CN114244287A - 一种调节电路和电子设备 - Google Patents

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CN114244287A CN202210101881.0A CN202210101881A CN114244287A CN 114244287 A CN114244287 A CN 114244287A CN 202210101881 A CN202210101881 A CN 202210101881A CN 114244287 A CN114244287 A CN 114244287A
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Abstract

本申请公开了一种调节电路和电子设备，其中，该调节电路包括：限流电路，用于接收外部电源电路提供的电源，并对电源的最大输出电流进行可配置的设定；储能电路，耦接限流电路，储能电路用于接收限流电路输出的限流后的电源，以进行储能；功率放大电路，耦接限流电路、储能电路以及外部负载，功率放大电路用于接收外部输入的音频信号，并获取负载的状态值，以根据状态值接收经限流电路限流的电源，或储能电路提供的储能电源及经限流电路限流的电源，以对音频信号进行调节，并将调节后的音频信号输出给负载。因此，本申请中的调节电路能够有效降低系统功耗的峰均比，以在满足功放输出失真度等指标的前提下，有效降低系统的峰值功耗。

Description

一种调节电路和电子设备
技术领域
本申请涉及功率调节技术领域，尤其涉及一种调节电路和电子设备。
背景技术
现今，随着电子设备的日益丰富，对电子设备中的负载功率进行精准地的调节控制也得到了极大的发展。其中，在音频功放的半导体领域，比如，各类音箱、平板、带喇叭输出的所有电子产品，尤其是D类和K类功放，虽然具有较高的工作效率，如80％，但是相比A类等功放，其驱动的峰值功率仍比较高。
其中，对于小功率适配器或小容量电池的场景，比如，采用5V/2A适配器驱动8W蓝牙音箱的场景；又比如基于人脸识别的面板智能设备，其对应的系统平均有效功耗通常在10W左右，且主系统不包含功放和喇叭组件的峰值功耗为20W，而在功放驱动3W rms喇叭(峰值功率7.5W，80％效率)的场景中，在适配器的选择上，通常的配置选型需要大于27.5W，而用户通常需要选配36W(12V/3A)的适配器。但对于实际应用场景的平均有效功耗却仅为13W，以致系统功耗的峰均比较大，适配的配置经济性也较差，而在选择规格适配器较小的情况下，又不能满足峰值功率的需求。
发明内容
本申请提供一种调节电路和电子设备，其中，该调节电路能够解决现有技术中的调节电路系统功耗的峰均比较高，相应适配器的配置经济性较差，峰值功耗较大的问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种调节电路，其中，该调节电路包括：限流电路，用于接收外部电源提供的电源，并对电源的最大输出电流进行可配置的设定；储能电路，耦接限流电路，储能电路用于接收限流电路输出的限流后的电源，以进行储能；功率放大电路，耦接限流电路、储能电路以及外部负载，功率放大电路用于接收外部输入的音频信号，并获取负载的状态值，以根据状态值接收经限流电路限流的电源，或储能电路提供的储能电源及经限流电路限流的电源，以对音频信号进行调节，并将调节后的音频信号输出给负载。
其中，响应于状态值表征负载工作在平均功率状态，功率放大电路接收经限流电路限流的电源；响应于状态值表征负载工作在峰值功率状态，功率放大电路接收储能电路提供的储能电源及经限流电路限流的电源。
其中，调节电路还包括信号处理电路，信号处理电路耦接功率放大电路，信号处理电路用于接收外部输入的音频信号，并对音频信号进行初步处理后，发送给功率放大电路。
其中，限流电路还耦接一外部可调电阻，以通过可调电阻对电源的最大输出电流进行限流配置。
其中，限流电路包括软启动子电路，软启动子电路耦接电源，用于接收电源首次发送的瞬时电源，以对瞬时电源进行限流。
其中，功率放大电路包括第一振荡器、第一前置驱动子电路、D类功放调制器、第一电磁干扰抑制子电路以及D类功放输出子电路，其中，第一振荡器、第一前置驱动子电路、D类功放调制器以及第一电磁干扰抑制子电路均耦接于电源，D类功放调制器耦接第一振荡器、第一前置驱动子电路以及第一电磁干扰抑制子电路，D类功放输出子电路耦接第一电磁干扰抑制子电路、限流电路、储能电路以及负载。
