CN107360502B - 一种脉宽调制双1000w(ir2)功放模组 - Google Patents

一种脉宽调制双1000w(ir2)功放模组 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种脉宽调制双1000W(IR2)功放模组，采用脉宽调制1000W+1000W(IR2)功放模组，双倍功效管，PWM脉宽调制电路功率加大，适合大功率功放输出。本发明包含开关电源隔离变压器电路，开关电源隔离变压器电路并联连接启动/关闭控制电路、数字功放主电压整流滤波电路、驱动电源整流滤波电路、辅佐电源整流滤波电路，数字功放主电压整流滤波电路经过电流检测电路后分别连接数字功放PWM脉宽调制电路、输出功率限制电路。本发明的功放模组具有完善的保护电路，功率强大，音质保真效果好。

Description

一种脉宽调制双1000W(IR2)功放模组
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，采用双倍功效管，PWM脉宽调制电路功率加大，功放模组为双层板排布，采用脉宽调制1000W+1000W(IR2)功放模组，数字功放PWM脉宽调制电路(脉宽调制功放电路)包含两组对等的PWM功放单元，适合大功率功放输出。
为达上述目的，本发明的一种脉宽调制双1000W(IR2)功放模组，采用以下的技术方案：
本发明包含开关电源隔离变压器电路，开关电源隔离变压器电路并联连接启动/关闭控制电路、数字功放主电压整流滤波电路、驱动电源整流滤波电路、辅佐电源整流滤波电路，启动/关闭控制电路输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路，数字功放主电压整流滤波电路经过电流检测电路后分别连接数字功放PWM脉宽调制电路、输出功率限制电路，数字功放主电压整流滤波电路连接驱动电源整流滤波电路，驱动电源整流滤波电路经过延时门限电路后连接数字功放PWM脉宽调制电路，辅佐电源整流滤波电路经过+/-12V辅佐电压1电路后连接+/-5V辅佐电压电路，+/-5V辅佐电压电路输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路，信号保护电路输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路，数字功放PWM脉宽调制电路输出端连接数字功放输出电路、保护指示电路，输出功率限制电路经过信号保护电路、数字功放输出电路后连接保护指示电路。
在一些实施例中，辅佐电源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、风扇调速电路、监测数字功放温度电路依次连接；EMI滤波器输入端接AC交流电输入，EMI滤波器、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。
在一些实施例中，数字功放PWM脉宽调制电路包含两组PWM功放单元，第一组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U1，第二组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U2，两组PWM功放单元电路结构相同；
第一组PWM功放单元的PWM脉宽调制芯片U1的引脚15连接NPN三极管Q5的集电极C，NPN三极管Q5的发射极E连接PNP三极管Q6的发射极E，NPN三极管Q5与PNP三极管Q6的基极B连接电阻R10，电阻R10另一端连接芯片U1的引脚14，PNP三极管Q6的集电极C连接芯片U1的引脚13，PNP三极管Q6的基极B经过电阻R10、R25后连接PNP三极管Q6的集电极C，PNP三极管Q6的集电极C经过电容C14后连接NPN三极管Q5的集电极C；
芯片U1的引脚9经过电阻R21、R23后连接NPN三极管Q4的集电极C，NPN三极管Q4的发射极E连接PNP三极管Q3的发射极E，NPN三极管Q4与PNP三极管Q3的基极B连接电阻R24，电阻R24另一端连接芯片U1的引脚11，PNP三极管Q3的集电极C连接芯片U1的引脚10，PNP三极管Q3的集电极C经过电容C15后连接NPN三极管Q4的集电极C。
在一些实施例中，第一组PWM功放单元的PWM脉宽调制芯片U1的引脚15经过电阻R7后连接NMOS管Q11、Q13的漏极D，NMOS管Q11的源极S连接NMOS管Q12的漏极D，NMOS管Q12的源极S经过电阻R31后连接NMOS管Q12的栅极G，NMOS管Q12的栅极G经过电阻R29后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q11的源极S经过电阻R30后连接NMOS管Q11的栅极G，NMOS管Q11的栅极G经过电阻R11后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q12的漏极D连接芯片U1的引脚13，NMOS管Q12的源极S连接芯片U1的引脚10；
NMOS管Q13的源极S连接NMOS管Q14的漏极D，NMOS管Q14的源极S经过电阻R64后连接NMOS管Q14的栅极G，NMOS管Q14的栅极G经过电阻R28后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q13的源极S经过电阻R63后连接NMOS管Q13的栅极G，NMOS管Q13的栅极G经过电阻R27后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q14的漏极D连接芯片U1的引脚13，NMOS管Q14的源极S连接芯片U1的引脚10。
本发明的功放模组具有完善的保护电路，数字功放PWM脉宽调制电路(脉宽调制功放电路)功效管用量加倍，采用脉宽调制1000W+1000W(IR2)功放模组，双倍功效管，功率强大，其分布在上层电路板，其它排布在下层电路板上，布局合理，散热效果佳，音质保真效果好。
附图说明
图1所示为本发明的电路原理框图；
