數(shù)字功放電路的制作方法
【專利摘要】一種數(shù)字功放電路，包括DSP、LCD顯示屏、AB類功放電路、D類功放電路、高音喇叭、低音喇叭、主電源和副電源，外部信號(hào)源輸入到DSP，經(jīng)過DSP進(jìn)行處理分析后，高音部分通過AB類功放電路直接驅(qū)動(dòng)高音喇叭，低音部分通過D類功放電路直接驅(qū)動(dòng)低音喇叭，所述主電源分別給AB類功放電路和D類功放電路供電，副電源給DSP供電；所述DSP與LCD顯示屏連接。本發(fā)明對(duì)AB類功放電路和D類功放電路均有多項(xiàng)保護(hù)電路，一方面能夠防止燒機(jī)的情況出現(xiàn)，另一方面使功放運(yùn)行穩(wěn)定性更好。
【專利說明】數(shù)字功放電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功放電路，尤其是一種DSP數(shù)字功放電路。

【背景技術(shù)】
[0002]音頻放大器廣泛應(yīng)用于家庭影院、音響系統(tǒng)、立體聲唱機(jī)、伺服放大器等電子系統(tǒng)中。人們?cè)谧非蟾弑Ｕ娑纫纛l功放的同時(shí)，也希望功放有大的輸出功率和高效率。大功率的音頻功放輸出電流均大于1A,功率越大,輸出電流亦越大。當(dāng)有大電流長期流過輸出功率管時(shí)，尤其是發(fā)生輸出短路時(shí)，會(huì)使輸出功率管燒壞。因此必須有過流保護(hù)電路，限制最大輸出電流，保護(hù)輸出管。其次在不同的電壓情況下，輸出管的最大輸出電流能力亦有所不同，若只限制輸出管電流為一特定的電流，則當(dāng)電源電壓變化時(shí)，即使存在限流保護(hù)電路，輸出功率管亦有可能燒壞。因此功放輸出管不僅需要過流保護(hù)亦需要對(duì)在不同的電壓下，該保護(hù)的電流亦要發(fā)生改變。因此我們?cè)谳敵龉艿谋Ｗo(hù)電路設(shè)計(jì)為功率保護(hù)功能，即當(dāng)電源電壓高時(shí)，保護(hù)電流降低；電源電壓低時(shí)，保護(hù)電流增大，以此來保證輸出功率管不被燒壞。目前的數(shù)字功放電路缺少有效的電路保護(hù)電路，導(dǎo)致功放容易被燒壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字功放電路，穩(wěn)定性好，具有多項(xiàng)保護(hù)功能。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種數(shù)字功放電路，包括DSP、LCD顯示屏、AB類功放電路、D類功放電路、高音喇叭、低音喇叭、主電源和副電源，外部信號(hào)源輸入到DSP，經(jīng)過DSP進(jìn)行處理分析后，高音部分通過AB類功放電路直接驅(qū)動(dòng)高音喇叭，低音部分通過D類功放電路直接驅(qū)動(dòng)低音喇叭，所述主電源分別給AB類功放電路和D類功放電路供電，副電源給DSP供電；所述DSP與LCD顯示屏連接；
所述AB類功放電路包括第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、第一過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路、AB功率放大器和高音喇叭；DSP高音輸入信號(hào)依次通過第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、AB功率放大器后到高音喇叭；所述第一過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第一降功率電路和過溫保護(hù)電路連接；所述第一過溫保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路與AB功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第一限幅電路通過光耦器控制AB功率放大器的輸入；
所述D類功放電路包括第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、第二過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路、D類功率放大器和低音喇叭；DSP低音輸入信號(hào)依次通過第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、D類功率放大器后到低音喇叭；所述第二過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第二降功率電路和第二過溫保護(hù)電路連接；所述第二過溫保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路與D類功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第二限幅電路通過光耦器控制D類功率放大器的輸入；
