CN104698333A - 功放负载故障的检测、应对方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功放负载故障的检测应对方法，通过电流、电压检测，提供实时的参数进行运算，得出在线功率、在线阻抗曲线的数据，作为进入降低输出功率或短路保护状态的依据，以及一种功放负载故障的检测、应对装置包括电流检测模块、电压检测模块、DSP/MCU模块。通过本发明，在安装音响系统时，功放可以辨别负载的阻抗是否正常，可以作出相应的调整，保证线路上的负载是符合功率放大器的输出阻抗要求，在音响系统正常使用时，监测功放负载的功率和阻抗，当功放的输出线路或扬声器出现问题时可自动处理，包括短路时自动断开负载，短路排除后自动接通负载，还包括过载时自动降低输出功率，确保声音不中断，而过载排除后自动恢复输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及一种功放负载故障的检测、应对方法及装置。
背景技术
音频功率放大器（简称功放）的输出线路有时会出现人为或非人为短路、或与电网搭接、或受大风吹断、或出现扬声器损坏等故障，故而市场上的功放几乎都带有负载短路保护功能和过载保护功能。现有功放产品，有个不足之处，当进入保护状态后，故障即便排除了，也不能自动恢复，需要人工重新启动功放，这在很多重要场合，例如在无人值守的机房，是不能接受的。针对于此，市场上出现了少量进入保护后延迟就自恢复启动的功放。问题是，在故障未排除的情况下，功放会不断尝试启动，众所周知，故障条件下，流过功率管的电流均大幅度超过正常播放音乐时使用的电流，如果不断的重复启动，不断的保护，将损坏功率管。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种功放负载故障的检测应对方法及装置，依据检测的参数来决定是否自恢复，为了达到上述目的本发明采用如下技术方案：
一种功放负载故障的检测、应对方法：通过电流、电压检测，提供实时的参数进行运算，得出在线功率、在线阻抗曲线的数据，作为是否进入降低输出功率或短路保护状态的依据。
可选的，在功放负载电路处于降低输出功率状态下，重复计算在线功率、在线阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率过低时恢复正常输出功率。
可选的，在功放负载电路处于短路保护状态下，在功放负载电路中输入一测试信号，得出功率、阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率、阻抗曲线正常时功放负载电路启动。
一种功放负载故障的检测、应对装置，包括：
电流检测模块：利用电阻串接方式取样或用电流互感器来检测功放负载电路的电流，电流信号供给DSP/MCU模块；
电压检测模块：利用电阻的分压或变压器降压原理，把功放负载电路的电压信号降压后供给DSP/MCU模块；
DSP/MCU模块：使用带MCU功能的DSP芯片或带A/D输入端口的MCU芯片,接收电流检测模块和电压检测模块送来的信号，经过内部的运算，得出阻抗曲线数据、功率数据，以此获得故障信息。
可选的，还包括测试信号发生器、测试信号小功率放大模块及切换开关；
所述测试信号发生器集成于所述DSP/MCU模块，并通过测试信号小功率放大模块及切换开关电连接至功放负载电路。
可选的，还包括按键模块，所述按键模块与所述DSP/MCU模块电连接，用于设定功放参数，或手动触发检测负载参数。
可选的，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述DSP/MCU模块电连接，用于将DSP/MCU模块送来的数据上传至其它机器。
可选的，所述测试信号发生器发出的测试信号为扫频信号或阶梯信号。
可选的，所述测试信号发生器发出的测试信号频率为20Hz~20KHz。
可选的，所述测试信号发生器发出的测试信号为粉红噪声信号。
本发明提供的功放负载故障的检测应对方法及装置有益效果是：
一. 在安装音响系统时，功放可以辨别负载的阻抗是否正常，安装人员可以作出相应的调整，保证线路上的负载是符合功率放大器的输出阻抗要求。
二. 在音响系统正常使用时，可以监测功放负载的功率和阻抗，当功放的输出线路或扬声器出现问题时可自动处理。包括短路时自动断开负载，短路排除后自动接通负载。还包括过载时自动降低输出功率，确保声音不中断，而过载排除后自动恢复输出功率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明实施例1系统结构示意图；
图2是本发明实施例2系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1所示，一种功放负载故障的检测、应对装置，包括：
电流检测模块5：利用电阻串接方式取样或用电流互感器来检测功放负载电路的电流，电流信号供给DSP/MCU模块；
电压检测模块6：利用电阻的分压或变压器降压原理，把功放负载电路的电压信号降压后供给DSP/MCU模块；
DSP/MCU模块7：使用带MCU功能的DSP芯片或带A/D输入端口的MCU芯片,接收电流检测模块5和电压检测模块6送来的信号，经过内部的运算，得出阻抗曲线数据、功率数据，以此获得故障信息。
作为上述实施例方案的改进，还包括按键模块8，所述按键模块8与所述DSP/MCU模块7电连接，用于设定功放参数，或手动触发检测负载参数。
作为上述实施例方案的改进，还包括状态显示模块9: DSP/MCU模块7将计算出来的数据送至状态显示模块9显示。
作为上述实施例方案的改进，还包括通讯模块10，所述通讯模块10与所述DSP/MCU模块7电连接，用于将DSP/MCU模块7送来的数据上传至其它机器。
上述实施例方案中，功放负载故障的检测、应对方法如下：
通过电流、电压检测，提供实时的参数进行运算，得出在线功率、在线阻抗曲线的数据，作为是否进入降低输出功率或短路保护状态的依据。
在功放负载电路处于降低输出功率状态下，重复计算在线功率、在线阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率过低时恢复正常输出功率。
