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。
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。
拆解报告：Sonos搜诺思Play1无线智能音箱
Sonos（搜诺思）是一个专注于无线音响领域的音频品牌，公司成立于2002 年，总部位于美国加利福尼亚州圣巴巴拉市，主要经营一体化无线智能音响、智能家庭影院音响、无线智能音响连接器设备。目前Sonos在全球范围内与100+流媒体平台有合作，产品在60多个国家销售。
此次我爱音频网拆解的是Sonos搜诺思Play:1无线智能音箱，它采用WiFi连接而非蓝牙连接，可以两个音箱连接组成TWS对箱，也可以与Sonos的其他产品联动，组成家庭音响系统。而且Sonos搜诺思Play:1支持壁挂，有防潮设计，适合不同的家庭音响方案。下面就通过我爱音频网的详细拆解看一下其内部结构吧~
一、Sonos搜诺思Play:1无线智能音箱 开箱
发布时间较早的一款产品，包装什么的都找不到了，直接上主角Sonos Play:1音箱和充电线。
供电线材，由三星代工，和三星显示器配线是一样的。
L型两脚扁平插头。
L型8字插头。
音箱正面，有较大面积的金属防尘保护网，顶部和底部是白色的壳体过渡，非常简约。
Sonos搜诺思的品牌Logo。
音箱背部中间部分金属网有断层，让下面的网线接口看上去不会太突兀。
四分之一英寸的螺纹口，方便挂在墙上或支架上；下面是10/100Mbps以太网端口，有线连接更稳定。
音箱顶部，壳体略微内凹，中间有一排按键。
按键区域特写，从上至下依次是播放/暂停键，指示灯和音量增减键。
音箱底部展示，中间区域有部分产品信息：Sonos Play1，无线网络多媒体终端，全能音乐播放器。电源输入：100-240V~50/60Hz，1A。
充电接口位于音箱底部。
壳体上有凹槽，便于通电时音箱平放在桌面。
音箱底部的橡胶防滑垫，边角处有凸起，避免音箱与桌面直接接触引发的共振。
二、Sonos搜诺思Play:1无线智能音箱 拆解
撕下音箱底部的防滑胶垫，下面是音箱内部结构的固定螺丝。
取下防滑胶垫。
卸下螺丝，还看不到音箱内部的完整结构，底部还有一颗固定螺丝。同时可以看到，螺丝孔位使用了成本较高的注塑专用铜螺母。
金属防尘网通接触螺丝固定的金属片，用于导出音箱壳体上的静电。
滑动取出金属保护网。
金属保护网比较细密但未内置防尘网，优点是声波无阻挡更加容易传播出去，但缺点也是显而易见的音箱单元上容易积尘。
音箱内部是一个整体结构，主要是为了防潮。音箱正面有两个扬声器，官方介绍一个是高音扬声器、另一个是中低音扬声器。
球顶高音扬声器特写，纺织材料涂胶后，纹理依旧可见。
纸盆泡沫边低频扬声器。
音箱背部黑色这部分是金属材质，两侧贴有密封胶带。
边缝处采用胶带进一步密封。
螺纹口和网口特写，与金属网罩接触部分有缓震泡棉。
音箱底部有一层较薄的缓震泡棉。
缓震泡棉下面没有特殊设计。
音箱顶部盖板通过螺丝固定，内侧电路通过排线与音箱结构内的主板相连。
排线连接处的插座特写。
取下音箱顶部面板。
面板内侧壳体上标注了面板的材质。
音箱顶部有一块小的PCBA，通过一个塑料盖板和四颗螺丝固定，通过排线连接。
卸下螺丝，取出塑料盖板。
PCBA和按键的硅胶壳。
PCBA背面特写，右侧是排线的连接器。
硅胶壳外侧和按键区域电路。
PCBA正面一览。
金属贴片按键特写。
四颗LED指示灯特写。
音腔壳体边角可拆卸，内侧贴有信号天线，与顶部壳体接触到的地方有泡棉减少共振。
另外相邻的边角同样可拆卸，内侧贴有信号天线缓震泡棉同样配备。
撕下音腔壳体接缝处的胶带，可以看到外壳的固定螺丝。
卸下螺丝即可看到音腔内部。
市电接口与主板连接的插座。
扬声器通过连接器与主板相连。
WiFi天线通过同轴线与主板上的无线网卡相连。
去除同轴线插座上的封胶，胶水固定避免松脱。
断开所有连接器即可取出音腔内的主板电路。
音腔内部结构一览，两个扬声器单元，左侧是底部电源输入的接口。音腔内的导线都用泡棉包裹减少共振，音腔四周也有吸音棉。
市电接口及其线缆。
市电接口的供应商是维嘉科技。
尺寸较小的高音扬声器。
扬声器背面T铁上有二维码标签，两侧是导线连接的正负极。
尺寸较大的中低音扬声器。
中低音扬声器单元结构展示，磁钢体积较大。
低频扬声器T铁开孔。
取出扬声器单元后的壳体。可以看到壳体内侧边角处还有两根线缆。
取出壳体边角的WiFi天线模块。
另一个WiFi天线模块，编号不一样。
音腔内的主板电路通过螺丝固定在壳体上。
卸下螺丝，可以看到壳体内侧。
壳体是一块金属散热板。
三块支撑主板的绝缘橡胶垫。
芯片位置有散热硅脂。
音箱主板正面，高压部分的立式元件使用大量的绝缘胶固定。
一块无线网卡和一块较大的屏蔽罩，右侧是数字功放的滤波电感。
主板背面一块较大的金属屏蔽罩，上面有散热贴片。
主板正面电路一览，从上至下从左至右：功放部分、控制电路部分、无线模块、音箱供电部分。
电源输入EMI滤波部分。
2A、250V延时保险丝。