AB類功率放大器和D類功率放大器共用一個(gè)直流保護(hù)檢測電路；
所述直流保護(hù)檢測電路包括電容C72、三極管Q12、三極管Q13、三極管Q14和可控硅D29，AB功率放大器的輸出和D類功率放大器的輸出分別與電容C72和三極管Q12的基極連接，三極管Q12的發(fā)射極與三極管Q13的基極連接，三極管Q12的集電極與三極管Q14的基極連接，三極管Q13的發(fā)射極與三極管Q12的基極連接，三極管Q13的集電極與三極管Q14的基極連接，三極管Q14的發(fā)射極與12V直流電壓連接，三極管Q14的集電極通過可控硅控制電源保護(hù)電路，所述電源保護(hù)電路與主電源連接。
[0005]溫度探測器實(shí)時(shí)監(jiān)測散熱器的溫度，若散熱器溫度超過預(yù)設(shè)值，表示功率放大器的功率過高，此時(shí)可通過降功率電路降低功率放大器的輸入電流，以降低其輸出功率；當(dāng)散熱器溫度進(jìn)一步升高，且超過臨界值時(shí)，過溫保護(hù)電路驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路切斷主電源的供電，使功率放大器停止工作；當(dāng)功率放大器的輸入調(diào)整到合適的范圍值時(shí)，為了使功率放大器能夠維持正常工作狀態(tài)，可通過限幅電路限制功率放大器的輸入幅值；直流保護(hù)檢測電路通過檢測高低音功率放大器的輸出來調(diào)控主電源；過流限流保護(hù)電路用以限制功率放大器的輸出，維持高低音喇叭的正常工作。
[0006]作為改進(jìn)，所述第一過溫保護(hù)電路包括第一比較器，所述溫度探測器與第一比較器的輸入端連接，第一比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接。
[0007]作為改進(jìn)，所述第一降功率電路包括第二比較器和第一 MOS管，所述溫度探測器與第二比較器的輸入端連接，第二比較器的輸出控制第一 MOS管。
[0008]作為改進(jìn)，所述第二過溫保護(hù)電路包括第三比較器，所述溫度探測器與第三比較器的輸入端連接，第三比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接。
[0009]作為改進(jìn)，所述第二降功率電路包括第四比較器和第二 MOS管，所述溫度探測器與第四比較器的輸入端連接，第四比較器的輸出控制第二 MOS管。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來的有益效果是:
溫度探測器實(shí)時(shí)監(jiān)測散熱器的溫度，若散熱器溫度超過預(yù)設(shè)值，表示功率放大器的功率過高，此時(shí)可通過降功率電路降低功率放大器的輸入電流，以降低其輸出功率；當(dāng)散熱器溫度進(jìn)一步升高，且超過臨界值時(shí)，過溫保護(hù)電路驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路切斷主電源的供電，使功率放大器停止工作；當(dāng)功率放大器的輸入調(diào)整到合適的范圍值時(shí)，為了使功率放大器能夠維持正常工作狀態(tài)，可通過限幅電路限制功率放大器的輸入幅值；直流保護(hù)檢測電路通過檢測高低音功率放大器的輸出來調(diào)控主電源；過流限流保護(hù)電路用以限制功率放大器的輸出，維持高低音喇叭的正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明電氣框圖。
[0012]圖2為AB類功率放大電路的電氣框圖。
[0013]圖3為D類功率放大電路的電氣框圖。
[0014]圖4為直流保護(hù)檢測電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，一種數(shù)字功放電路，包括DSP、IXD顯示屏、AB類功放電路、D類功放電路、高音喇叭、低音喇叭、主電源和副電源，外部信號(hào)源輸入到DSP，經(jīng)過DSP進(jìn)行處理分析后，高音部分通過AB類功放電路直接驅(qū)動(dòng)高音喇叭，低音部分通過D類功放電路直接驅(qū)動(dòng)低音喇叭，所述主電源分別給AB類功放電路和D類功放電路供電，副電源給DSP供電；所述DSP與IXD顯示屏連接。
