高峰值功率的20W音频功率放大器电源设计

由PeakSwitch系列产品PKS606P构成20W（峰值功率43W）音频功率放大器电源的电路如图6-25所示。该电源的峰值输出功率超过连续输出功率的两倍，并且不会造成功率放大器的失真。交流输入电压为90～265V，输出为12V、1.7A（峰值电流可达3.6A），电源效率大于79%。PKS606P内部具有过热保护功能，能对电源和功率放大器起到保护作用。

图6-25 20W（峰值功率43W）音频功率放大器电源的电路

90～265V交流电依次经过2A熔丝管（FU）、EMI滤波元件（R₁、C₁、L₁、L₂、C₃、R₂、R₃及C₅）和输入整流滤波器（VD₁～VD₄、C₂）获得直流高压后，送至一次侧功率器件——高频变压器T和PKS606P。RCD型漏极钳位电路由瞬态电压抑制器VD_Z1（P6KE200A）、超快恢复二极管VD₅（1N4937）、C₄、R₄和L₃构成。L₃采用3.3μH的磁珠，它与RC吸收电路C₄和R₄一同抑制高频振荡，减小电磁干扰。

通电后，偏置绕组的输出电压经过VD₆、C₇整流滤波，再通过R₆给PKS606P提供工作电流。C₆为BP端的旁路电容。通过光耦合器PC817D可将输出电压反馈到一次侧，并实现了电气隔离。晶体管VT、R₇和VD₃的作用是降低光耦合器中光敏晶体管的高频损耗。PKS606P根据加至EN/UV端的信号，来使能和关断MOSFET的开关周期，使输出电压达到稳定。

在输出整流管VD₇上并联RC吸收回路（R₈和C₉），能对VD₇关断时产生的高频振荡进行衰减。该电源有两个独立的输出电压反馈电路。一个是由8.7V稳压管VD_Z2（1N5238B）、光耦合器PC817D中的LED、C₁₁和R₁₅组成的反馈电路，用于提供反馈信号中的高频（HF）分量；另一个是由R₁₀、TL431、R₁₂和R₁₃组成的反馈电路，用来提供反馈信号的低频（LF）分量并设定输出电压值。高频反馈电路能使电源具有良好的瞬态响应，而低频反馈电路可使电源的输出电压达到高精度指标。一旦输出电压超过设置值，两个反馈电路都能对PC817D中的LED进行正向偏置。高频反馈电路的设置点由VD_Z2、LED和R₁₅串联电路的总压降来设定。低频反馈电路的设置点则由取样电阻（R₁₂和R₁₃）和TL431来确定。C₁₀为消噪电容，可对噪声干扰进行衰减，以避免出现误触发现象。C₁₀的安装位置应尽量靠近高频反馈电路。稳压管VD_Z3的作用是当反馈环路发生开路故障而自动重启动尚未被激活时，通过VD_Z3可将输出电压钳位到16V，防止因输出电压过高而损坏负载。(www.xing528.com)

设计要点：

（1）设计高频变压器时，应根据峰值输出功率与连续输出功率的平均值，来选择磁心尺寸和各绕组的线径。

（2）高频变压器采用EE25型铁氧体磁心。一次绕组用ϕ0.35mm漆包线分两层绕制26×2匝；将二次绕组夹在这两层中间，用ϕ0.60mm漆包线4股并绕6匝。偏置绕组用ϕ0.29mm漆包线双股并绕8匝。屏蔽绕组用ϕ0.29mm漆包线4股并绕7匝。一次绕组的电感量L_P=370μH（允许有±12%的偏差），最大漏感L_P0=8μH。高频变压器的谐振频率超过180kHz。

（3）选取R₁₂和R₁₃电阻值的原则是使PC817D中LED的负极端电压约为2.2V。

（4）VD₅必须采用反向恢复时间小于75ns的超快恢复二极管。