其中，调节电路还包括控制电路，控制电路的一端耦接限流电路，用于向限流电路发送控制信号，以对限流电路限制电源的最大输出电流的限流值进行设置。
其中，调节电路还包括转换电路，转换电路耦接控制电路和限流电路，转换电路用于接收控制电路发送的控制信号，并将控制信号转换为有效配置信号后，发送给限流电路，以通过有效配置信号对限流电路限制电源的最大输出电流的限流值进行设置。
其中，控制电路和限流电路之间还耦接有一外部电感，用于升压式直流变直流转换。
其中，控制电路为数字控制电路，控制信号为数字控制信号，数字控制电路包括寄存器，控制信号通过寄存器向限流电路发送数字控制信号。
其中，控制电路对限流电路对应设置的限流值为500mA-5A。
其中，功率放大电路包括第二振荡器、第二前置驱动子电路、K类功放调制器、振荡器时钟以及K类功放输出子电路，控制电路包括逻辑控制器、当前配置子电路以及供电调节子电路，其中，第二振荡器、第二前置驱动子电路、K类功放调制器以及振荡器时钟均耦接于电源，K类功放调制器耦接第二振荡器、第二前置驱动子电路以及振荡器时钟，K类功放输出子电路耦接振荡器时钟、供电调节子电路、储能电路以及负载，逻辑控制器耦接当前配置子电路和供电调节子电路，当前配置子电路耦接限流电路，限流电路耦接外部电感，电感耦接供电调节子电路。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电子设备，其中，该电子设备包括如上任一项所述的调节电路。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供的调节电路中的限流电路用于接收外部电源电路提供的电源，并能够对该电源的最大输出电流进行限流，而储能电路用于接收限流电路输出的限流后的电源进行储能，从而使得功率放大电路能够根据其检测到的负载当前的状态值，选择接收经限流电路限流的电源的供电输出，或接收储能电路提供的储能电路、提供的储能电源及经限流电路限流的电源的共同供电输出，进而能够对其接收的外部输入的音频信号进行调节，也便能够针对负载可能出现的峰值功率，由储能电路对限流电路的供电回路进行电能补偿，而避免了通过直接提高相应电源能够提供的电源的电压等级来满足峰值功率的需求，从而有效降低了调节电路系统功耗的峰均比，以在满足功放输出失真度等指标的前提下，能够有效降低系统的峰值功耗。且通过限流电路对电源的最大输出电流进行限流，也能够有效降低功放的峰值功耗，进而降低系统的适配器功率配置冗余度，也便降低了产品的实现成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。其中：
图1是常规D类功放电路的结构示意图；
图2是常规K类功放电路的结构示意图；
图3是本申请调节电路第一实施例的结构示意图；
图4是本申请调节电路第二实施例的结构示意图；
图5是本申请调节电路第三实施例的结构示意图；
图6是本申请调节电路第四实施例的结构示意图；
图7是本申请调节电路第五实施例的结构示意图；
图8是本申请调节电路第六实施例的结构示意图；
图9是图8中调节电路软启动对应的时间和电容配置曲线示意图；
图10是本申请调节电路第七实施例的结构示意图；
图11是本申请电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
发明人经长期研究发现，随着电子设备的日益丰富，对电子设备中的负载功率进行精准地的调节控制也得到了极大的发展。然而，在音频功放的半导体领域，比如，各类音箱、平板、带喇叭输出的所有电子产品，尤其是D类和K类功放，虽然具有较高的工作效率，如80％，但是相比A类等功放，其驱动的峰值功率仍比较高。
需说明的是，如下表是目前市场上常见的几类功放的特征说明。
Figure BDA0003492707640000041
Figure BDA0003492707640000051
其中，当功放处于线性模式下，以PA(Power Amplifier，功率放大器)的输出功率为1W rms(均方根)为例，其中，8欧姆的喇叭，驱动电压的均方根值约为2.828V rms，驱动的峰值电压约为4V，而相应的PA驱动功放的峰值功率则为2W，且该计算中未包含系统驱动的效率损失。
