一种音响开关电源制造技术

本申请提供一种音响开关电源，采用导热型环氧树脂将PWM控制单元灌封在金属外壳内，导热效果好、绝缘性高，EMC效果好，改善音响音质，具有更强的环境适应性，成本低，生产维修方便；采用辅助偏置线圈对次级线圈的负载功率进行采样，PWM单元根据采样结果稳定输出电压，电路结构简单，电路成本低；音响开关电源采用开环电路设计，过载能力强，可以满足音乐播放过程中的大动态需求。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及音响领域，尤其涉及一种音响开关电源。
技术介绍
目前市场上的音响电源多采用工频变压器实现，将220V的电源电压转换为12V或其它输出电压，具有结构简单、过载能力强、信号动态大等优点；随着铜价格的不断上涨，传统工频变压器的成本优势愈来愈不明显，且具有转换效率低、待机功耗大、体积大等缺点。开关电源因其具有体积小、重量轻、功耗低、效率高、纹波小、噪声低、智能化程度高、易扩容等优良特性，广泛应用于各种电子设备上。现有技术中常用的开关电源结构如图1所示，在该结构中，采样反馈单元对次级侧的输出电能进行采样，并利用光电隔离器件将采样结果反馈至初级侧，能够有效的稳定输出电压，根据P＝UI，当功率一定时，若电压恒定，电流基本保持恒定，在信号大动态时失真大、音质差。若需满足音响设备在音乐播放过程中的大动态需求，需要选用更大功率的开关电源，增加了硬件成本，造成了电路资源的浪费；目前开关电源多采用分立元器件设计，线路复杂，生产维修困难，故障率高，因此需要一种可以满足音乐播放过程中的大动态需求的低成本的集成音响用开关电源。
技术实现思路
本专利技术提供初级侧与次级侧开环设计的一种音响开关电源，在初级侧采用辅助偏置线圈采样稳压，其初级侧具备开关电源的特性，且适应100～200V的电源电压波动范围，其次级侧具备工频变压器的特性，过载能力强。本申请一种音响开关电源，采用一体化的控制模块设计，其中控制模块采用导热系数为1W/(m·℃)的导热性环氧树脂灌封，将PWM单元、采样单元、开关器件与保护单元封装在一金属壳体内形成独立的元器件，散热效果好，EMC效果好，减少了元器件数量，提高了电路的绝缘性能，减少了外部温度、湿度的影响，具有更强的环境适应性，成本低，生产维修方便。基于此，本申请提供一种音响开关电源，包括初级整流滤波单元、初级线圈、辅助偏置线圈、偏置整流滤波单元、控制模块、次级线圈和次级整流滤波单元；初级整流滤波单元与初级线圈连接，初级整流滤波单元对输入的电源信号整流滤波后输出到初级线圈；次级线圈与初级线圈通过磁芯耦合，次级线圈利用电磁感应原理将磁能转换为电能；次级线圈中的电能经过次级整流滤波单元整流滤波后输出；辅助偏置线圈利用电磁感应原理在初级侧对次级线圈的负载电能进行采样，经过偏置整流滤波单元的整流滤波后，传送至控制模块；控制模块根据辅助偏置线圈的采样结果控制初级线圈输出的电能。上述控制模块包括PWM单元、采样单元、开关器件和保护单元；PWM单元、采样单元、开关器件和保护单元制作在同一基板上，将置于同一基板上的PWM单元、采样单元、开关器件和保护单元灌封于同一壳体内部。采用硅胶或环氧树脂将置于同一基板上的PWM单元、采样单元、开关器件和保护单元灌封于同一壳体内部。该环氧树脂为导热型环氧树脂。该环氧树脂的导热系数为1W/(m·℃)。该壳体为金属壳体。通过环氧树脂将开关器件与金属壳体连接，将开关器件的热量传递到金属壳体。该金属壳体具有固定脚，固定脚用于对金属壳体进行固定及散热。本申请的有益效果是：本申请提供一种音响开关电源，采用一体化的控制模块设计，电路简单，成本低，生产维修方便；其中控制模块采用导热系数为1W/(m·℃)的环氧树脂灌封，将PWM单元、采样单元、开关器件与保护单元封装形成独立的元器件，减少了元器件数量，提高了电路的绝缘性能，减少了外部温度、湿度的影响，散热效果好，具有更强的环境适应性，成本低，生产维修方便；且本申请一种音响开关电源采用开环电路设计，过载能力强，可以满足音乐播放过程中的大动态需求。附图说明图1为通用音响开关电源结构示意图；图2为本申请一种音响开关电源实施例结构示意图；图3为本申请控制模块结构示意图；图4为本申请控制模块封装示意图；图5为本申请一种音响开关电源实施例电路原理图；图6为本申请实施例采样单元电路结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本申请中用到的术语定义：PWM：Pulse Width Modulation脉冲宽度调制。