图2所示为本发明第一组PWM功放单元的电子线路图。
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，数字功放主电压整流滤波电路21，电流检测电路22，驱动电源整流滤波电路23，延时门限电路24，数字功放PWM脉宽调制电路25，输出功率限制电路26，信号保护电路27，数字功放输出电路28，保护指示电路29，辅佐电源整流滤波电路31，+/-12V辅佐电压1电路32，+/-5V辅佐电压电路33，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。
本发明的功放模组为双层板排布，数字功放PWM脉宽调制电路24(脉宽调制功放电路)分布在上层电路板(PCB)，其它排布在下层电路板上；包含开关电源隔离变压器电路14，开关电源隔离变压器电路14并联连接启动/关闭控制电路15、数字功放主电压整流滤波电路21、驱动电源整流滤波电路23、辅佐电源整流滤波电路31，启动/关闭控制电路15输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路25，数字功放主电压整流滤波电路21经过电流检测电路22后分别连接数字功放PWM脉宽调制电路25、输出功率限制电路26，数字功放主电压整流滤波电路21连接驱动电源整流滤波电路23，驱动电源整流滤波电路23经过延时门限电路24后连接数字功放PWM脉宽调制电路25，辅佐电源整流滤波电路31经过+/-12V辅佐电压1电路32后连接+/-5V辅佐电压电路33，+/-5V辅佐电压电路33输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路25，信号保护电路27输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路25，数字功放PWM脉宽调制电路25输出端连接数字功放输出电路28、保护指示电路29，输出功率限制电路26经过信号保护电路27、数字功放输出电路28后连接保护指示电路29。
辅佐电源整流滤波电路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、风扇调速电路42、监测数字功放温度电路43依次连接；EMI滤波器11输入端接AC交流电输入，EMI滤波器11、桥式性流滤波电路12、自激式半桥开关电源13、开关电源隔离变压器电路14依次连接。
数字功放PWM脉宽调制电路25包含两组PWM功放单元，第一组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U1，第二组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U2，两组PWM功放单元电路结构相同。
第一组PWM功放单元的PWM脉宽调制芯片U1的引脚15连接NPN三极管Q5的集电极C，NPN三极管Q5的发射极E连接PNP三极管Q6的发射极E，NPN三极管Q5与PNP三极管Q6的基极B连接电阻R10，电阻R10另一端连接芯片U1的引脚14，PNP三极管Q6的集电极C连接芯片U1的引脚13，PNP三极管Q6的基极B经过电阻R10、R25后连接PNP三极管Q6的集电极C，PNP三极管Q6的集电极C经过电容C14后连接NPN三极管Q5的集电极C。
芯片U1的引脚9经过电阻R21、R23后连接NPN三极管Q4的集电极C，NPN三极管Q4的发射极E连接PNP三极管Q3的发射极E，NPN三极管Q4与PNP三极管Q3的基极B连接电阻R24，电阻R24另一端连接芯片U1的引脚11，PNP三极管Q3的集电极C连接芯片U1的引脚10，PNP三极管Q3的集电极C经过电容C15后连接NPN三极管Q4的集电极C。
芯片U1的引脚15经过电阻R7后连接NMOS管Q11、Q13的漏极D，NMOS管Q11的源极S连接NMOS管Q12的漏极D，NMOS管Q12的源极S经过电阻R31后连接NMOS管Q12的栅极G，NMOS管Q12的栅极G经过电阻R29后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q11的源极S经过电阻R30后连接NMOS管Q11的栅极G，NMOS管Q11的栅极G经过电阻R11后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q12的漏极D连接芯片U1的引脚13，NMOS管Q12的源极S连接芯片U1的引脚10。NMOS管Q13的源极S连接NMOS管Q14的漏极D，NMOS管Q14的源极S经过电阻R64后连接NMOS管Q14的栅极G，NMOS管Q14的栅极G经过电阻R28后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q13的源极S经过电阻R63后连接NMOS管Q13的栅极G，NMOS管Q13的栅极G经过电阻R27后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q14的漏极D连接芯片U1的引脚13，NMOS管Q14的源极S连接芯片U1的引脚10。
桥式性流滤波电路12：输入交流电压选择；自激式半桥开关电源13：过温/过压/过流保护；信号保护电路27：信号放大/缓冲保护/模式转换；数字功放输出电路28：数字功放输出滤波/检测/能量回收；保护指示电路29作为直流/过温/过流/过压保护。
+/-12V辅佐电压1电路32输出+/-12V辅佐电压，信号保护电路27接收通道1-2功放信号输入；数字功放输出电路28提供通道1-2功放输出，输出1000W/2欧姆+1000W/2欧姆信号；保护指示电路29：发出直流/过温/过流/过压保护信息指示。
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 (2)

1.一种脉宽调制双1000W(IR2)功放模组，用于音响功放上，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；
