至在用于大功率的产品上，其在价格上还处于劣势。

在这样的一个大前提下，具有高转换效率的开关电源的应用越来越广泛。但由于开关电源的缺点，严重制约了其在音频功率放大器领域上的应用。主要原因有：

首先，开关电源的输出纹波比传统线性电源大。而音频功率放大器，特别是大功率的音频功率放大器的增益很大，电源的纹波经过音频功率放大器的放大，直接通过扬声器放出来或叠加到音频信号上，严重影响了产品的音质。

其次，音频功率放大器因为其放大的是音乐信号，因此它的信号的频率和幅值是变化的，而且音乐中还含有突发信号，因此它对电源的瞬态响应性能要求非常高，也就是说要求电源能够快速地提供很大的瞬间电流。而一般的开关电源都采用电压负反馈的方法来设计，而由于电源滤波的需要又必须加上许多大电容，由于这些大电容的存在，其输出电压虽然较稳定，但同时也使调节滞后，不能满足音频功率放大器电源瞬态响应的要求。

再次，由于音频功率放大器在开关机时处于非稳定状态，会产生很大的冲击，产生令人难以接受的冲击声音，因此人们在设计音频功率放大器时都会设计一开关机防冲击电路。当使用一般开关电源代换相同规格的线性电源在大功率音频功率放大器上应用时，会使得原来的防冲击电路失效，这是由于一般的采用电压负反馈方法的开关电源在断电时，其输出电压会缓慢减少直至零电位，而不是像线性电源一样瞬间使得输出电压变为零电位，从而使得原来防冲击电路失效。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种音频功率放大器用的开关电源，解决一般开关电源存在着的纹波大，瞬态响应性能差的缺陷。

本实用新型的再一个目的是提供一种音频功率放大器用的开关电源，能够直接替代功率放大器内的传统线性变压器电源，而不会使原来的防冲击电路失效。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型的音频功率放大器用开关电源，包括一个变压器，变压器次级输出分别接一滤波电路后供电至功率放大器放大电路和功率放大器防冲击电路；变压器初级与半桥变换器电路相连，半桥变换器电路还与压控振荡器相连并受压控振荡器控制；压控振荡器还连接有电流采样电阻，并通过对该电阻的监控控制半桥变换器电路输出，从而控制变压器次级的输出功率；压控振荡器还连接有输入电流检测电路，检测输入电源的通断。

本实用新型的发明原理如下：

传统的开关电源通过脉宽调制(PWM)电源死区(关断时间)来达到控制输出电压的目的，而电源死区的大小是影响输出纹波大小的主要因素之一，电源死区大纹波就大，反之电源死区小纹波就小。

由变压器的基本理论可知，变压器的初级和次级两边的安匝数要相等，即

有：

IpNp＝IsNs------①

式中：Ip：变压器原边电流

Is：变压器副边电流

Np：变压器原边匝数

Ns：变压器副边匝数

将公式①两边求导有：