而在手机或平板电脑等采用锂离子电池供电场景，采用大容量电池的场景下，以标称3.7V 8000mAh电池为例，电池最大放电电流，如2C(放电电流2C代表电池放电速率为2)则为16A，电池可提供59.2W的功率，通常对于系统消耗峰值功率在10W左右，完全富余。但对于小功率适配器或小容量电池的场景，比如，在采用5V/2A的适配器驱动8W蓝牙音箱的场景中，或基于人脸识别的智能面板，相应的系统有效功耗通常在10W左右，且主系统不包含功放和喇叭组件的峰值功耗为20W，而功放驱动3W rms的喇叭(峰值功率7.5W，80％效率)时，在适配器的配置上，通常的配置选择为27.5W，而用户需依据选配标准，选择36W(12V/3A)的适配器。但对于实际应用场景的平均有效功耗却仅为13W，以致系统功耗的峰均比较大，适配的配置经济性较差。
其中，如图1所示，图1是常规D类功放电路的结构示意图，常规的D类功放通常是芯片主供电或单独的供电电源直接供给到其输出级的供电端，而只要前端的供电良好，功放便能输出既定的性能，以保障良好的失真度。因此，在功放IC(Integrated Circuit，集成电路)的设计上，通常不会增加额外的限流模块，但这样带来的缺点是：对前端供电的瞬时能力的要求便会很高，甚至高于2倍的有效输出功率。
进一步地，如图2所示，图2是常规K类功放电路的结构示意图，传统K类功放在电源限流架构上通常仅能够对BOOST(供电调节子电路电路)模块进行周期性的限流，但其控制精度低且缺少针对性，并不能实现对供电输入的峰值功率做限制。
为了实现有效降低系统功耗的峰均比，以在满足功放输出失真度等指标的前提下，有效降低系统的峰值功耗，本申请提供了一种调节电路和电子设备。下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参见图3，图3是本申请调节电路第一实施例的结构示意图。在本实施例中，该调节电路10包括：限流电路11、储能电路12以及功率放大电路13。
其中，本申请中提供的一种调节电路10具体可安装于电子设备，比如，蓝牙音箱，大功率蓝牙音箱，人脸识别面板机，平板电脑等需要内置功放的电子设备中，以能够根据具体的应用场景，通过该调节电路10对相应的负载3进行精细化的功率控制，从而实现更优质的功能服务。当然，在其它实施例中，该调节电路10具体还可以安装于其他任一合理类型的电子设备中，本实施例对此并不加以限制。
具体地，限流电路11连接于外部供电的电源电路2，比如，内置有调节电路10的电子设备中的电源系统或外部的电源装置等，以能够接收电源电路2提供的电源，并对该电源的最大输出电流进行可配置的设定，也即能够使该电源的最大输出电流始终不超过一设定阈值，且还可根据实际需求对该设定阈值进行调节设置。
而储能电路12耦接于限流电路11，以能够接收限流电路11输出的限流后的电源，并通过限流后的电源进行储能，以用于在前端供电不足，也即电源电路2对应输出的电源无法满足负载3当前用电需求的情况下进行供电补充，且同时满足前端限流输出不过载及最大输出电流可控。
进一步地，功率放大电路13耦接限流电路11、储能电路12以及外部负载3，其中，该负载3具体可以是扬声器或喇叭组件等任一合理的用电功能器件。而功率放大电路13用于接收外部输入的音频信号，并能够检测获取该负载3的状态值，比如，通过实时监测负载3当前的峰值功率，进而能够根据负载3当前的状态值选择接收经限流电路11限流后的电源的供电输出，或接收由储能电路12提供的储能电源以及经限流电路11限流后的电源的共同供电输出。
且功率放大电路13能够基于其接收的供电输出对音频信号进行调节，比如，对其进行功率放大调节，并将调节后的音频信号输出给负载3，以使负载3进行工作。
可理解的是，在其他实施例中，该音频信号还可以是视频信号或其他任何合理的需要进行功率调节的信号中的一种，本申请对此不做限定。
可选地，该限流电路11具体包括具有限流功能的电子电路；或，该限流电路11具体是采用限流方案设计的能够实现程序控制的集成电路，以能够降低功率放大电路13的峰值功耗，进而降低系统的适配器功率配置冗余度，同时可降低相应电子产品的成本。
需说明的是，该功率放大电路13具体可以包括一功率放大器，而功率放大器(英文名称：power amplifier)，简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载3(例如扬声器)的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“音频信号放大并输出”的作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。
