CN108988805A - 一种适用于pwm功放的跳脉冲保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统，其包括保护信号接收模块、控制模块、功放模块和跳脉冲模块，主要应用于脉宽调制（PWM）的功放。保护信号接收模块接收功放模块产生的可恢复的保护信号，并将上述保护信号整合为一个控制信号，发送给控制模块。控制模块接收控制信号，根据控制信号决定是否接通跳脉冲模块。跳脉冲模块用于将功放模块输出的PWM波每n个周期跳过m个周期，且m小于n。本发明在可恢复保护被触发时，通过跳脉冲的形式减小了输出功率，使得功放模块在触发可恢复保护时仍能持续工作。

Description

一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域的一种保护装置，特别是一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统。

背景技术

功放由于其扩音效果好，提高音质能力强，广泛应用于家庭娱乐、商业演出、会议扩音等场合的影音系统中，作为音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。在多种功放类型中D类功放由于效率高低失真、频率响应曲线好等优点，逐渐在取代了传统的A、B类功放。D类功放是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM（脉冲宽度调制）或PDM（脉冲密度调制）的脉冲信号，然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通断音频功率放大器。

为了保证功放不易损坏，通常会设有多种保护模式，如：过载保护、过流保护、过热保护等等。上述保护启动时，功放便会关断，停止工作，严重影响了功放的使用。

因此，有必要提供一种装置当功放发出保护信号时依然能持续工作。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统。

本发明公开了一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统，其包括保护信号接收模块、控制模块、功放模块和跳脉冲模块，主要应用于采用脉宽调制（PWM）的功放。所述保护信号接收模块接收所述功放模块产生的可恢复的保护信号，并将上述保护信号整合为一个控制信号，发送给所述控制模块。所述控制模块接收控制信号，根据控制信号决定是否作用于所述所述跳脉冲模块。所述跳脉冲模块将所述功放模块中输出的PWM波每n个周期跳过m个周期，且m小于n。

所述保护信号接收模块包括“或”电路。“或”电路对可恢复的保护信号进行“或”运算，保证任意一个可恢复的保护被触发时都能产生有用的控制信号。并将该控制信号发送给所述控制模块。可恢复的保护是指触发该保护的指标没有对功放造成不可逆损坏，当该指标回到正常值时，功放仍能正常工作。

所述控制模块接收由所述保护信号接收模块发送的控制信号，当控制信号显示保护未被触发时，如图1所示，PWM输出信号直接进入功率级，不经过所述跳脉冲模块；当控制信号显示保护被触发时，所述控制模块接通所述跳脉冲模块，PWM输出信号经过所述跳脉冲模块后进入功率级。

所述跳脉冲模块用于将所述功放模块中输出的PWM波每n个周期跳过m个周期，且m小于n。经过本发明所述的一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统后，输出电压降为原来的(n-m)/n倍，输出功率降为原来的（(n-m)/n）²倍。

本发明在可恢复保护被触发时，通过跳脉冲的形式减小了输出功率，使得功放模块在触发可恢复保护时仍能持续工作。对于某些功放，当降低功率后保护被触发的条件不再满足，故功放得以恢复正常工作状态，该结果因功放而异，故做此说明。

为了让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本发明的一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统的功能模块示意图；

图2为本发明所述保护信号接收模块的波形图；

图3为本发明在保护被触发前后的载波和PWM输出的波形图；

图4为本发明所述跳脉冲模块的逻辑信号波形图；

图5为产生图4所示逻辑信号的电路示意图。

图中编号：

10：所述适用于PWM功放的跳脉冲保护系统

101：所述保护信号接收模块

102：所述控制模块

103：所述功放模块

104：所述跳脉冲模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

请参阅图1，为本发明的一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统的功能模块示意图。本发明的一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统10，其包括保护信号接收模块101、控制模块102、功放模块103和跳脉冲模块104。保护信号接收模块101接收功放模块103产生的可恢复的保护信号，在本实施例中为过热、过载和过流信号，将上述保护信号整合为一个控制信号，发送给控制模块102。控制模块102接收到控制信号后，根据控制信号决定是否作用于跳脉冲模块104。当控制信号显示上述三个保护均没有被触发时，PWM输出信号直接进入功率级，不经过跳脉冲模块104；当控制信号显示有至少一个保护被触发时，控制模块102接通跳脉冲模块104，PWM输出信号经过跳脉冲模块104后进入功率级。

请参阅图2，为本发明的保护信号接收模块的波形图。在t1时刻，过热保护被触发，经过“或”电路后，三个保护信号变换为一个在t1时为高的控制信号，即在t1时刻使得控制模块接通跳脉冲模块。

请参阅图3，为本发明在保护被触发前后的载波和PWM输出的波形图。当保护被触发后，图1所示控制模块导通跳脉冲模块，得到如图所示波形图，图中为每两个周期跳过后一个周期。由于本图仅起示意作用，故如图3所示跳脉冲后波形失真较明显，但在实际功放应用中，载波频率通常为200KHz以上，远大于音频信号频率，若在选择n和m时，使得n较m大一倍以上，实际失真依然在可接受范围内。

请参阅图4和图5，为本发明的跳脉冲模块的逻辑信号波形图和产生该波形的电路示意图。正常工作时，PWM输出信号直接输出给驱动；当保护被触发时，控制模块接通跳脉冲模块，使PWM输出信号与如图4所示一串逻辑信号进行“与”运算，逻辑信号的周期和占空比根据所需降低功率的大小来决定，实施电路也各不相同。由于本实施例中每两个周期跳过一个周期，故该逻辑信号是周期为载波信号两倍，占空比为50%的方波信号。PWM输出每两个周期中，第一个周期信号与高电平相“与”保持不变，第二个周期与低电平相“与”为低电平，实现了第二个周期的跳脉冲。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统，其特征在于，包括保护信号接收模块、控制模块、功放模块和跳脉冲模块；所述保护信号接收模块接收所述功放模块产生的可恢复的保护信号整合为一个控制信号，发送给所述控制模块；所述控制模块接收控制信号，根据控制信号决定是否作用于所述跳脉冲模块；所述跳脉冲模块将所述功放模块中输出的PWM波每n个周期跳过m个周期，且m小于n。

2.权利要求1所述的一种适用于PWM功放的跳脉冲保护系统，其特征在于，所述保护信号接收模块包括“或”电路。