实时测试时，因为节目源1的音乐信号或语音信号中带有1KHz的信号成分，经过电流检测模块5和电压检测模块6后把在线的电流信号和电压信号送至DSP/MCU模块7，在DSP/MCU模块7内部中作滤波运算(FOURIER TRANSFORM)，提取出1KHz的音频信号，根据电流乘于电压等于功率的原理，计算出1KHz的功率。根据电压除于电流等于电阻值的原理，计算出1KHz的阻抗。其它频率亦同。DSP/MCU模块7将计算出来的数据送至状态显示模块9显示，将数据送至通讯模块10，让通讯模块10将数据传送给其它机器。
实施例2
如图1、2所示，实施例2中的功放负载电路与实施例1相同，作为上述实施例1方案的改进，还包括测试信号发生器、测试信号小功率放大模块11及切换开关；所述测试信号发生器集成于所述DSP/MCU模块7，发出的测试信号为20Hz~20KHz扫频信号或阶梯信号，测试信号小功率放大模块11将DSP/MCU模块7送来的20Hz~20KHz音频测试信号进行小功率放大，送至负载线路上作为测试的信号源，并通过测试信号小功率放大模块11及切换开关电连接至功放负载电路。
如果选择全频测试，由DSP/MCU模块7产生20Hz~20KHz测试信号，经过测试信号小功率放大模块11，以继电器4作为切换开关切换到输出线路上作为测试信号，经过电流检测模块5和电压检测模块6的检测，送至DSP/MCU模块7作运算，由此可计算出阻抗曲线数据。数据送至状态显示模块9显示，数据送至通讯模块10，让通讯模块10将数据传送给其它机器。
在功放负载电路处于短路保护状态下，在功放负载电路中输入一测试信号，得出功率、阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率、阻抗曲线正常时功放负载电路启动。
如DSP/MCU模块7测试出来的线路阻抗尚未恢复正常时，继电器4不再连接回功率放大模块3，避免了功率放大模块3不断的出现重启和保护动作。在输出线路有过载现象时, DSP/MCU模块7控制继电器4断开，输出线路经继电器4连接至测试信号小功率放大模块11，DSP/MCU模块7根据测试后的结果,发送指令给音量调节IC2, 音量调节IC2进行相应的音量衰减,功率输出端也相应的减少输出电压, DSP/MCU模块7再控制继电器4将输出线路连接到功率放大模块3的输出端,由于功率放大模块3输出的电压已经减少,流经功率管的电流也相应减少, DSP/MCU模块7也不会再检测出有过流现象,不会关断功率放大器与输出线路的连接,从而实现即便负载过重也保持有声音输出的优点,同时通过显示模块9显示输出线路有过载现象,告知音响系统的监控人员在播放闲时进行故障维修。DSP/MCU模块7也可以通过通讯模块10,把输出线路有过载现象的信息传送给其他机器。
作为上述实施例方案的部分替换方案，所述测试信号发生器发出的测试信号为粉红噪声信号。
利用音乐信号实时检测，利用20Hz~20KHz测试信号检测，两者可任选一种，各有优势。或同时使用，则综合两者优势。必要时DSP/MCU模块7还可发出粉红噪声等其它声学信号源测试。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种功放负载故障的检测、应对方法，其特征在于包括以下步骤：
通过电流、电压检测，提供实时的参数进行运算，得出在线功率、在线阻抗曲线的数据，作为是否进入降低输出功率或短路保护状态的依据。
2.如权利要求1所述的功放负载故障的检测、应对方法，其特征在于：
在功放负载电路处于降低输出功率状态下，重复计算在线功率、在线阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率过低时恢复正常输出功率。
3.如权利要求1所述的功放负载故障的检测、应对方法，其特征在于：
在功放负载电路处于短路保护状态下，在功放负载电路中输入一测试信号，得出功率、阻抗曲线的数据，当功放负载电路功率、阻抗曲线正常时功放负载电路启动。
4.一种功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于包括：
电流检测模块：利用电阻串接方式取样或用电流互感器来检测功放负载电路的电流，电流信号供给DSP/MCU模块；
电压检测模块：利用电阻的分压或变压器降压原理，把功放负载电路的电压信号降压后供给DSP/MCU模块；
DSP/MCU模块：使用带MCU功能的DSP芯片或带A/D输入端口的MCU芯片,接收电流检测模块和电压检测模块送来的信号，经过内部的运算，得出阻抗曲线数据、功率数据，以此获得故障信息。
5.如权利要求4所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
还包括测试信号发生器、测试信号小功率放大模块及切换开关；
所述测试信号发生器集成于所述DSP/MCU模块，并通过测试信号小功率放大模块及切换开关电连接至功放负载电路。
6.如权利要求4所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
还包括按键模块，所述按键模块与所述DSP/MCU模块电连接，用于设定功放参数，或手动触发检测负载参数。
7.如权利要求4所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
还包括通讯模块，所述通讯模块与所述DSP/MCU模块电连接，用于将DSP/MCU模块送来的数据上传至其它机器。
8.如权利要求5所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
所述测试信号发生器发出的测试信号为扫频信号或阶梯信号。
9.如权利要求5所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
所述测试信号发生器发出的测试信号频率为20Hz~20KHz。
10.如权利要求5所述的功放负载故障的检测、应对装置，其特征在于：
所述测试信号发生器发出的测试信号为粉红噪声信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150610 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |