CN107333213B - 一种脉宽调制300w+双150w(pfc)功放模组 - Google Patents
一种脉宽调制300w+双150w(pfc)功放模组 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种脉宽调制300W+双150W(PFC)功放模组，采用PFC功率因数校正电路、双数字功放电路构造，提供300W/4欧姆+150W×2/8欧姆三路功放信号输出。本发明的开关电源隔离变压器电路并联连接数字功放主电压整流滤波电路、+/‑18V辅佐电压整流滤波电路、+5V辅佐电压整流滤波电路；数字功放主电压整流滤波电路连接双数字功放电路。本发明功放模组的PFC功率因数校正电路保障了电源输出功率的稳定性能力，还能向外提供+/‑12V辅佐电压输出、+5V辅佐电压输出，启动/关闭控制电路能有效控制开关机不产生爆音。
Description
技术领域
本发明涉及一种功放装置，具体来说，特别是涉及一种脉宽调制的功放模组。
背景技术
音响功放在生活中应用很广，功率放大器简称功放，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放，其将音频电信号放大后带动音箱的扬声器发出声音。专业功放一般用于会议，演出，厅，堂，场，馆的扩音。设计上以输出功率大，保护电路完善，良好的散热为主。音响功放性能的好坏直接影响到整个音箱播放音质的效果，时常会有声音失真等情况，目前音箱功放有不同的功率的，不同场所使用不同功率的功放，如何改善功放中的信号处理的设计，使其适合于各种不同场合的需求是本文所要探讨的。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。专业功放一般用于会议，演出，厅，堂，场，馆的扩音。设计上以输出功率大，保护电路完善，良好的散热为主。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，采用PFC功率因数校正电路、双数字功放电路构造，PFC功率因数校正电路提高电源输出有功功率的能力，双数字功放电路提供300W/4欧姆+150W×2/8欧姆三路功放信号输出。
为达上述目的，本发明的一种脉宽调制300W+双150W(PFC)功放模组，采用以下的技术方案：
一种脉宽调制300W+双150W PFC功放模组，采用PFC功率因数校正电路、双数字功放电路构造，PFC功率因数校正电路保障电源输出功率的稳定性能力，双数字功放电路提供300W/4欧姆+150W×2/8欧姆三路功放信号输出；包括EMI滤波器，EMI滤波器连接PFC功率因数校正电路与启动/关闭控制电路，PFC功率因数校正电路、桥式整流滤波电路、自激式半桥开关电源电路、开关电源隔离变压器电路依次连接，开关电源隔离变压器电路并联连接数字功放主电压整流滤波电路、+/-18V辅佐电压整流滤波电路、+5V辅佐电压整流滤波电路；
数字功放主电压整流滤波电路连接双数字功放电路，+/-18V辅佐电压整流滤波电路经过+12V第2功放电压电路后连接双数字功放电路，启动/关闭控制电路连接双数字功放电路；
+/-18V辅佐电压整流滤波电路经过+/-12V辅佐电压电路后连接信号放大转换电路，信号放大转换电路连接双数字功放电路；
EMI滤波器通过启动/关闭控制电路后连接双数字功放电路；数字功放主电压整流滤波电路连接双数字功放电路的第1数字功放，+/-18V辅佐电压整流滤波电路经过+12V第2功放电压电路后连接双数字功放电路 的第2数字功放；信号放大转换电路连接双数字功放电路的第2数字功放；
双数字功放电路包含功放芯片U14、功放芯片U15，双数字功放电路中功放芯片U14的INPUT-A引脚连接第一数字功放输出接口SIG-1；
功放芯片U14的INPUT-A引脚依次串联连接电阻R63、电容C49、电阻R87、电阻R59、电容C47，电容C47另一端连接运算放大器U9B的输出端，运算放大器U9B的同相输入端接地，运算放大器U9B的反相输入端经过电阻R55、电容C46、电阻R48后连接电感L12，电感L12另一端连接第一数字功放输出接口SIG-1；