[0017]如圖2所示，所述AB類功放電路包括第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、第一過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路、AB功率放大器和高音喇叭；DSP高音輸入信號(hào)依次通過第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、AB功率放大器后到高音喇叭；所述第一過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第一降功率電路和過溫保護(hù)電路連接；所述第一過溫保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路與AB功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第一限幅電路通過光耦器控制AB功率放大器的輸入。所述第一過溫保護(hù)電路包括第一比較器，所述溫度探測器與第一比較器的輸入端連接，第一比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接；通過第一比較器判斷散熱器的溫度，當(dāng)散熱器溫度高于第一比較器設(shè)定溫度時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路斷開主電源的供電。所述第一降功率電路包括第二比較器和第一 MOS管，所述溫度探測器與第二比較器的輸入端連接，第二比較器的輸出控制第一 MOS管；通過第二比較器判斷散熱器的溫度，當(dāng)散熱器溫度高于第二比較器設(shè)定溫度時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一 MOS管降低AB功率放大器的電流輸入，以達(dá)到降低其運(yùn)行功率。
[0018]如圖3所示，所述D類功放電路包括第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、第二過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路、D類功率放大器和低音喇叭；DSP低音輸入信號(hào)依次通過第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、D類功率放大器后到低音喇叭；所述第二過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第二降功率電路和第二過溫保護(hù)電路連接；所述第二過溫保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路與D類功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第二限幅電路通過光耦器控制D類功率放大器的輸入。所述第二過溫保護(hù)電路包括第三比較器，所述溫度探測器與第三比較器的輸入端連接，第三比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接；通過第三比較器判斷散熱器的溫度，當(dāng)散熱器溫度高于第三比較器設(shè)定溫度時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路斷開主電源的供電。所述第二降功率電路包括第四比較器和第二 MOS管，所述溫度探測器與第四比較器的輸入端連接，第四比較器的輸出控制第二 MOS管；通過第四比較器判斷散熱器的溫度，當(dāng)散熱器溫度高于第四比較器設(shè)定溫度時(shí)，驅(qū)動(dòng)第二 MOS管降低D功率放大器的電流輸入，以達(dá)到降低其運(yùn)行功率。
[0019]AB類功率放大器和D類功率放大器共用一個(gè)直流保護(hù)檢測電路。
[0020]如圖4所示，所述直流保護(hù)檢測電路包括電容C72、三極管Ql2、三極管Ql3、三極管Q14和可控硅D29。AB功率放大器的輸出和D類功率放大器的輸出分別通過電阻R106和R78與電容C72和三極管Q12的基極連接，電容C72接地，電阻R79和電容C72 —端與三極管Q12基極連接，另一端共地；三極管Q12的發(fā)射極與三極管Q13的基極連接，三極管Q12的集電極與三極管Q14的基極連接，三極管Q13的發(fā)射極與三極管Q12的基極連接，三極管Q13的基極接地；三極管Q13的集電極通過電阻R81與三極管Q14的基極連接，三極管Q14的發(fā)射極與12V直流電壓連接，三極管Q14的發(fā)射極與基極之間連接有相互并聯(lián)的電阻R80和電容C69 ;三極管Q14的集電極通過可控硅D29控制電源保護(hù)電路，可控硅的正極與電源保護(hù)電路連接，負(fù)極與控制極之間連接有相互并聯(lián)的電阻R83和電容C74。電容C72可濾去輸入的交流電，當(dāng)輸入到三極管Q12基極的直流為高電位時(shí)，三極管Q12導(dǎo)通，三極管Q14的基極被拉到低電位，由于三極管Q14的發(fā)射極與高電位連接，三極管Q14的集電極為高電位，從而控制可控硅的導(dǎo)通，最后完成對(duì)電源保護(hù)電路的控制。