包含：开关电源隔离变压器电路(14)，其特征在于，所述功放模组为双层板排布，数字功放PWM脉宽调制电路(24)分布在上层电路板，其它排布在下层电路板上；
开关电源隔离变压器电路(14)并联连接启动/关闭控制电路(15)、数字功放主电压整流滤波电路(21)、驱动电源整流滤波电路(23)、辅佐电源整流滤波电路(31)，启动/关闭控制电路(15)输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路(25)，数字功放主电压整流滤波电路(21)经过电流检测电路(22)后分别连接数字功放PWM脉宽调制电路(25)、输出功率限制电路(26)；
数字功放主电压整流滤波电路(21)连接驱动电源整流滤波电路(23)，驱动电源整流滤波电路(23)经过延时门限电路(24)后连接数字功放PWM脉宽调制电路(25)，辅佐电源整流滤波电路(31)经过+/-12V辅佐电压1电路(32)后连接+/-5V辅佐电压电路(33)，+/-5V辅佐电压电路(33)输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路(25)；
信号保护电路(27)输出端连接数字功放PWM脉宽调制电路(25)，数字功放PWM脉宽调制电路(25)输出端连接数字功放输出电路(28)、保护指示电路(29)，输出功率限制电路(26)经过信号保护电路(27)、数字功放输出电路(28)后连接保护指示电路(29)；
桥式性流滤波电路(12)输入交流电压选择；自激式半桥开关电源(13)进行过温/过压/过流保护；信号保护电路(27)进行信号放大/缓冲保护/模式转换；数字功放输出电路(28)进行数字功放输出滤波/检测/能量回收；保护指示电路(29)作为直流/过温/过流/过压保护；
+/-12V辅佐电压1电路(32)输出+/-12V辅佐电压，信号保护电路(27)接收通道1-2功放信号输入；数字功放输出电路(28)提供通道1-2功放输出，输出1000W/2欧姆+1000W/2欧姆信号；保护指示电路(29)发出直流/过温/过流/过压保护信息指示；
数字功放PWM脉宽调制电路(25)包含两组PWM功放单元，第一组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U1，第二组PWM功放单元包含PWM脉宽调制芯片U2，两组PWM功放单元电路结构相同；
第一组PWM功放单元的PWM脉宽调制芯片U1的引脚15连接NPN三极管Q5的集电极C，NPN三极管Q5的发射极E连接PNP三极管Q6的发射极E，NPN三极管Q5与PNP三极管Q6的基极B连接电阻R10，电阻R10另一端连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚14，PNP三极管Q6的集电极C连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚13，PNP三极管Q6的基极B经过电阻R10、R25后连接PNP三极管Q6的集电极C，PNP三极管Q6的集电极C经过电容C14后连接NPN三极管Q5的集电极C；
PWM脉宽调制芯片U1的引脚9经过电阻R21、R23后连接NPN三极管Q4的集电极C，NPN三极管Q4的发射极E连接PNP三极管Q3的发射极E，NPN三极管Q4与PNP三极管Q3的基极B连接电阻R24，电阻R24另一端连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚11，PNP三极管Q3的集电极C连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚10，PNP三极管Q3的集电极C经过电容C15后连接NPN三极管Q4的集电极C；
第一组PWM功放单元的PWM脉宽调制芯片U1的引脚15经过电阻R7后连接NMOS管Q11、Q13的漏极D，NMOS管Q11的源极S连接NMOS管Q12的漏极D，NMOS管Q12的源极S经过电阻R31后连接NMOS管Q12的栅极G，NMOS管Q12的栅极G经过电阻R29后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q11的源极S经过电阻R30后连接NMOS管Q11的栅极G，NMOS管Q11的栅极G经过电阻R11后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q12的漏极D连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚13，NMOS管Q12的源极S连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚10；
NMOS管Q13的源极S连接NMOS管Q14的漏极D，NMOS管Q14的源极S经过电阻R64后连接NMOS管Q14的栅极G，NMOS管Q14的栅极G经过电阻R28后连接NPN三极管Q4的发射极E；NMOS管Q13的源极S经过电阻R63后连接NMOS管Q13的栅极G，NMOS管Q13的栅极G经过电阻R27后连接NPN三极管Q5的发射极E；NMOS管Q14的漏极D连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚13，NMOS管Q14的源极S连接PWM脉宽调制芯片U1的引脚10。
2.根据权利要求1所述的一种脉宽调制双1000W(IR2)功放模组，其特征在于，所述辅佐电源整流滤波电路(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)、风扇调速电路(42)、监测数字功放温度电路(43)依次连接；EMI滤波器(11)输入端接AC交流电输入，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)依次连接。
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