导热系数：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度，在1秒钟内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度。本申请一种音响开关电源，如图2所示，包括初级整流滤波单元11、初级线圈12、辅助偏置线圈13、偏置整流滤波单元14、控制模块10、次级线圈15和次级整流滤波单元16。初级整流滤波单元11对输入信号进行整流滤波，将交流电变为直流电，如将220V的交流电整流为310V的直流电。在本实施例中，初级整流滤波单元11可以采用全波整流滤波电路实现。初级整流滤波单元11与初级线圈12连接，初级整流滤波单元11将整流滤波后的直流电输出到初级线圈12。次级线圈15与初级线圈12通过磁芯耦合，次级线圈15利用电磁感应原理将磁能转换为电能；次级线圈15中的电能经过次级整流滤波单元16整流滤波后输出；辅助偏置线圈13利用电磁感应原理在初级侧对次级线圈15的负载电能进行采样，经过偏置整流滤波单元14的整流滤波后，传送至控制模块10；控制模块10根据辅助偏置线圈13的采样结果控制初级线圈12输出的电能。在本实施例中，初级线圈12与次级线圈15构成反激式变换；初级线圈12与辅助偏置线圈13构成反激式变换。当控制模块10开通时，初级线圈12充电；当控制模块10截止时，初级线圈12对辅助偏置线圈13和次级线圈15进行充电。如图3所示，上述控制模块10包括PWM单元2、采样单元1、开关器件3和保护单元4；采样单元1对输入的电能进行采样，并输出至PWM单元2；PWM单元2根据采样单元1输入的信号调整输出到开关器件3控制端口信号的占空比，以控制开关器件3的导通和关断；保护单元4与控制模块10连接；保护单元4通过控制模块10对初级线圈12中的电流进行采样，并将采样结果反馈到控制模块10，控制模块10根据采样结果调整初级线圈12输出的电能。偏置整流滤波单元14包括第一整流二极管D1和第一滤波电容C1；第一整流二极管采用耐压100V，电流1A的肖特基二极管实现；第一滤波电容采用高频低阻的47uF，50V的电解电容实现。第一整流二极管的阳极与辅助偏置线圈13的一端连接，辅助偏置线圈13的另一端连接到地；第一整流二极管的阴极与第一滤波电容的一端和采样单元1的一端连接，第一滤波电容的另一端与地连接；辅助偏置线圈13通过偏置整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音响开关电源，其特征在于：包括初级整流滤波单元、初级线圈、辅助偏置线圈、偏置整流滤波单元、控制模块、次级线圈和次级整流滤波单元；所述初级整流滤波单元与所述初级线圈连接，所述初级整流滤波单元对输入的电源信号整流滤波后输出到所述初级线圈；所述次级线圈与所述初级线圈通过磁芯耦合，所述次级线圈利用电磁感应原理将磁能转换为电能；所述次级线圈中的电能经过所述次级整流滤波单元整流滤波后输出功率；所述辅助偏置线圈利用电磁感应原理在初级侧对所述次级线圈的负载电能进行采样，经过所述偏置整流滤波单元的整流滤波后，传送至控制模块；所述控制模块根据所述辅助偏置线圈的采样结果控制所述初级线圈输出的电能。

【技术特征摘要】
1.一种音响开关电源，其特征在于：
包括初级整流滤波单元、初级线圈、辅助偏置线圈、偏置整流滤波单元、
控制模块、次级线圈和次级整流滤波单元；
所述初级整流滤波单元与所述初级线圈连接，所述初级整流滤波单元对输
入的电源信号整流滤波后输出到所述初级线圈；
所述次级线圈与所述初级线圈通过磁芯耦合，所述次级线圈利用电磁感应
原理将磁能转换为电能；所述次级线圈中的电能经过所述次级整流滤波单元整
流滤波后输出功率；
所述辅助偏置线圈利用电磁感应原理在初级侧对所述次级线圈的负载电能
进行采样，经过所述偏置整流滤波单元的整流滤波后，传送至控制模块；
所述控制模块根据所述辅助偏置线圈的采样结果控制所述初级线圈输出的
电能。
2.如权利要求1所述的音响开关电源，其特征在于，所述控制模块包括PWM
单元、采样单元、开关器件和保护单元；
所述采样单元对偏置整流滤波单元输入的电能进行采样，并输出至PWM单
元；
所述PWM单元根据所述采样单元输入的信号调整输出到所述开关器件控
制端口信号的占空比，以控制所述开关器件的导通和关断；
所述保护单元与所述PWM单元连接；所述保护单元通过所述PWM单元对
所述初级线圈中的电流进行采样，并将采样结果反馈到所述PWM单元，所述
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜奇，
申请(专利权)人：深圳市泰金田科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44