CN107371095B - 一种脉宽调制350w-600w+150w功放模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种脉宽调制350W‑600W+150W功放模组，采用PWM脉宽调制电路构成，对主电压进行整流滤波，功放模组为双层板排布，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路分布在上层电路板，其它排布在下层电路板上。本发明的EMI滤波器输出端连接桥式整流滤波电路，桥式整流滤波电路对输入的交流电压进行选择，桥式整流滤波电路输出端连接自激式半桥开关电源电路，激式半桥开关电源电路输出端连接开关电源隔离变压器电路。本发明功放模组的350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路上设有过温保护电路，功放输出电路输出信号同时进行滤波/检测/能量回收。
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PWM脉宽调制电路构成，对主电压进行整流滤波，功放模组为双层板排布，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(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；使用变速散热风扇，具有大小功率的输出，采用过温/过压/过流保护。
为达上述目的，本发明的一种脉宽调制350W-600W+150W功放模组，采用以下的技术方案：
本发明的一种脉宽调制350W-600W+150W功放模组，包括EMI滤波器，EMI滤波器输入端连接AC交流电输入，EMI滤波器输出端连接桥式整流滤波电路(输入交流电压选择)，桥式整流滤波电路对输入的交流电压进行选择，桥式整流滤波电路输出端连接自激式半桥开关电源电路(过温/过压/过流保护)，自激式半桥开关电源电路进行过温/过压/过流保护，自激式半桥开关电源电路输出端连接开关电源隔离变压器电路；
开关电源隔离变压器电路经过启动/关闭控制电路后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路、150W集成功放输出电路，开关电源隔离变压器电路输出端并联连接350W/600W数字功放主电压整流滤波电路、150W集成功放电压整流滤波电路、风扇电压整流滤波电路，350W/600W数字功放主电压整流滤波电路对主电压进行整流滤波，350W/600W数字功放主电压整流滤波电路输出端经过PWM驱动芯片电源电路(脉宽调制电源电路)后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路的PWM驱动芯片，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(脉宽调制功放电路)输入端连接350W/600W数字功放主电压整流滤波电路、+/-5V辅佐电压电路，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路连接保护指示电路(直流/过温/过滤/过压保护)，保护指示电路采集350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路的直流/过温/过压保护信息并发出指令。
在一些实施例中，150W集成功放电压整流滤波电路经过+/-15V辅佐电压电路后连接+/-5V辅佐电压电路，150W集成功放电压整流滤波电路对电压进行整流滤波，+/-15V辅佐电压电路提供+/-15V辅佐电压输出，150W集成功放电压整流滤波电路输出端连接150W集成功放输出电路，150W功放信号输入到150W集成功放输出电路后，150W集成功放输出电路提供150W/8欧姆输出信号；
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。
在一些实施例中，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路输入端连接信号放大转换电路，350W-600W功放信号输入到信号放大转换电路，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路输出端连接350W/600W数字功放输出电路(滤波/检测/能量回收)，350W/600W数字功放输出电路输出350W-600W/4欧姆输出信号，信号放大转换电路连接350W/600W数字功放输出电路，350W/600W数字功放输出电路输出信号同时进行滤波/检测/能量回收。
在一些实施例中，功放模组为双层板排布，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(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；
350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路包含PWM脉宽调制芯片U2，芯片U2的引脚15经过电阻R40后连接电源正，芯片U2的引脚10连接电源负，芯片U2的引脚14经过电阻R32后连接NMOS管FET1的栅极G，芯片U2的引脚13连接NMOS管FET1的源极S与NMOS管FET2的漏极D，U2的引脚13输出功放信号，NMOS管FET1的漏极D连接电源正，芯片U2的引脚16经过电阻R43、二极管D1的正极-负极后连接NMOS管FET1的漏极D，电阻R43与电阻R32之间串联有电阻R25；
NMOS管FET1的源极S连接NMOS管FET2的漏极D，NMOS管FET2的源极S连接芯片U2的引脚10，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30后连接芯片U2的引脚11，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30、R12与发光二极管DS1后连接NMOS管FET1的源极S。
在一些实施例中，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路上设有过温保护电路，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路的过温保护电路包含PNP三极管Q100、热敏电阻PR1，芯片U2的引脚1并联热敏电阻PR1、PNP三极管Q100的发射极E，芯片U2的引脚1经过热敏电阻PR1后连接PNP三极管Q100的基极B，PNP三极管Q100的基极B经过电阻R115后连接GPRS接口GP，PNP三极管Q100的集电极C经过二极管D110正负极、电阻R118后连接接插口J1的引脚3。
