CN103634728A - 一种等离子扬声器 - Google Patents
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Abstract
一种等离子扬声器，由音频放大输入信号、脉宽调制器、功率放大器、输出变压器、积分反馈器、放电电极和触电保护电路组成，其特征在于：所述的积分反馈器将经输出变压器的输出高压电弧信号反馈给脉宽调制器，输出变压器通过放电电极输出电压完成双声道输出音频。本发明，运用class-e工作模式，在自激的工作状态下提高工作频率以达成提高音质的效果，另一方面驱动信号与输出信号相位相差180°，达到零电压软开关的效果，减小了开关损耗，减小了功耗。同时本电路运用的脉宽调制部分能更好的调制方波，令其占空比不受约束，让高低音更加通透。
Description
技术领域
本发明涉及一种扬声器，特别是应用在高档音响高音单元的一种等离子扬声器。
背景技术
普通扬声器都是通过振膜的震动驱动空气发声，由于每种振膜都有自己的谐振频率，这就不可避免的使发出的声音幅频特性变差——音频信号中频率与振膜谐振频率接近的成分最强，而那些频率远离谐振频率的成分将衰减，离得越远衰减的越厉害并最终完全被衰减掉。离子扬声器正是为了克服普通扬声器的这一弊病而设计的，它没有振膜通过直接驱动离子化的空气震动发声，所以理论上离子扬声器是扬声器中性能最佳的。传统等离子扬声器存在输出音频信号低、音频采样率低、功耗发热量大等弊端。功率部分的问题，由于是硬开通，所以会产生很大的开关损耗，开关管发热也就很严重，所以为了减少开关管发热，需要对目前的电路进行优化设计。
发明内容
本发明针对现有等离子扬声器电路设计的不足，本发明提出一种自激的工作方式，利用D类调制完成双声道的一种等离子扬声器。
本发明采用如下技术方案：一种等离子扬声器，由音频放大输入信号、脉宽调制器、功率放大器、输出变压器、积分反馈器、放电电极和触电保护电路组成，音频放大输入信号端与脉宽调制器相连，脉宽调制器与功率放大器相连，功率放大器和触电保护电路与输出变压 器相连接，输出变压器一端与放电电极相连，另外一端与积分反馈器相连，其特征在于：所述的积分反馈器将经输出变压器的输出高压电弧信号反馈给脉宽调制器，输出变压器通过放电电极输出电压完成双声道输出音频。
所述的脉宽调制器由两个三角波发生器和两个比较器组成，三角波发生器将输入的音频放大输入信号产生的200khz锯齿波由比较器输出成方波输入到功率放大器。
所述的脉宽调制器的三角波是由自激反馈得到。
所述的积分反馈器为密勒积分反馈器。
所述的双声道输出音频是采用D类功放的调制器的工作模式，通过调制PWM得到。
所述的触电保护电路，由一个激光LED、一个光电二极管、两个三极管组成，激光LED与电源相连接，光电二极管与第一个三极管相连，第二个三极管与第一个三极管相连，第二个三级管与控制继电器相连。
本发明的有益效果是：运用class-e工作模式，在自激的工作状态下提高工作频率以达成提高音质的效果，另一方面驱动信号与输出信号相位相差180°，达到零电压软开关的效果，减小了开关损耗，减小了功耗。同时本电路运用的脉宽调制部分能更好的调制方波，令其占空比不受约束，让高低音更加通透。
附图说明
图1是本发明一种等离子扬声器原理框图。
图2是触电保护电路图。
图中，1音频放大输入信号、2脉宽调制器、3功率放大器、4行输出变压器、5积分反馈器、6放电电极、7触电保护电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
由图1知，一种等离子扬声器，由音频放大输入信号1、脉宽调制器2、功率放大器3、行输出变压器4、积分反馈器5、放电电极6、触电保护电路7组成。首先音频信号经由音频放大输入信号1端输入，音频放大以后输入到脉宽调制器2，功率放大器3的驱动电路产生驱动信号，推动行输出变压器4输出高压电弧，最后经由放电电极6放出，最终完成双声道输出音频。
所述的脉宽调制器2由两个运放构成的三角波发生器和两个比较器组成，其特征在于：首先通过两个运放构成的三角波发生器产生200khz的锯齿波，将锯齿波送入两个比较器的反相端，而音频信号的左右声道分别输入两个比较器的同名端，当正端上的电位高于负端三角波电位时，比较器输出为高电平，反之则输出低电平。若音频输入信号为零、直流偏置三角波峰值的1／2，则比较器输出的高低电平持续的时间一样，输出就是一个占空比为1：1的方波。当有音频信号输入时，正半周期间，比较器输出高电平的时间比低电平长，方波的占空比大于1：1；负半周期间，由于还有直流偏置，所以比较器正输入端的电平还是大于零，但音频信号幅度高于三角波幅度的时间却大为减少，方波占空比小于1：1。
由图2可知，触电保护电路7，D1为光电二极管，P点接控制继电器，一个激光LED，Q1、Q2为三极管，激光LED与电源相连接，光电二极管D1与Q1相连，Q2与Q1相连，Q2与控制继电器相连。激光构成一层探测网，当人手阻断激光后，光电二极管截止，输出电平为高，经一级三极管反向，第二级三极管控制继电器，继电器连接电源，人手靠经高压电，那么输出就会被截断。
Claims (6)
1.一种等离子扬声器，由音频放大输入信号、脉宽调制器、功率放大器、输出变压器、积分反馈器、放电电极和触电保护电路组成，音频放大输入信号端与脉宽调制器相连，脉宽调制器与功率放大器相连，功率放大器和触电保护电路与输出变压器相连接，输出变压器一端与放电电极相连，另外一端与积分反馈器相连，其特征在于：所述的积分反馈器将经输出变压器的输出高压电弧信号反馈给脉宽调制器，输出变压器通过放电电极输出电压完成双声道输出音频。
2.根据权利要求1所述的一种等离子扬声器，其特征在于：所述的脉宽调制器由两个三角波发生器和两个比较器组成，三角波发生器将输入的音频放大输入信号产生的200khz锯齿波由比较器输出成方波输入到功率放大器。
3.根据权利要求1所述的一种等离子扬声器，其特征在于：所述的脉宽调制器的三角波是由自激反馈得到。
4.根据权利要求1所述的一种等离子扬声器，其特征在于：所述的积分反馈器为密勒积分反馈器。
5.根据权利要求1所述的一种等离子扬声器，其特征在于：所述的双声道输出音频是采用D类功放的调制器的工作模式，通过调制PWM得到。
6.根据权利要求1所述的一种等离子扬声器，其特征在于：所述的触电保护电路，由一个激光LED、一个光电二极管、两个三极管组成，激光LED与电源相连接，光电二极管与第一个三极管相连，第二个三极管与第一个三极管相连，第二个三级管与控制继电器相连。
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