功放芯片U14的INPUT-B引脚依次串联连接电阻R62、电容C48后连接运算放大器U9B的输出端，电容C48连接并联的电阻R58、电容C58，电阻R58、电容C58另一端连接电阻R55；
功放芯片U15的INPUT-A引脚连接第二数字功放输出接口SIG-2，功放芯片U15连接第二数字功放输出接口SIG-2的连接方式与功放芯片U14输出连接方式相同；
双数字功放电路的功放芯片U15的INPUT-C引脚连接第三数字功放输出接口SIG-3；功放芯片U15的INPUT-C引脚依次串联连接电阻R67、电容C57、电阻R89、电阻R61、电容C55，电容C55另一端连接运算放大器U11B的输出端，运算放大器U11B的同相输入端接地，运算放大器U11B的反相输入端经过电阻R57、电容C54、电阻R52后连接电感L15，电感L15另一端连接第三数字功放输出接口SIG-3；
功放芯片U15的INPUT-D引脚依次串联连接电阻R66、电容C56后连接运算放大器U11B的输出端，电容C56连接并联的电阻R101、电容C153，电阻R101、电容C153另一端连接电阻R57，进而实现300W+双150W PFC功放输出；
PFC功率因数校正电路提高电源输出有功功率的能力，PFC功率因数校正电路包含芯片U2、接插件CN9、接插件CN11，接插件CN9的第1、2位连接电源负VEE，接插件CN9的第3、4位串联，接插件CN11的第1、2位串联，芯片U2的BO引脚连接接插件CN11的第2位，芯片U2的CS引脚经过电阻R11后连接接插件CN11的第1位，芯片U2的DRV引脚连接接插件CN9的第3位；
芯片U2的FB引脚依次经过电阻R17、R18、R10、R46，二极管D22的负极、正极后连接接插件CN9的第4位，形成一回路；
二极管D22的正极连接接插件CN9的第4位，并经由电阻R14连接发光二极管DS3的正极，发光二极管DS3的负极连接电源负VEE；芯片U2的DRV引脚经过二极管D18的负极、正极后连接电源负VEE，芯片U2的DRV引脚是PFC的PWM输出引脚：为双数字功放电路中PWM提供电压输入；
芯片U2的VCC引脚经过并联的电容C46、极性电容C47后连接电源负VEE，芯片U2的VCC引脚是PFC驱动电流供电端，是PWM电流供电引脚：为PFC功率因数校正电路的电流接口，为双数字功放电路中PWM提供电流输入；
芯片U2的VCC引脚经过稳压二极管D23负极、正极后连接发光二极管DS3的负极；
芯片U2的VM引脚经过串联的电容C37、C22后连接电阻R11，芯片U2的BO引脚经过串联的电容C30、电容C22后连接电阻R11；
+/-18V辅佐电压整流滤波电路连接风扇电压整流滤波电路，风扇电压整流滤波电路输出端连接风扇调速电路，风扇调速电路连接监测数字功放温度电路。
本发明功放模组的PFC功率因数校正电路保障了电源输出功率的稳定性能力，还能向外提供+/-12V辅佐电压输出、+5V辅佐电压输出，启动/关闭控制电路能有效控制开关机不产生爆音。
附图说明
图1所示为本发明的电路原理图；
图2所示为本发明数字功放部分的电子线路图；
图3所示为本发明PFC功率因数校正电路的电子线路图。
附图标记说明如下：
EMI滤波器11，桥式整流滤波电路12，自激式半桥开关电源电路13，开关电源隔离变压器电路14，启动/关闭控制电路15， PFC功率因数校正电路20，数字功放主电压整流滤波电路21，双数字功放电路22，+5V辅佐电压整流滤波电路25，+5V辅佐电压输出电路26，+/-18V辅佐电压整流滤波电路31，+12V第2功放电压电路32，+/-12V辅佐电压电路33，信号放大转换电路34，风扇电压整流滤波电路41，风扇调速电路42，监测数字功放温度电路43。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。
本发明包括EMI滤波器11，EMI滤波器11连接PFC功率因数校正电路20与启动/关闭控制电路15，PFC功率因数校正电路20、桥式整流滤波电路12、自激式半桥开关电源电路13、开关电源隔离变压器电路14依次连接，开关电源隔离变压器电路14并联连接数字功放主电压整流滤波电路21、+/-18V辅佐电压整流滤波电路31、+5V辅佐电压整流滤波电路25；
