一種音響電源電路的製作方法
2023-12-06 14:26:11
一種音響電源電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種音響電源電路，包括濾波整流電路和LLC電路，所述濾波整流電路將輸入的交流電進行整流濾波，並將整流濾波後的電壓傳輸至所述LLC電路的輸入端；所述LLC電路進行降壓輸出所需要的功率，並且工作在諧振電流連續模式下，使LLC電路在寬範圍恆流輸出場合下保持高效率。本實用新型提出一種半橋LLC的設計方法，使其在寬範圍恆流輸出場合依然保持高效率，並具有低輸入電流諧波失真，低噪聲和低EMI。
【專利說明】—種音響電源電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及音響【技術領域】，特別是涉及一種音響電源電路。
【背景技術】
[0002]在一個音響器材中，電源部分是基礎，音響設備的電源需要經常攜帶外出，普通的變壓器體重大，很不方便。開關電源具有變換效率高、調壓範圍寬、穩壓精度好、節約能源、結構小巧、保護環境等優點。開關電源是利用現代電力技術，控制開關電晶體開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，他被譽為高效節能型電源，它代表著開關電源的發展方向，現已成為開關電源的主流產品。它最大的優點是大幅度縮小變壓器的體積和重量，這樣就縮小了整個系統的體積和重量。
[0003]現如今，市面上的大多數中功率音響電源基本上採用反激式開關電源，但是，反激式開關電源在控制開關接通期間不向負載提供功率輸出，僅在控制開關關斷期間才把存儲能量轉化為反電動勢向負載提供輸出，但控制開關的佔空比為0.5時，變壓器次級線圈輸出的電壓的平均值約等於電壓最大值的的二分之一，而流過負載的電流正好等於變壓器次級線圈最大電流的四分之一，即電壓脈動係數等於2，電流脈動係數等於4。反激式開關電源的電壓脈動係數，和正激式開關電源的脈動係數基本相同，但是電流的脈動係數是正激式開關電源的電流脈動係數的兩倍。由此可知，反激式開關電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關電源的差。特別是，反激式開關電源使用的時候，為了防止電源開關管過壓擊，起佔空比一般都小於0.5，此時，流過變壓器次級線圈的電流會出現斷續，電壓和電流的脈動係數都會增加，其電壓和電流的輸出特性將會變得更差。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種音響電源電路，具有高效率的優點，並具有低輸入電流諧波失真，低噪聲和低EMI的特點。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種音響電源電路，包括濾波整流電路和LLC電路，所述濾波整流電路將輸入的交流電進行整流濾波，並將整流濾波後的電壓傳輸至所述LLC電路的輸入端；所述LLC電路進行降壓輸出所需要的功率，並且工作在諧振電流連續模式下，使LLC電路在寬範圍恆流輸出場合下保持高效率。
[0006]所述濾波整流電路包括輸入濾波電路和整流電路；所述輸入濾波電路由第一電容和電感組成濾波網絡對輸入電源的電磁噪聲和雜波信號進行抑制，所述整流電路為整流橋電路，所述整流橋電路的輸入端與輸入濾波電路的輸出端相連，輸出端與所述LLC電路的輸入端；所述整流橋電路的輸出端和所述LLC電路的輸入端之間還連有一個與地相連的第二電容。
[0007]所述第二電容和整流橋電路的輸出端之間還設有熱敏電阻。
[0008]所述LLC電路由FSFR1800晶片構成，所述FSFR1800晶片的第一管腳與所述濾波整流電路的輸出端相連，第二管腳通過一個電容接地，第三管腳通過一個電阻接地，第四管腳通過一個電力採樣電阻接地，第五管腳和第六管腳均直接接地，第七管腳接電源，第八管腳空置，第九管腳通過一個電容與第十管腳相連。
[0009]所述LLC電路還與恆壓控制電路相連。
[0010]所述恆壓控制電路包括電壓採樣電路、環路控制電路和光耦隔離反饋電路，所述電壓採樣電路的輸出端與環路控制電路的輸入端相連，所述環路控制電路的輸出端與光耦隔離反饋電路的輸入端相連。
[0011]有益效果
[0012]由於採用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本實用新型提出一種半橋LLC的設計方法，以FSFR1800為控制晶片，設計了一款中，大功率的高效率音響電路，使其在寬範圍恆流輸出場合依然保持高效率，並具有低輸入電流諧波失真，低噪聲和低EMI。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的電路圖；
[0014]圖2是本實用新型中濾波整流電路的電路圖；
[0015]圖3是本實用新型中LLC電路的電路圖；
[0016]圖4是本實用新型中半橋LLC直流增益曲線圖；
[0017]圖5是本實用新型中恆壓控制電路圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0019]本實用新型的實施方式涉及一種音響電源電路，如圖1所示，包括濾波整流電路和LLC電路，所述濾波整流電路將輸入的交流電進行整流濾波，並將整流濾波後的電壓傳輸至所述LLC電路的輸入端；所述LLC電路進行降壓輸出所需要的功率，並且工作在諧振電流連續模式下，使LLC電路在寬範圍恆流輸出場合下保持高效率。所述LLC電路還與恆壓控制電路相連，從而能夠得到輸出穩定的電壓電流，較低的紋波電流及電壓。
