功放开关电源原理与维修
如今的功放电源已经由工频变压器趋向于具有体积小、重量轻等特点的开关电源电路， 同时也由于开关电源电路比较复杂，零配件比较小众化从而使得 维修起来比较困难。天逸AD-800MKII功放号称8Ω负载时有1000瓦的输出，经试听感觉其音质、功率容量还可以。现粗略介绍一下其原理，及其容易出现的故障点。
一、主要集成块的内部框图及简单原理介绍
1、SG3525AN介绍
SG3525是一种单片集成PWM控制芯片，输出驱动为推拉输出形式，增加了 驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比，内部原理图见下图。
直流电源Vcc脚（15脚）接入后分两路，一路加到或非门；另一路送到基准电压稳压器的输入端，作为内部电源。振荡器（⑤脚）须外接电容CT，⑥脚须外接电阻RT。振荡器频率由外接电阻RT 和电容CT决定，振荡器的输出分为两路，一路以时钟脉冲形式送至双稳态触发器及两个或非门；另一路以锯齿波形式送至比较器的同相输入端，比较器的反向输入端接误差放大器的输出，误差放大器的输出与锯齿波电压在比较器中进行比较，输出一个随误差放大器输出电压高低而改变宽度的方波脉冲，再将此方波脉冲送到或非门的一个输入端。或非门的另两个输入端分别为双稳态触发器和振荡器锯齿波。双稳态触发器的两个输出互补，交替输出高低电平，将PWM脉冲送至两对组合式推挽型三极管的基极，锯齿波的作用是加入死区时间，保证这两对组合式推挽型三极管不同时导通。最后，在11脚及14脚分别输出相位相差为180°的PWM波。⑧脚为软启动端，一般外接电容，此电容大小决定 启动时间的长短。⑩脚为关断脚，电压高于0.7V则PWM关闭。
2、IR2110
IR2110做为驱动半桥的集成块，其内部原理图如图2所示：
HIN为高端脉冲信号输入，VIN为低端脉冲信号输入，此二路输入经一系列 电平转换及悬浮处理后高端从HO输出，低端从LO输出；低端输出驱动电源Vcc取自输入端的Vdd，而高端输出驱动电源VB则需要增加自举电路，在本电路中Cd4、C817、D8为自举电容和二极管。SD为关断控制信号，当其为低时高低端均无输出。
3、LM556CM
这是常见的两个555电路，A部分作为振荡，B部分作为开机延时。
4、TOP221
这是一个类似三端的开关电源。
二、电源电路及其原理分析 （电路图见下图，可点击放大）
1、供电部分
220V交流电经热敏电阻NTC1-4（开机等待时间过后继电器K1闭合则短路 此热敏电阻）加到D1整流，在C1~C4、C6 滤波，加到开关管Q2、Q6、T2及副电源部分U2、T1等。
2、副电源
由U1（TOP221）、T01及Q20等组成，T01输出两组电压各由D2及D202整流在E97输出15V，在E06输出5V。
3、控制部分
震荡电路由U14A及R39、R44、C825形成约200kHz的矩形脉冲经R02、Q1、R41送到IC6的③脚，但是这个输出脉冲并不决定IC6的输出频率，感觉这部分电路是多余的。
控制电路：SG3525完成脉冲宽度调节电路，R73、C73决定脉冲频率，R72决定间歇时间，16脚输出5V电压供给外围电路包括保护电路等的作为基准电压。
本机并没有从输出电压反馈到控制端的信号也就是稳压控制，实际上就是相当于一个普通的变压器。这个定频定宽的脉冲信号从11脚、14脚输出到IC801（IR2110）的12脚、⑩脚，在①脚、⑦脚送出驱动信号到Q6、Q2， 从而完成半桥开关输出驱动开关变压器T2。
输出电路：开关管Q2、Q6驱动开关变压器T2，在次级经D24、D35整流C101、C102滤波输出正负120V电压。
4、保护电路：
1）U13D与R23、R24、R25、C13、R43、R42、R26、C14组成断电识别电路，当外电路断电时A点电压下降，而B点电压由于电容的存电保留，从而使得U13的⑨脚的电压小于⑧脚的电压，在14脚输出低电压，经D23拉低C点电压。
2）U13C与R31组成C点电压低位保持电路，当C点电压变低则U13的11脚经 R31也被拉到低于5V（此5V电压来自IC6 的16脚），进一步保持了U13的13脚C点的低电压。要重新使U13的13脚变高，就得关闭整个220V电源，重新开机，也就是说本机没有故障保护自恢复功能。
3）U13A和U13B组 成15V电压判断电路，过高过低都会使C点电压变低。
4）IC1B组成5V电压是否有的判断电路，5V电压失去，其⑦脚也就是C点电 压降低。
5）R21是功放出现直流输出的保护电路，当R13或R14出现正电压则IC2A的 ②脚变高，①脚变低，经R53使得OK2阴 极拉低，在J5_7变低再经R21拉低C点电压。
以上5种情形的结果：C点电压变低后经R05使T1导通，经R34拉低U14的12脚THR、经R36拉低13脚DISC，使⑨脚变高，DISC内部三极管导通，经R36S锁定THR于低电平。拉高IC6的⑩脚SD，OUT A和OUT B停止脉冲输出， 电源停止工作。