具体地，响应于功率放大电路13检测到负载3当前的状态值表征为负载3工作在平均功率状态，功率放大电路13对应接收经限流电路11限流后的电源；而响应于功率放大电路13检测到负载3当前的状态值表征为负载3工作在峰值功率状态，功率放大电路13对应接收储能电路12提供的储能电源及经限流电路11限流的电源。
可理解的，在功率放大电路13的实际工作中，不可避免的会出现功率的变化，比如，在启动各功能器件工作的初期通常需要较大的工作电流以满足各功能器件的开通需求，但该峰值功率状态通常持续时间较短，而各功能器件在实际工作中的大多数时候却通常会工作在平均功率状态，而该平均功率状态对应需要的工作电流却远小于峰值功率状态对应的工作电流。然而，为保证调节电路10能够正常工作，不可避免的需要考虑负载3的峰值功率状态所对应的供电方式，从而需要提高供电电源电路2能够提供的电源的电压等级及电流值，或相应适配器的配置，以满足正常工作的要求，但这显然又会极大地提升调节电路10系统功耗的峰均比，以致对于实际应用场景的平均有效功耗，适配的配置经济性较差。
而上述方案，调节电路10中的中功率放大电路13通过根据其检测到的负载3当前的状态值，选择接收经限流电路11限流后电源，或将储能电路12提供的储能电源及经限流电路11限流后的电源，进而对功率放大电路13接收的音频信号进行调节，也便能够针对负载3需要出现的峰值功率，由储能电路12对限流电路11的供电回路进行电能补偿，而避免了通过直接提高电源电路2能够提供的电源的电压等级来满足峰值功率的需求，从而有效降低了调节电路10系统功耗的峰均比，以在满足功放输出失真度等指标的前提下，能够有效降低系统的峰值功耗。且通过限流电路11对电源电路2的最大输出电流进行限流，也能够有效降低功放的峰值功耗，进而降低系统的适配器功率配置冗余度，也便降低了产品的实现成本。此外，还能能够有效降低系统电源电路2的需求，同时可以满足小容量电池的应用需求。
在一实施例中，调节电路10中的限流电路11还耦接有一外部可调电阻(图未示出)，且具体是通过可调电阻对电源的最大输出电流进行限流配置，比如，在电源电路2出现峰值电源输出时，该可调电阻能够对该峰值电源输出进行分流，以能够有效降低功放的峰值功耗，进而降低系统的适配器功率配置冗余度，同时可降低产品的成本。且通过将该可调电阻设置于调节电路10之外，能够有效降低调节电路10的电路复杂度，并减少对调节电路10内部的装配空间的占用，从而更有利于调节电路10的制造和功能实现。而电阻值的可调也能够根据当前的实际需求进行相应的动态限流配置，以适应实时变化的限流场景，在其他实施例中，该可调电阻也可以是定值电阻，以对通常场景下的电源的最大输出电流进行限流，本申请对此不做限定。
在一实施例中，调节电路10中的限流电路11还包括软启动子电路(图未示出)，且该软启动子电路耦接于电源电路2，以能够对电源电路2首次开启时造成的瞬时电源跌落或过载进行控制，比如，对瞬时大电流进行限流，对瞬时电源跌落的变化趋势进行减缓，并抑制过载的出现。
可理解的是，在电路中各功能器件在启动的瞬时，通常不可避免的会出现极大的电流信号，而超出大多数功能器件能够承受的电流的上限值。因此，通过对瞬时电源进行限流，能够有效避免瞬时大电流对调节电路中的功能器件带来不可逆的损伤。
请参见图4，图4是本申请调节电路第二实施例的结构示意图。本实施例是在本申请提供的调节电路第一实施例的基础上，调节电路20还包括信号处理电路24。
可理解的是，为保证功率放大电路23能够有效的对外部输入的音频信号进行调节，通常还需对音频信号进行初步处理，以使其满足一定的特性，比如，使其能够被有效识别，或使信号质量更优质。
具体地，信号处理电路24耦接功率放大电路23，而信号处理电路24用于接收外部输入的音频信号，并对音频信号进行初步处理，比如，对音频信号进行调制、滤波以及电磁干扰抑制等中的一种或多种后，发送给功率放大电路23。
在一具体的实施例中，该信号处理电路24进一步前置子电路(图未示出)、调制器(图未示出)以及电磁干扰抑制子电路(图未示出)，以能够通过前置子电路接收外部输入的音频信号，并通过调制器对该音频信号进行调制，以经电磁干扰抑制子电路对调制后的音频信号进行电磁干扰抑制后，发送给功率放大电路23。