抑制上电浪涌的绿色NTC热敏电阻，套有黑色热缩管的元件是TVR压敏电阻，当输入过压时，压敏电阻导通，保险丝熔断，保护后级元件。
共模电感，配合X电容抑制干扰。
初级滤波电容采用尼吉康 105℃耐热种类。
初级滤波电容容量100μF，耐压400V。
多颗Y电容。
ST意法半导体 STD5N60M2 初级开关管，耐压600V，导阻1.3Ω，DPAK封装。
ST意法半导体 STD5N60M2 详细资料。
变压器上贴有信息标签。
输出采用两颗2200μF 35V电解电容滤波。
TI德州仪器TPS54335A 3A同步整流降压转换器。
TI德州仪器TPS54335A 详细资料。
数字功放输出的滤波电感，两个独立声道一共四颗。
TI德州仪器PCM5101A DAC，用于音频转换。
TI德州仪器PCM5101A 详细资料。
无线网卡采用与笔记本相同的款式，MINI PCI-E接口。
取下无线网卡。
小板背面是一些电容。
拆下金属罩后的电路一览。
RICHTEK RT8010 1A高效率同步整流降压转换器。
RICHTEK RT8010 详细资料。
芯片外挂的存储器。
SiGe 5502L，现已被Skyworks收购。SE5502L 四频WLAN前端，支持802.11a/b/g/n。
Skyworks SE5502L 详细资料。
Atheros创锐讯 AR9582网卡主控芯片。
下面再来看看面积较大的金属罩下有哪些IC。
内部电路一览。
DIODES PAM2310 2A低噪声 同步整流降压转换器。
DIODES PAM2310详细资料。
用于与苹果设备连接的鉴权解密芯片。
艾普凌科 S5851A 两线式数字温度传感器，用于检测音箱内部温度。
艾普凌科 S5851A 详细资料。
安森美 NCP303 复位IC，用于处理器复位操作。
安森美 NCP303 详细资料。
美信 78Q2133 10/100M 以太网物理层收发器芯片，支持-40~+85℃工作温度，用于有线网络连接。
美信 78Q2133 详细资料。
Micron镁光MT41K128M16JT DDR3 1600 256M 内存颗粒。
飞思卡尔 MCIMX6X2EVN10AB 内置1GHz Cortex-A9处理器和227MHz Cortex-M4处理器。
飞思卡尔 MCIMX6X2EVN10AB 详细资料。
主板背面电路一览。
为初级PWM芯片提供AC输入信号的二极管。
DF10S，1000V 1A整流桥。
RICHTEK RT7781 反激式PWM控制器，用于开关电源初级控制。
开关电源次级输出整流二极管。
反馈输出电压的光耦。
4R7 降压电感。
TI德州仪器TPA3116D2，50W立体声D类音频功率放大器。
TI德州仪器TPA3116D2详细资料。
MNC H1601AE 网络隔离变压器，用于有线网络隔离。
预留的Micro-USB插座空位。
预留的插接件空位。
最后来看一下金属屏蔽罩下的电路。
金属罩内侧在芯片位置还有一块比较厚的散热垫。
内部电路一览。
Winbond华邦电子W29N02GVSIAA 2Gb/256M NAND闪存。
拆解全家福。
我爱音频网总结
Sonos搜诺思Play:1无线智能音箱与以往我爱音频网拆解过的蓝牙音箱有几处较大的不同：
首先是外观方面，Sonos Play:1无线智能音箱机身有螺纹口，支持壁挂，适合不同的家庭音响布置方案；音箱内部有可能引发共振的地方都包裹了缓震泡棉，并且音腔结构密封性很好，可以防潮。
第二点是电源系统，Sonos Play:1考虑到内部各个模块的工作电压互不相同，所以把电源适配器的相关电路整合进了音箱内部结构中，采用L型8字插头输入电源，开关电源初级侧使用立锜RT7781搭配意法开关MOS管实现降压，次级侧由二极管整流输出固定电压值，然后通过多颗电源芯片进行二次降压，为控制电路、无线模块、有线模块等独立供电。
第三点是连接方式，Sonos Play:1无线智能音箱是通过2.4GHz WiFi或者网线连接网络的，多台音箱之间也是通过WiFi配对。其内部采用MINI PCI-E接口无线网卡，与笔记本电脑相同，芯片是Atheros创锐讯的AR9582；贴片式WiFi天线机身上下各有一处，扩大信号收发的范围。有线网络方面，Sonos Play:1采用的是美信 78Q2133 10/100M 以太网物理层收发器芯片。
扬声器部分，Sonos Play:1采用了高音扬声器+中低音扬声器的组合，扬声器单元的品质较高，采用TI德州仪器的TPA3116D2、50W立体声D类音频功率放大器驱动；两台音箱可以组成立体声，在家庭影院系统中可做后置环绕音箱。
除此以外，Sonos Play:1无线智能音箱采用了飞思卡尔的MCIMX6X2EVN10AB主控芯片， 内置1GHz Cortex-A9处理器和227MHz Cortex-M4处理器，256M闪存+256M内存，确保系统运行的稳定性。
总体来看，Sonos Play:1是一款非常出色的无线智能音箱，外观独具特色，内部设计和做工都非常扎实，可以看得出Sonos在无线音响领域的技术沉淀和实力。
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