6）开机延时：U14B、C25、R34、R35、R36组成开机延时电路。开机时在 T1截止而且TRIG为高的情况下，由U14内部对C25充电，这个充电时间就是开机等待时间。
三、 故障检修
1、检查关键点：
1）B点电压是否有310V。
2）15V电压是否正常。
3）C点电压是否是大于14V。
4）IC6的⑧脚SS端是否高于10V、⑩脚SD端是否低于0.6V；13脚、14脚是否有方波输出。
通过对关键点的检测可以比较快的找出故障范围，从而找出故障元件，最后 排除故障。
2、常见故障：
本机使用的电容经常出现漏电现象，如C82漏电使得IC6的SS端 电压不能上升（正常情况下应该在10秒钟之内上升到10V） 导致开电好长时间都不能工作；C73失效导致输出信号频率超出正常工作频率范围接近1MHz，致使Q2、Q6烧毁。
如何选择功放开关电源
一般功放用途的开关电源设计以乙类、D类数字功放板使用为主。
因为功放只是在音乐波峰耗电量才是最大功耗,在音乐低谷的时候,功耗就下来了,所以实际功放用途的平均耗电功率并不大,但是瞬间或者短时间要能够提供比较大的动态。
所以功放开关电源的设计场合与其它场合的开关电源设计是不同的,并不适合其它连续最大负载的场合,因为其散热片考虑的是平均功率发热的散热需要。
一般功放开关电源的功率标注的也是最大输”,而不是平均功率,也不是额定功率,什么叫额定功率,额定功率是指可以长时间工作的功率,有些商家把只可以工作几分钟的功率叫额定功率那是不对的。
知道了功放开关电源有最大输出功率,知道了功放的耗电量,该怎么选择电压呢?
举个例子,以TDA8954数字功放子,规格书标明最大工作电压42V,如果要在交流市电场合使用,建议选择Ac输入220V,输出±40V开关电源,通常可以微调的开关电源一般最佳状态是最高输出电压附近,这个就建议选择28-36V的。
实际上往高处还可以微调到40ν左右,不建议选择36-50V的,这样的话开关电源在轻载的时候会频繁关闭,需要加假负载。
再举个例子,LM3886功放板,芯片规格书写明最高工作电压±47V,因为这种芯片属于乙类,发热比较大,不建议选择过高电压的,不要去尝试冲击最高电压,选择±36V的为宜!
再谈一下直流12V供电的开关电源选择方法,以TDA8954板子为例子,一般12V逆变升压的都是开环不稳压的,所以一定要了解自己的12V电池充满电以后的最高电压是多少。
例如磷酸铁锂电池四节充满以后是14.6V,这里必须考虑14.6V电压输入的时候,输出电压必须低于芯片最高工作电压±42V,如果你选择12V输入的时候,输出电压±42V当输入14.6V的时候,输出电压都±51V了,这样就会坏功放芯片的,切记这点非常重要。
相关问答
功放为什么不用开关电源取代环形变压器?-小黄豆豆的回答...
因为开关电源的输出电压波纹不如线性电源小,因为功放需要的功率很大,而且大多是用来放大声音的,人能听到的频率范围是20HZ-20KHZ,现在的开关电源的...
功放开关电源还需加大容量电容吗?
功放开关电源一般需要加大容量电容。这是因为开关电源中的正弦交流电转换为直流电时会产生纹波电压,而加大容量电容可以有效减小纹波电压并提供更稳定的直流电...
功放平时是待机好还是关闭电源好?
关闭好OFF和ON在机器开关上,ON是开,OFF是关。建议您长时间不用就关闭,功放机长时间开着会造成功放部件的损坏,老化。专业功放可以24小时开机,专业功放在设...
请教各位功放电源能否用开关电源
在高保真电路中不提倡使用开关电源,原因是它的高次脉冲谐波容易混入电路中,尽管在音频范围之外,但却能在电路中起到调制音频的作用,产生调制失真。同时还以一种...
开关电源功放是什么?_住范儿家装官网
开关电源的功放功率不容易做大国产的大多是采用多块电源板堆积来加大功率的动态和转换速率不是很好开关电源的国产的做到1000W4欧姆音质很好...
功放电源用牛好还是开关电源好?-懂得
R型变压器最好,环型次之,开关电源普通的瞬态响应不够,开环的可以使用,但是效果很差。现在有专用的功放开关电源,主要特点是:谐振开关电路;(和变压器...
开关电源能给功放供电吗?
使用开关电源作电源的功放开关电源的瞬态响应很不好,在大动态信号时,反应跟不上。并且它的电路采用高速开关方式,电路形式决定它不适用于要求高音质的功放。...
专业功放机为什么要讲究开机顺序?
开机顺着音源输入的流程(开关的顺序要间隔5秒以上):先开总电闸-----稳压保护器-----各种碟机卡座包括电脑(无间隔连续开)-----调音台----均衡器-----反馈抑...
(音箱)功放用开关电源好还是变压器好?
电子管功放用电源变压器好,半导体功放用开关电源、或用电源变压器,只要功率足够大,滤波电容的容量足,基本听不出什么差别,可以说都不错的。但开关电源稳压...
功放管就是电源开关管吗?
不是的:功放管是指功放部分的管子,功放管和开关管没有必然联糸,两者从工能用途上不一样,所穿透电流的大,小也不一样,前者为音频功率放大,后者则是一个通,...