需说明的是，调制器是指通过数字信号处理技术，将低频数字信号(如音频、视频、数据等)调制到高频数字信号中，进行信号传输的一种设备。调制器广泛运用于广播(音频信号)、电视(视频信号)等信息的传输。调制器一般和解调器成对使用，调制器用于将数字信号处理到高频信号上进行传输，而解调器则将数字信号还原成原始的信号。
可理解的是，限流电路21、储能电路22以及功率放大电路23分别与限流电路11、储能电路12以及功率放大电路13相同，具体请参阅图3及相关文字内容，在此不再赘述。
请参见图5，图5是本申请调节电路第三实施例的结构示意图。本实施例是在本申请提供的调节电路第一实施例的基础上，该调节电路30还包括控制电路34。
具体地，控制电路34的一端耦接限流电路31，以能够通过向限流电路31发送控制信号，而对限流电路31限制电源的最大输出电流的限流值进行设置，也即，对限流电路31能够输出的电流的最大值进行限定设置。
而其中的储能电路32和功率放大电路33同于储能电路12和功率放大电路13，具体请参阅图3及相关文字内容，在此不再赘述。
在一实施例中，该控制电路34具体为数字控制电路，且相应的控制信号为数字控制信号，而数字控制电路34具体包括有寄存器，控制信号能够通过寄存器向限流电路31发送数字控制信号，以能够对限流电路31的最大输出电流的限流值进行精细控制。
在一实施例中，控制电路34和限流电路31之间还耦接有一外部电感(图未示出)，且该电感具体用于接收控制电路34发送的控制信号，并配合控制电路内部或外部的相应开关管对控制电路34发送给限流电路31的控制信号进行通断控制，并同时进行升压式的直流变直流转换，以将转换后的控制信号转发给限流电路31。且通过将该电感设置于调节电路30之外，能够有效降低调节电路30的电路复杂度，并减少对调节电路30内部的装配空间的占用，从而更有利于调节电路30的制造和功能实现。
可选地，控制电路34对限流电路31对应设置的限流值为500mA-5A，也即控制电路34能够将限流电路31的最大输出电流限制在500mA-5A，且用户具体可以根据特定的供给能力进行配置，本申请对此不做限定。
请参见图6，图6是本申请调节电路第四实施例的结构示意图。本实施例是在本申请提供的调节电路第三实施例的基础上，该调节电路40还包括转换电路45。
具体地，该转换电路45耦接控制电路44和限流电路41，且该转换电路45用于接收控制电路44发送的控制信号，并将控制信号转换为有效配置信号后，比如，将控制电路44发送的数字控制信号转换为程序指令或模拟控制信号后发送给限流电路41，以进而能够通过该有效配置信号对限流电路41限制电源的最大输出电流的限流值进行设置。
而其中的储能电路42和功率放大电路43同于储能电路32和功率放大电路33，具体请参阅图5及相关文字内容，在此不再赘述。
请参见图7，图7是本申请调节电路第五实施例的结构示意图。
在本实施例中，该调节电路具体为D类或K类功放的功率调节输送装置，且通过在该调节电路的电流需求端，即D类或K类功放的独立供电端增加限流电路，以及储能电路和/或额外功率补偿电路，即可限制调节电路对电流的摄取，同时仍能在一定程度上保障功放的性能。
可选地，该储能电路还可以集成在调节电路之外，且具体可以是储能电容或其他任一合理的储能器件和储能电子电路，本申请对此不做限定。
同时，为了适配不同D类功放的功耗和实际前端的供给要求，在一实施例中，还能够通过外部硬件或软件配置来实现不同的限流设计。
具体地，如图7所示，当负载端④消耗的峰值功率超出系统电源输入端①所能提供的峰值功耗，但是满足平均功率消耗时，在增加限流电路51后，通过提供额外的功率补偿路径②，避免了前端输入瞬时不足的情况，同时避免了前端过载的风险。
请参见图8，图8是本申请调节电路第六实施例的结构示意图。本实施例是在本申请提供的调节电路第一实施例的基础上，该调节电路50具体为D类功放的功率调节输送装置，且其功率放大电路53进一步包括第一振荡器531、第一前置驱动子电路532、D类功放调制器533、第一电磁干扰抑制子电路534以及D类功放输出子电路535，其中，第一振荡器531、第一前置驱动子电路532、D类功放调制器533以及第一电磁干扰抑制子电路534均耦接于电源，D类功放调制器533耦接第一振荡器531、第一前置驱动子电路532以及第一电磁干扰抑制子电路534，D类功放输出子电路535耦接第一电磁干扰抑制子电路534、限流电路51、储能电路52以及负载3。
可理解的，而其中的限流电路51和储能电路52同于限流电路11和储能电路12，具体请参阅图3及相关文字内容，在此不再赘述。
进一步地，该限流电路51同时还具备以下两个特征：