在一些实施例中，PWM驱动芯片电源电路(脉宽调制电源电路)上设有接上层电路板(PCB)的端口，PWM驱动芯片电源电路通过两个接插口J106A、J106B连接上层电路板。
本发明功放模组的350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(脉宽调制功放电路)上设有过温保护电路，功放输出电路输出信号同时进行滤波/检测/能量回收，具有完善的保护电路。
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350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路的电子线路图；
图3所示为本发明PWM驱动芯片电源电路的电子线路图。
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15，150W集成功放输出电路16，350W/600W数字功放主电压整流滤波电路21，PWM驱动芯片电源电路22，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23，信号放大转换电路24，350W/600W数字功放输出电路25，保护指示电路26，150W集成功放电压整流滤波电路31，+/-15V辅佐电压电路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。
一种脉宽调制350W-600W+150W功放模组，本功放模组为双层板排布，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23(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。
本发明包括EMI滤波器11，EMI滤波器11输入端连接AC交流电输入，EMI滤波器11输出端连接桥式整流滤波电路12，桥式整流滤波电路12对输入的交流电压进行选择，桥式整流滤波电路12输出端连接自激式半桥开关电源电路13，自激式半桥开关电源电路13进行过温/过压/过流保护(直流保护模块--直流偏转，限功率，限流，报警，关机；过温保护模块--打嗝保护—降温自启动，Reset保护—上电复位、软件或人工复位，温控电阻—热敏电阻)，自激式半桥开关电源电路13输出端连接开关电源隔离变压器电路14。
进一步，开关电源隔离变压器电路14经过启动/关闭控制电路15后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23、150W集成功放输出电路16，开关电源隔离变压器电路14输出端并联连接350W/600W数字功放主电压整流滤波电路21、150W集成功放电压整流滤波电路31、风扇电压整流滤波电路41，350W/600W数字功放主电压整流滤波电路21对主电压进行整流滤波，350W/600W数字功放主电压整流滤波电路21输出端经过PWM驱动芯片电源电路22(脉宽调制电源电路)后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23的PWM驱动芯片，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23(脉宽调制功放电路)输入端连接350W/600W数字功放主电压整流滤波电路21、+/-5V辅佐电压电路33，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23连接保护指示电路26，保护指示电路26采集350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23的直流/过温/过压保护信息并发出指令。
350W-600W功放信号输入到信号放大转换电路24，信号放大转换电路24输出端连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23输出端连接350W/600W数字功放输出电路25，350W/600W数字功放输出电路25输出350W-600W/4欧姆输出信号，信号放大转换电路24连接350W/600W数字功放输出电路25，350W/600W数字功放输出电路25输出信号同时进行滤波/检测/能量回收。
进一步，150W集成功放电压整流滤波电路31经过+/-15V辅佐电压电路32后连接+/-5V辅佐电压电路33，150W集成功放电压整流滤波电路31对电压进行整流滤波，+/-15V辅佐电压电路32提供+/-15V辅佐电压输出，150W集成功放电压整流滤波电路31输出端连接150W集成功放输出电路16，150W功放信号输入到150W集成功放输出电路16后，150W集成功放输出电路16提供150W/8欧姆输出信号。
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。
在一些实施例中，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23(脉宽调制功放电路)包含PWM脉宽调制芯片U2，芯片U2的引脚15经过电阻R40后连接电源正，芯片U2的引脚10连接电源负，芯片U2的引脚14经过电阻R32后连接NMOS管FET1的栅极G，芯片U2的引脚13连接NMOS管FET1的源极S与NMOS管FET2的漏极D，U2的引脚13输出功放信号，NMOS管FET1的漏极D连接电源正，芯片U2的引脚16经过电阻R43、二极管D1的正极-负极后连接NMOS管FET1的漏极D，电阻R43与电阻R32之间串联有电阻R25。
NMOS管FET1的源极S连接NMOS管FET2的漏极D，NMOS管FET2的源极S连接芯片U2的引脚10，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30后连接芯片U2的引脚11，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30、R12与发光二极管DS1后连接NMOS管FET1的源极S。