[0020]如圖2所示，本實施方式中，所述濾波整流電路包括輸入濾波電路和整流電路；所述輸入濾波電路由第一電容C5和電感LTl組成濾波網絡對輸入電源的電磁噪聲和雜波信號進行抑制，所述整流電路為整流橋電路D4，所述整流橋電路D4的輸入端與輸入濾波電路的輸出端相連，輸出端與所述LLC電路的輸入端；所述整流橋電路D4的輸出端和所述LLC電路的輸入端之間還連有一個與地相連的第二電容C6。所述第二電容C6和整流橋電路D4的輸出端之間還設有熱敏電阻NTCl。
[0021]其中，輸入濾波電路:第一電容C5和電感LTl組成的濾波網絡主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制，防止對電源幹擾，同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網幹擾。當電源開啟瞬間，要對第二電容C6充電，由於瞬間電流大，通過熱敏電阻NTCl就能有效的防止浪湧電流。因瞬時能量全消耗在熱敏電阻NTCl上，一定時間後溫度升高後的熱敏電阻NTCl的阻值減小(NTC1是負溫係數元件)，這時它消耗的能量非常小，後級電路可正常工作。整流濾波電路:交流電壓經整流橋電路D4整流後，經第二電容C6濾波後得到較為純淨的直流電壓。若第二電容C6容量變小，輸出的交流紋波將增大。
[0022]如圖3所示，所述LLC電路由FSFR1800晶片構成，所述FSFR1800晶片的第一管腳與所述濾波整流電路的輸出端相連，第二管腳通過一個電容接地，第三管腳通過一個電阻接地，第四管腳通過一個電力採樣電阻RlI接地，第五管腳和第六管腳均直接接地，第七管腳接電源，第八管腳空置，第九管腳通過一個電容與第十管腳相連。
[0023]圖4所示出半橋LLC變流器在不同負載情況下的直流增益曲線。LLC工作在f I ( SP圖中(1，1)點)時，諧振迴路阻抗最小，損耗最低。所以在普通設計中，一般將滿載工作點設計在該點。
[0024]在圖4所示3區間中，開關管工作在容性區域，開關損耗大，所以在任何設計中都應該避免電路工作在此區域。而2區間中，LLC工作在諧振電流斷續模式，可同時實現初級開關管ZVS開通和次級ZCS關斷，避免反向恢復，所以恆壓輸出的設計中，一般將所有負載情況下的工作點設計在該區間中。但是在恆流寬電壓範圍輸出設計中，負載變化大，對應的直流增益變化範圍大，很難保證全負載範圍內所有的工作點均在ZVS區域。並且電路工作在最大增益點和(1，1)點之間的曲線上，這段曲線增益越小，越接近諧振點。故僅能將滿載工作點設計在直流增益高，即fs〈fl的區間，輸出電壓小即輕載工作點設計在諧振點，滿載效率不能得到優化，效率會很低。
[0025]在圖4所示I區間中，fs>fl，LLC工作在諧振電流連續模式，初級開關管可實現ZVS開通，次級整流管不能實現ZCS關斷，會有反向恢復過程，但在輸出電流小的情況下影響不大。這一區間增益曲線斜率較大，直流增益可調的範圍廣，可滿足恆流寬電壓範圍輸出設計的要求，因此本申請中fs>fl。
[0026]如圖5所示，所述恆壓控制電路包括電壓採樣電路A、環路控制電路B和光耦隔離反饋電路C，所述電壓採樣電路A的輸出端與環路控制電路B的輸入端相連，所述環路控制電路B的輸出端與光耦隔離反饋電路C的輸入端相連。
[0027]不難發現，本實用新型提出一種半橋LLC的設計方法，以FSFR1800為控制晶片，設計了一款中，大功率的高效率音響電路，使其在寬範圍恆流輸出場合依然保持高效率，並具有低輸入電流諧波失真，低噪聲和低EMI。
【權利要求】
1.一種音響電源電路，包括濾波整流電路和[仏電路，其特徵在於，所述濾波整流電路將輸入的交流電進行整流濾波，並將整流濾波後的電壓傳輸至所述[仏電路的輸入端；所述[仏電路進行降壓輸出所需要的功率，並且工作在諧振電流連續模式下，使[仏電路在寬範圍恆流輸出場合下保持高效率。
2.根據權利要求1所述的音響電源電路，其特徵在於，所述濾波整流電路包括輸入濾波電路和整流電路；所述輸入濾波電路由第一電容(⑶)和電感(111)組成濾波網絡對輸入電源的電磁噪聲和雜波信號進行抑制，所述整流電路為整流橋電路，所述整流橋電路的輸入端與輸入濾波電路的輸出端相連，輸出端與所述電路的輸入端；所述整流橋電路的輸出端和所述[1(:電路的輸入端之間還連有一個與地相連的第二電容(⑶)。
3.根據權利要求2所述的音響電源電路，其特徵在於，所述第二電容和整流橋電路的輸出端之間還設有熱敏電阻。
4.根據權利要求1所述的音響電源電路，其特徵在於，所述[仏電路由？3服1800晶片構成，所述？3服1800晶片的第一管腳與所述濾波整流電路的輸出端相連，第二管腳通過一個電容接地，第三管腳通過一個電阻接地，第四管腳通過一個電力採樣電阻接地，第五管腳和第六管腳均直接接地，第七管腳接電源，第八管腳空置，第九管腳通過一個電容與第十管腳相連。
5.根據權利要求1所述的音響電源電路，其特徵在於，所述[仏電路還與恆壓控制電路相連。
6.根據權利要求5所述的音響電源電路，其特徵在於，所述恆壓控制電路包括電壓採樣電路、環路控制電路和光耦隔離反饋電路，所述電壓採樣電路的輸出端與環路控制電路的輸入端相連，所述環路控制電路的輸出端與光耦隔離反饋電路的輸入端相連。
【文檔編號】H02M7/04GK204205994SQ201420597156
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】宋龍飛, 胡延飛 申請人:寧波菱緯電子科技有限公司