1、响应速率较高，具有us(微妙)级的限流响应速率；
2、该限流电路51工作在线性模式，当负载3端电流超出限流电路51的配置输出时，限流电路51仍按照配置的最大输出电流进行供给。
其中，该限流电路51中还配备了上电开启输出的缓启动配置功能，也即软启动子电路，以当供电输入超出限流电路51内部开关管的驱动能力或超出用户配置的输出电流值时，用户可以通过在限流电路51的软启动子电路中配置电容，以保护硬件模块的安全性，并避免限流电路51的误动作。
其中，如图9所示，图9是图8中调节电路50软启动对应的时间和电容配置曲线示意图。由此可知，通过配置不同的电容值，能够进而对软启动的延时时间进行配置，两者对应关系满足t＝A*Vin*C，其中A为常数，Vin为功放的供电电压，C为软启动配置电容，图9中例举的即是供电输入电压为5V的软启动时间和电容的配置曲线，以能够根据该配置曲线和实际需要的软启动时间合理配置软启动子电路中的电容。
进一步地，限流电路51对应的最大输出电流的限流值具体是通过外部电阻R1进行配置，这种方式相对简便，且针对客户特定设计和需求，能够配置固定的限流值，用户可以仅通过外部一颗1％的电阻配置出不同的限流值；且限流值的大小与电阻数值呈线性关系，限流值Ilim＝B*Rlim，其中，B为常数，Rlim为配置的电阻数值，也即根据上述线性函数及实际需要的限流值便可得到电阻R1的配置参数。
同时在限流电路51的输出至D类功放输出段之间还设置有专用的储能电路52，以能够用于在D类功放输出子电路535的供电需求超出限流电路51能够提供的最大输出电流后，能够由储能电路52做瞬态供给。
可选地，该储能电路52还可以集成在调节电路50之外，且具体可以是储能电容或其他任一合理的储能器件和储能电子电路，以能够对应实现在前端供电不足，也即电源电路2对应输出的电源无法满足负载3当前用电需求的情况下进行供电补充，且同时满足前端限流输出不过载及音频失真度可控，本申请对此不做限定。
请参见图10，图10是本申请调节电路第七实施例的结构示意图。本实施例是在本申请提供的调节电路第三实施例的基础上，该调节电路60具体为K类功放的功率调节输送装置，且其功率放大电路63进一步包括第二振荡器631、第二前置驱动子电路632、K类功放调制器633、第二电磁干扰抑制子电路634以及K类功放输出子电路635，控制电路64包括逻辑控制器641、当前配置子电路642以及供电调节子电路放643，其中，第二振荡器631、第二前置驱动子电路632、K类功放调制器633以及第二电磁干扰抑制子电路634均耦接于电源，K类功放调制器633耦接第二振荡器631、第二前置驱动子电路632以及第二电磁干扰抑制子电路634，K类功放输出子电路635耦接第二电磁干扰抑制子电路634、功率增大子电路643、储能电路62以及负载3，逻辑控制器641耦接当前配置子电路642和供电调节子电路643，当前配置子电路642耦接限流电路61，限流电路61耦接外部电感，电感耦接供电调节子电路643。
可理解的，其中的限流电路61和储能电路62同于限流电路31和储能电路32，具体请参阅图5及相关文字内容，在此不再赘述。
如图10所示，相应的限流电路61具体采用的是数字控制方案，因此，增加有逻辑控制器641和当前配置模块，该逻辑控制器641具体可以是8bit的寄存器，以能够进行精细的限流值的控制，且具体能够将相应的限流值配置为500mA-5A。而当前配置模块用来翻译逻辑控制器641传输的限流配置命令，以将该限流配置命令对应转换为实际的限流值的配置大小。
同样地，通过在限流电路61的输出至K类功放输出子电路635之间还设置有专用的储能电路62，以能够用于在K类功放输出子电路635的供电需求超出限流电路61能够提供的最大输出电流后，能够由储能电路62做瞬态供给。
可选地，该储能电路62还可以集成在调节电路60之外，且具体可以是储能电容或其他任一合理的储能器件和储能电子电路，以能够对应实现在前端供电不足，也即电源电路2对应输出的电源无法满足负载3当前用电需求的情况下进行供电补充，且同时满足前端限流输出不过载及音频失真度可控，本申请对此不做限定。
且通过在限流电路61的输出至K类功放输出子电路635之间设置外部电感L1，也能够有效对限流电路61的输出电流进行稳流。而通过将该电感设置于调节电路60之外能够有效降低调节电路60的电路复杂度，并减少对调节电路60内部的装配空间的占用，从而更有利于调节电路60的制造和功能实现。