数字功放主电压整流滤波电路21连接双数字功放电路22，+/-18V辅佐电压整流滤波电路31经过+12V第2功放电压电路32后连接双数字功放电路22，启动/关闭控制电路15连接双数字功放电路22；
+/-18V辅佐电压整流滤波电路31经过+/-12V辅佐电压电路33后连接信号放大转换电路34，信号放大转换电路34连接双数字功放电路22。
进一步，+/-18V辅佐电压整流滤波电路31连接风扇电压整流滤波电路41，风扇电压整流滤波电路41输出端连接风扇调速电路42，风扇调速电路42连接监测数字功放温度电路43。
进一步，双数字功放电路22包含功放芯片U14、功放芯片U15，功放芯片U14的引脚6依次串联连接电阻R63、电容C49、电阻R87、电阻R59、电容C47，电容C47另一端连接运算放大器U9B的输出端，运算放大器U9B的同相输入端接地，运算放大器U9B的反相输入端经过电阻R55、电容C46、电阻R48后连接电感L12，电感L12另一端连接第一数字功放输出接口SIG-1；
功放芯片U14的引脚7依次串联连接电阻R62、电容C48后连接运算放大器U9B的输出端，电容C48连接并联的电阻R58、电容C58，电阻R58、电容C58另一端连接电阻R55；
功放芯片U15连接第二数字功放输出接口SIG-2的连接方式与功放芯片U14输出连接方式相同。
进一步，双数字功放电路22的功放芯片U15的引脚12依次串联连接电阻R67、电容C57、电阻R89、电阻R61、电容C55，电容C55另一端连接运算放大器U11B的输出端，运算放大器U11B的同相输入端接地，运算放大器U11B的反相输入端经过电阻R57、电容C54、电阻R52后连接电感L15，电感L15另一端连接第三数字功放输出接口SIG-3；
功放芯片U15的引脚13依次串联连接电阻R66、电容C56后连接运算放大器U11B的输出端，电容C56连接并联的电阻R101、电容C153，电阻R101、电容C153另一端连接电阻R57，进而实现300W+双150W(PFC)功放输出。
进一步，PFC功率因数校正电路20包含芯片U2、接插件CN9、接插件CN11，接插件CN9的第1、2位连接电源负VEE，接插件CN9的第3、4位串联，接插件CN11的第1、2位串联，芯片U2的引脚4连接接插件CN11的第2位，芯片U2的引脚3经过电阻R11后连接接插件CN11的第1位，芯片U2的引脚8连接接插件CN9的第3位；
芯片U2的引脚6依次经过电阻R18、R10、R46，二极管D22的负极、正极，电阻R14，发光二极管DS3的正极、负极，电阻R34后形成一回路；
二极管D22的正极连接接插件CN9的第4位，发光二极管DS3的负极连接电源负VEE，芯片U2的引脚8经过二极管D18的负极、正极后连接电源负VEE，芯片U2的引脚7经过并联的电容C46、极性电容C47后连接电源负VEE，芯片U2的引脚7经过稳压二极管D23负极、正极后连接发光二极管DS3的负极；
芯片U2的引脚2经过串联的电容C37、C22后连接电阻R11，芯片U2的引脚4经过串联的电容C30、电容C22后连接电阻R11。
以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (1)
1.一种脉宽调制300W+双150W PFC功放模组，采用PFC功率因数校正电路（20）、双数字功放电路（22）构造，PFC功率因数校正电路（20）保障电源输出功率的稳定性能力，双数字功放电路（22）提供300W/4欧姆+150W×2/8欧姆三路功放信号输出；包括：EMI滤波器（11），其特征在于，EMI滤波器（11）连接PFC功率因数校正电路（20）与启动/关闭控制电路（15），PFC功率因数校正电路（20）、桥式整流滤波电路（12）、自激式半桥开关电源电路（13）、开关电源隔离变压器电路（14）依次连接，开关电源隔离变压器电路（14）并联连接数字功放主电压整流滤波电路（21）、+/-18V辅佐电压整流滤波电路（31）、+5V辅佐电压整流滤波电路（25）；
数字功放主电压整流滤波电路（21）连接双数字功放电路（22），+/-18V辅佐电压整流滤波电路（31）经过+12V第2功放电压电路（32）后连接双数字功放电路（22），启动/关闭控制电路（15）连接双数字功放电路（22）；