[0021]本發(fā)明工作原理:溫度探測器實(shí)時(shí)監(jiān)測散熱器的溫度，若散熱器溫度超過預(yù)設(shè)值，表示功率放大器的功率過高，此時(shí)可通過降功率電路降低功率放大器的輸入電流，以降低其輸出功率；當(dāng)散熱器溫度進(jìn)一步升高，且超過臨界值時(shí)，過溫保護(hù)電路驅(qū)動(dòng)電源保護(hù)電路切斷主電源的供電，使功率放大器停止工作；當(dāng)功率放大器的輸入調(diào)整到合適的范圍值時(shí)，為了使功率放大器能夠維持正常工作狀態(tài)，可通過限幅電路限制功率放大器的輸入幅值；直流保護(hù)檢測電路通過檢測高D類功率放大器的輸出來調(diào)控主電源；過流限流保護(hù)電路用以限制功率放大器的輸出，維持高低音喇叭的正常工作。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字功放電路，其特征在于:包括DSP、IXD顯示屏、AB類功放電路、D類功放電路、高音喇叭、低音喇叭、主電源和副電源，外部信號(hào)源輸入到DSPj^SDSP進(jìn)行處理分析后，高音部分通過AB類功放電路直接驅(qū)動(dòng)高音喇叭，低音部分通過D類功放電路直接驅(qū)動(dòng)低音喇叭，所述主電源分別給AB類功放電路和D類功放電路供電，副電源給DSP供電；所述DSP與IXD顯示屏連接； 所述AB類功放電路包括第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、第一過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路、AB功率放大器和高音喇叭；DSP高音輸入信號(hào)依次通過第一開關(guān)靜音電路、第一降功率電路、AB功率放大器后到高音喇叭；所述第一過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第一降功率電路和過溫保護(hù)電路連接；所述第一過溫保護(hù)電路、第一過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第一限幅電路與AB功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第一限幅電路通過光耦器控制AB功率放大器的輸入； 所述D類功放電路包括第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、第二過溫保護(hù)電路、電源保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路、D類功率放大器和低音喇叭；DSP低音輸入信號(hào)依次通過第二開關(guān)靜音電路、第二降功率電路、D類功率放大器后到低音喇叭；所述第二過溫保護(hù)電路與電源保護(hù)電路連接，設(shè)有溫度探測器與功放散熱器連接，所述溫度探測器分別與第二降功率電路和第二過溫保護(hù)電路連接；所述第二過溫保護(hù)電路、第二過流限流保護(hù)電路、直流保護(hù)檢測電路、第二限幅電路與D類功率放大器連接；所述直流保護(hù)檢測電路與電源保護(hù)電路連接，所述第二限幅電路通過光耦器控制D類功率放大器的輸入； AB類功率放大器和D類功率放大器共用一個(gè)直流保護(hù)檢測電路； 所述直流保護(hù)檢測電路包括電容C72、三極管Q12、三極管Q13、三極管Q14和可控硅D29，AB功率放大器的輸出和D類功率放大器的輸出分別與電容C72和三極管Q12的基極連接，三極管Q12的發(fā)射極與三極管Q13的基極連接，三極管Q12的集電極與三極管Q14的基極連接，三極管Q13的發(fā)射極與三極管Q12的基極連接，三極管Q13的集電極與三極管Q14的基極連接，三極管Q14的發(fā)射極與12V直流電壓連接，三極管Q14的集電極通過可控硅控制電源保護(hù)電路，所述電源保護(hù)電路與主電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字功放電路，其特征在于:所述第一過溫保護(hù)電路包括第一比較器，所述溫度探測器與第一比較器的輸入端連接，第一比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字功放電路，其特征在于:所述第一降功率電路包括第二比較器和第一 MOS管，所述溫度探測器與第二比較器的輸入端連接，第二比較器的輸出控制第一 MOS管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字功放電路，其特征在于:所述第二過溫保護(hù)電路包括第三比較器，所述溫度探測器與第三比較器的輸入端連接，第三比較器的輸出端與電源保護(hù)電路連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字功放電路，其特征在于:所述第二降功率電路包括第四比較器和第二 MOS管，所述溫度探測器與第四比較器的輸入端連接，第四比較器的輸出控



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【文檔編號(hào)】H03F3/20GK104270105SQ201410470752
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】李楊春 申請(qǐng)人:廣州杰士萊電子有限公司