需说明的是，供电调节子电路643具体能够对应实现功率放大、供电升压以及限流功能。
请参阅图11，图11是本申请电子设备一实施例的结构示意图。
在本实施例中，电子设备70包括调节电路71。需要说明的是，本实施例所阐述的调节电路71为上述实施例中任一项所阐述的调节电路10、调节电路20、调节电路30、调节电路40、调节电路50或调节电路60，在此就不再赘述。
可选地，该电子设备70为蓝牙音箱、大功率蓝牙音箱、人脸识别面板机、平板电脑等任一合理的电子装置，本申请对此不做限定。
区别于现有技术，本申请提供的调节电路中的限流电路用于接收外部电源电路提供的电源，并能够对该电源的最大输出电流进行限流，而储能电路用于接收限流电路输出的限流后的电源进行储能，从而使得功率放大电路能够根据其检测到的负载当前的状态值，选择接收经限流电路限流的电源的供电输出，或接收储能电路提供的储能电路提供的储能电源及经限流电路限流的电源的共同供电输出，进而能够对其接收的外部输入的音频信号进行调节，也便能够针对负载可能出现的峰值功率，由储能电路对限流电路的供电回路进行电能补偿，而避免了通过直接提高相应电源能够提供的电源的电压等级来满足峰值功率的需求，从而有效降低了调节电路系统功耗的峰均比，以在满足功放输出失真度等指标的前提下，能够有效降低系统的峰值功耗。且通过限流电路对电源的最大输出电流进行限流，也能够有效降低功放的峰值功耗，进而降低系统的适配器功率配置冗余度，也便降低了产品的实现成本。
以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请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，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种调节电路，其特征在于，所述调节电路包括：
限流电路，用于接收外部电源电路提供的电源，并对所述电源的最大输出电流进行可配置的设定；
储能电路，耦接所述限流电路，所述储能电路用于接收所述限流电路输出的限流后的所述电源，以进行储能；
功率放大电路，耦接所述限流电路、所述储能电路以及外部负载，所述功率放大电路用于接收外部输入的音频信号，并获取所述负载的状态值，以根据所述状态值接收经所述限流电路限流的所述电源，或所述储能电路提供的储能电源及经所述限流电路限流的所述电源，以对所述音频信号进行调节，并将调节后的所述音频信号输出给所述负载。
2.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，
响应于所述状态值表征所述负载工作在平均功率状态，所述功率放大电路接收经所述限流电路限流的所述电源；
响应于所述状态值表征所述负载工作在峰值功率状态，所述功率放大电路接收所述储能电路提供的储能电源及经所述限流电路限流的所述电源。
3.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，
所述调节电路还包括信号处理电路，所述信号处理电路耦接所述功率放大电路，所述信号处理电路用于接收外部输入的所述音频信号，并对所述音频信号进行初步处理后，发送给所述功率放大电路。
4.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，
所述限流电路还耦接一外部可调电阻，以通过所述可调电阻对所述电源的最大输出电流进行限流配置。
5.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，
所述限流电路包括软启动子电路，所述软启动子电路耦接所述电源，用于控制所述电源发送的瞬时电源跌落或过载。
6.根据权利要求4所述的调节电路，其特征在于，
所述功率放大电路包括第一振荡器、第一前置驱动子电路、D类功放调制器、第一电磁干扰抑制子电路以及D类功放输出子电路，其中，所述第一振荡器、所述第一前置驱动子电路、所述D类功放调制器以及所述第一电磁干扰抑制子电路均耦接于所述电源，所述D类功放调制器耦接所述第一振荡器、所述第一前置驱动子电路以及所述第一电磁干扰抑制子电路，所述D类功放输出子电路耦接所述第一电磁干扰抑制子电路、所述限流电路、所述储能电路以及所述负载。
7.根据权利要求1所述的调节电路，其特征在于，
所述调节电路还包括控制电路，所述控制电路的一端耦接所述限流电路，用于向所述限流电路发送控制信号，以对所述限流电路限制所述电源的最大输出电流的限流值进行设置。
