基于D类功放的宽范围可调开关电源的设计
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3．1 PWM脉冲基本频率的设定
由于D类功放的PWM信号频率基于三角波发生器的频率，而且是为音频信号服务的，所以，三角波和PWM频率一般都设计得较高，为150～500kHz，这使得开关电源的输出电压的纹波小，电源的纹波系数高。因此，这一部分仍然使用原来的三角波发生器的设计，可以不改动原来的核心电路，特别是在使用成品D类功放电路构造开关电源时可以不改动原电路。
如果不用成品D类功放电路构造开关电源，可以使用LM556等电路来构造三角波发生器，具体电路及振荡频率的计算已有很多资料介绍，不再赘述。
三角波的输出应有足够的幅度，一般选±VPP=±（3～5）V，以给比较电路足够的信号强度。
3．2 电压调整部分的设计
电压调整部分的设计就是要改造原来的D类功放的输入端，即去掉原来的输入耦合电容，把一个可调稳压电路（如图5所示）的输出连接到输入端，代替原来的音频信号，使原来的功放输入信号Vin=（VW＋Vf）可以随着WR的调节在正负区间变化。
图5 电压调节与采样稳压部分电路设计图
3．3 稳压部分电路的设计
作为一个开关电源，应具有足够的电压稳定度，这就要有采样电路在输出端进行电压采样，并经过反馈电路反相回送到输入端，通过对输入直流电压大小的控制完成电源的PWM脉宽调节，控制输出电压稳定在WR调节设定的电压值上，电压采样与反馈实验电路设计如图5所示。
稳压工作原理可分析如下：
在D类功放输入端送入一个直流电压，在输出端得到一个滤波后的直流电压，输入端的正负变化将在输出的正负相端得到对应的正负电压输出，从而在采样电路的Ro上获得一个电压降ΔVR，ΔVR经反相放大后再和参考电压进行叠加，形成输入端的调节电压Vin，送入D类功放的输入端。例如，当输出电压的绝对值增加，则有
│ΔVR│↑—→│Vf│↓—→│Vin│=│VW＋Vf│↓—→PWM正或负相脉宽变窄—→输出滤波后电压│Uout│降低—→稳压。反之亦然。
3．4 输出滤波电路部分的设计与改造
D类功放的输出通过H桥直连滤波电路，因此，在一定条件下运用时可以省去开关变压器，降低整个电路的成本。
D类功放的输出滤波器参数（滤波电感L、滤波电容C）的大小是按照音频输出要求选定的，故其输出截止频率f较高，一般在20kHz以上。但运用到电源电路上,输出的是一个直流电压信号，所以，截止频率应该很低，故滤波电感L和滤波电容C都取得较大，这可以参照一般的PWM开关电源的参数，比如滤波电容的容量要达到1000μF以上，以尽量地滤除交流信号。这一部分的电路如图6所示。
图6 输出滤波部分电路结构
3．5 基于D类功率放大器的开关电源整体电路设计
根据上述分析与设计构成的，基于D类功率放大器的开关电源整体电路设计如图7所示，对应的输入端的可调电压信号、三角波及PWM波形、输出PWM电压波形以及滤波输出电压波形的对应关系如图8所示。
图7 基于D类功率放大电路开关电源电路图
(a) 三角波发生器输出
(b) Vin>0、Vout>0，PWM波形和负载上的电压波形
(c) Vin0、Vout0，PWM波形和负载上的电压波形
图8 输入端的可调电压信号、三角波及PWM波形、输出PWM电压波形、
滤波输出电压波形的对应关系
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