进一步，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23(脉宽调制功放电路)上设有过温保护电路，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路23的过温保护电路包含PNP三极管Q100、热敏电阻PR1，芯片U2的引脚1并联热敏电阻PR1、PNP三极管Q100的发射极E，芯片U2的引脚1经过热敏电阻PR1后连接PNP三极管Q100的基极B，PNP三极管Q100的基极B经过电阻R115后连接GPRS接口GP，PNP三极管Q100的集电极C经过二极管D110正负极、电阻R118后连接接插口J1的引脚3。
PWM驱动芯片电源电路22(脉宽调制电源电路)上设有接上层电路板(PCB)的端口，PWM驱动芯片电源电路22通过两个接插口J106A、J106B连接上层电路板。
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350W-600W+150W功放模组，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，将音频电信号放大后带动音箱的扬声器发出声音，功放模组为双层板排布，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)分布在上层电路板，其它排布在下层电路板上；
包括EMI滤波器(11)，其特征在于，EMI滤波器(11)输入端连接AC交流电输入，EMI滤波器(11)输出端连接桥式整流滤波电路(12)，桥式整流滤波电路(12)对输入的交流电压进行选择，桥式整流滤波电路(12)输出端连接自激式半桥开关电源电路(13)，自激式半桥开关电源电路(13)进行过温/过压/过流保护，自激式半桥开关电源电路(13)输出端连接开关电源隔离变压器电路(14)；
开关电源隔离变压器电路(14)经过启动/关闭控制电路(15)后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)、150W集成功放输出电路(16)，开关电源隔离变压器电路(14)输出端并联连接350W/600W数字功放整流滤波电路(21)、150W集成功放整流滤波电路(31)、风扇电压整流滤波电路(41)，350W/600W数字功放整流滤波电路(21)对主电压进行整流滤波，350W/600W数字功放整流滤波电路(21)输出端经过PWM驱动芯片电源电路(22)后连接350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)的PWM驱动芯片，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)输入端连接350W/600W数字功放整流滤波电路(21)、+/-5V辅佐电压电路(33)，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)连接保护指示电路(26)，保护指示电路(26)采集350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)的直流/过温/过压保护信息并发出指令；
350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)输入端连接信号放大转换电路(24)，350W-600W功放信号输入到信号放大转换电路(24)，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)输出端连接350W/600W数字功放输出电路(25)，350W/600W数字功放输出电路(25)输出350W-600W/4欧姆输出信号，信号放大转换电路(24)连接350W/600W数字功放输出电路(25)，350W/600W数字功放输出电路(25)输出信号同时进行滤波/检测/能量回收；
350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)上设有过温保护电路，350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)的过温保护电路包含PNP三极管Q100、热敏电阻PR1，芯片U2的引脚1并联热敏电阻PR1、PNP三极管Q100的发射极E，芯片U2的引脚1经过热敏电阻PR1后连接PNP三极管Q100的基极B，PNP三极管Q100的基极B经过电阻R115后连接GPRS接口GP，PNP三极管Q100的集电极C经过二极管D110正负极、电阻R118后连接接插口J1的引脚3；
350W/600W数字功放PWM脉宽调制电路(23)还包含PWM脉宽调制芯片U2，芯片U2的引脚15经过电阻R40后连接电源正，芯片U2的引脚10连接电源负，芯片U2的引脚14经过电阻R32后连接NMOS管FET1的栅极G，芯片U2的引脚13连接NMOS管FET1的源极S与NMOS管FET2的漏极D，U2的引脚13输出功放信号，NMOS管FET1的漏极D连接电源正，芯片U2的引脚16经过电阻R43、二极管D1的正极-负极后连接NMOS管FET1的漏极D，电阻R43与电阻R32之间串联有电阻R25；
NMOS管FET1的源极S连接NMOS管FET2的漏极D，NMOS管FET2的源极S连接芯片U2的引脚10，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30后连接芯片U2的引脚11，NMOS管FET2的栅极G经过电阻R30、R12与发光二极管DS1后连接NMOS管FET1的源极S；
PWM驱动芯片电源电路(22)上设有接上层PCB电路板的端口，PWM驱动芯片电源电路(22)通过两个接插口J106A、J106B连接上层板；
150W集成功放整流滤波电路(31)经过+/-15V辅佐电压电路(32)后连接+/-5V辅佐电压电路(33)，150W集成功放整流滤波电路(31)对电压进行整流滤波，+/-15V辅佐电压电路(32)提供+/-15V辅佐电压输出，150W集成功放整流滤波电路(31)输出端连接150W集成功放输出电路(16)，150W功放信号输入到150W集成功放输出电路(16)后，150W集成功放输出电路(16)提供150W/8欧姆输出信号；
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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