8.根据权利要求7所述的调节电路，其特征在于，
所述调节电路还包括转换电路，所述转换电路耦接所述控制电路和所述限流电路，所述转换电路用于接收所述控制电路发送的所述控制信号，并将所述控制信号转换为有效配置信号后，发送给所述限流电路，以通过所述有效配置信号对所述限流电路限制所述电源的最大输出电流的限流值进行设置。
9.根据权利要求7所述的调节电路，其特征在于，
所述控制电路和所述限流电路之间还耦接有一外部电感，所述电感用于升压式直流变直流转换。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的调节电路，其特征在于，
所述控制电路为数字控制电路，所述控制信号为数字控制信号，所述数字控制电路包括寄存器，所述控制信号通过所述寄存器向所述限流电路发送所述数字控制信号。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的调节电路，其特征在于，
所述控制电路对所述限流电路对应设置的所述限流值为500mA-5A。
12.根据权利要求7所述的调节电路，其特征在于，
所述功率放大电路包括第二振荡器、第二前置驱动子电路、K类功放调制器、振荡器时钟以及K类功放输出子电路，所述控制电路包括逻辑控制器、当前配置子电路以及供电调节子电路，其中，所述第二振荡器、所述第二前置驱动子电路、所述K类功功放调制器以及所述振荡器时钟均耦接于所述电源，所述K类功放调制器耦接所述第二振荡器、所述第二前置驱动子电路以及所述振荡器时钟，所述K类功放输出子电路耦接所述振荡器时钟、所述供电调节子电路、所述储能电路以及所述负载，所述逻辑控制器耦接所述当前配置子电路和所述供电调节子电路，所述当前配置子电路耦接所述限流电路，所述限流电路耦接外部电感，所述电感耦接所述供电调节子电路。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-12中任一项所述的调节电路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023142574A1 (zh) * 2022-01-27 2023-08-03 上海商汤智能科技有限公司 一种调节电路和电子设备
CN117528342A (zh) * 2023-11-29 2024-02-06 先锋高科技(上海)有限公司 功放装置、音频系统及车辆

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2635629A1 (en) * 2006-01-23 2007-07-26 Audera International Sales Inc. Power supply for limited power sources and audio amplifier using power supply
CN102694506A (zh) * 2012-06-06 2012-09-26 国光电器股份有限公司 基于电脑usb电源供电和usb声卡整合的音频放大器系统
US9231543B2 (en) * 2014-01-13 2016-01-05 Apple Inc. Audio power amplification with reduced input power supply crest factor
CN204349930U (zh) * 2014-12-30 2015-05-20 国光电器股份有限公司 Usb瞬态功率音频放大系统
CN213094532U (zh) * 2020-08-14 2021-04-30 深圳蚂里奥技术有限公司 一种光源驱动电路及一种电光源
CN114244287A (zh) * 2022-01-27 2022-03-25 深圳市商汤科技有限公司 一种调节电路和电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023142574A1 (zh) * 2022-01-27 2023-08-03 上海商汤智能科技有限公司 一种调节电路和电子设备
CN117528342A (zh) * 2023-11-29 2024-02-06 先锋高科技(上海)有限公司 功放装置、音频系统及车辆

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