+/-18V辅佐电压整流滤波电路（31）经过+/-12V辅佐电压电路（33）后连接信号放大转换电路（34），信号放大转换电路（34）连接双数字功放电路（22）；
EMI滤波器（11）通过启动/关闭控制电路（15）后连接双数字功放电路（22）；数字功放主电压整流滤波电路（21）连接双数字功放电路（22）的第1数字功放，+/-18V辅佐电压整流滤波电路（31）经过+12V第2功放电压电路（32）后连接双数字功放电路（22） 的第2数字功放；信号放大转换电路（34）连接双数字功放电路（22）的第2数字功放；
双数字功放电路（22）包含功放芯片U14、功放芯片U15，双数字功放电路（22）中功放芯片U14的INPUT-A引脚连接第一数字功放输出接口SIG-1；
功放芯片U14的INPUT-A引脚依次串联连接电阻R63、电容C49、电阻R87、电阻R59、电容C47，电容C47另一端连接运算放大器U9B的输出端，运算放大器U9B的同相输入端接地，运算放大器U9B的反相输入端经过电阻R55、电容C46、电阻R48后连接电感L12，电感L12另一端连接第一数字功放输出接口SIG-1；
功放芯片U14的INPUT-B引脚依次串联连接电阻R62、电容C48后连接运算放大器U9B的输出端，电容C48连接并联的电阻R58、电容C58，电阻R58、电容C58另一端连接电阻R55；
功放芯片U15的INPUT-A引脚连接第二数字功放输出接口SIG-2，功放芯片U15连接第二数字功放输出接口SIG-2的连接方式与功放芯片U14输出连接方式相同；
双数字功放电路（22）的功放芯片U15的INPUT-C引脚连接第三数字功放输出接口SIG-3；功放芯片U15的INPUT-C引脚依次串联连接电阻R67、电容C57、电阻R89、电阻R61、电容C55，电容C55另一端连接运算放大器U11B的输出端，运算放大器U11B的同相输入端接地，运算放大器U11B的反相输入端经过电阻R57、电容C54、电阻R52后连接电感L15，电感L15另一端连接第三数字功放输出接口SIG-3；
功放芯片U15的INPUT-D引脚依次串联连接电阻R66、电容C56后连接运算放大器U11B的输出端，电容C56连接并联的电阻R101、电容C153，电阻R101、电容C153另一端连接电阻R57，进而实现300W+双150W PFC功放输出；
PFC功率因数校正电路（20）提高电源输出有功功率的能力，PFC功率因数校正电路（20）包含芯片U2、接插件CN9、接插件CN11，接插件CN9的第1、2位连接电源负VEE，接插件CN9的第3、4位串联，接插件CN11的第1、2位串联，芯片U2的BO引脚连接接插件CN11的第2位，芯片U2的CS引脚经过电阻R11后连接接插件CN11的第1位，芯片U2的DRV引脚连接接插件CN9的第3位；
芯片U2的FB引脚依次经过电阻R17、R18、R10、R46，二极管D22的负极、正极，电阻R14，发光二极管DS3的正极、负极，电阻R34后形成一回路；
二极管D22的正极连接接插件CN9的第4位，并经由电阻R14连接发光二极管DS3的正极，发光二极管DS3的负极连接电源负VEE；芯片U2的DRV引脚经过二极管D18的负极、正极后连接电源负VEE，芯片U2的DRV引脚是PFC的PWM输出引脚：为双数字功放电路（22）中PWM提供电压输入；
芯片U2的VCC引脚经过并联的电容C46、极性电容C47后连接电源负VEE，芯片U2的VCC引脚是PFC驱动电流供电端，是PWM电流供电引脚：为PFC功率因数校正电路（20）的电流接口，为双数字功放电路（22）中PWM提供电流输入；
芯片U2的VCC引脚经过稳压二极管D23负极、正极后连接发光二极管DS3的负极；
芯片U2的VM引脚经过串联的电容C37、C22后连接电阻R11，芯片U2的BO引脚经过串联的电容C30、电容C22后连接电阻R11；
+/-18V辅佐电压整流滤波电路（31）连接风扇电压整流滤波电路（41），风扇电压整流滤波电路（41）输出端连接风扇调速电路（42），风扇调速电路（42）连接监测数字功放温度电路（43）。
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