CN202276320U - 动态供电及动态甲类功放 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种动态供电及动态甲类功放，该功放包括电压放大部分和电流放大电路两部分，其特征是：电压放大部分连有电源A，电流放大电路连有动态供电开关电源。本实用新型有益的效果是：一、采用双电源独立供电，大功率采用开关电源，减少了电源的重量；二、双电源，大功率时，对电压放大部分的电压影响降低；三、功放管采用了动态供电，降低了功放管的功耗，减少了散热器体积。

Description

动态供电及动态甲类功放
技术领域
本实用新型涉及音频功率放大器，尤其是一种动态供电及动态甲类功放。
背景技术
现有的功放，最大功耗都几种在末级功放管上，电流大，而工作电压是恒定。专业功放采用结构简单的高低压供电技术，输入减少一定的功耗，但效率还不够理想。
实用新型内容
本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种降低功放管消耗的动态供电及动态甲类功放。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种动态供电及动态甲类功放，传统的功放按照电压放大部分和电流放大电路分成两部分，分别使用电源A和动态供电开关电源(电源B)进行供电。
作为优选，电压放大部分输出接到电流放大部分的推动级，再经放大后驱动末级功放管，最后输出功率信号；电源A同时提供+10V～+30V经单向二极管D1给推动级供电，电源B也由单向二极管D2给推动级供电，负电源供电也类似；输入的音频信号从IN口输入，一路经电压放大部分去功放，一路经放大(单向)电路进行放大，放大(单向)的信号连接到电源B的基准电压比例改变电路中，对电源B的输出电压进行动态调整。
作为优选，音频信号检测可设在功放的其他任意信号点。
作为优选，音频信号输入到功放输入端之间加入一级延时电路。
作为优选，所述动态供电开关电源驱动电路的部分电路如下，输入的音频信号经放大后，由D7整流，C10滤波后，经R22、R23组成的分压电路给三极管Q7提供偏置电压，三极管的集电极接有限制最高输出电源电压的比例限制电阻R21，开关电源的输出基准反馈电路由R19、R20给U1的TL431的参考端8。
本实用新型有益的效果是：一、采用双电源独立供电，大功率采用开关电源，减少了电源的重量；二、双电源，大功率时，对电压放大部分的电压影响降低；三、功放管采用了动态供电，降低了功放管的功耗，减少了散热器体积。
附图说明
图1是本实用新型的信号处理框图；
图2是动态供电及动态甲类功放电流放大部分电路图；
图3是一种动态供电开关电源驱动电路的部分电路图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
实施例1：如图1，传统的功放按照电压放大部分和电流放大电路分成两部分，分别使用电源A和动态供电开关电源(电源B)进行供电。电压放大输出接到电流放大部分的推动级，再经放大后驱动末级功放管，最后输出功率信号；电源A同时提供+-15V经单向二极管D1给推动级供电，电源B也由单向二极管D2给推动级供电，负电源供电也类似；输入的音频信号从IN口输入，一路经电压放大部分去功放，一路经放大(单向)电路进行放大，放大(单向)的信号连接到电源B的基准电压比例改变电路中，对电源B的输出电压进行动态调整，当信号幅度越大，改变基准电压的比例越大，电源B输出电压越高。
音频信号检测可以在功放的其他任意信号点，比如差分后，或者电压放大输出级。在输入IN位置是有理由让动态供电的开关电源同步与信号到达，使得大信号放大后，动态的开关电源也同时做好升压工作，越在后面延时越明显。需更理想的同步供电，还可以在音频信号输入到功放输入端加入一级延时电路，以提高动态电压和音频信号在末级功放管一致性。
为了节能，待机时，开关电源B的输出电源很低，例如+-5V供电，传统的功放单一电源或者高低压供电即使，都比该电压高了很过，专业功放一般采用的高低压供电为+-50V为低压，+-100V为高压供电。经对比，可以看出动态供电的电压要比传统供电降低很多电力消耗。
在很小的输入音频信号时，推动级的电源要比末级功放管稍高，本电路采用电源A为其提供电压，而电源B的电压小于电源的电压，此时不给推动级供电；只有当输入音频信号大的时候，驱动电源B的电压超过+-15V时，开始由电源B供电。
如图2是动态供电及动态甲类功放电流放大部分电路图，本电路采用的是降频式功放电路。功放电压放大末级输出由电阻R1、R2，晶体管Q1、Q2从集电极输出，经静态工作点稳定电路，由电容C1，电阻R3、R4、静态管QA组成。电阻R5、R6分别为推动管Q3、Q4提供基极电压，Q3、Q4的发射极接分别有电阻R7、R8，电阻R7、R8的中点接高通滤波器；由电容C2、电感L1、电容C3组成3阶高通滤波器，经高通滤波器后得到高音信号，送给高音喇叭，还有一路经负反馈电阻R15接到负反馈电路中；推动管Q3、Q4的发射极接有低通滤波器，电阻R9、R10，电容C4、C5组成正电压低通滤波器，接到推动管Q3的发射极。另一头接到功放管Q5基极；电阻R11、R12和电容C6、C7组成负电压低通滤波器，接到推动管Q4的发射极，另一头接到功放管Q6基极；功放管Q5、Q6的发射极经电阻R13、R14后输出低音信号给低音喇叭，还接有电阻R16去负反馈电路，进行增益控制。电压驱动的电源采用正负电源供电，分别为VCC1和VSS1，由电源A提供；推动管的集电极正负电源分别为VCC2，VSS2，功放管的集电极正负电源分别为VCC3，VSS3。采用了独立的电源供电，有效的防止高音信号受低音大功率时的电压波动现象。
VCC2，VSS2可以按设计者选择单独接电源A供电，或者动态供电开关电源供电。本电路为优化版本，VCC2，VSS2是采用双电路供电设计，一路+-15V电源由电源A提供稳定的电源，经二极管D3，D4给，VCC2，VSS2供电；另一路由动态功放电源VCC3，VSS3经二极管D5，D5给VCC2，VSS2供电，并接有滤波电容C8，C9。当VCC3、VSS3超过+-15V时才有动态开关电源B供电。推动级的VCC2，VSS2分别有两只电阻R17，R18给偏置电路供电，为甲类功放的动态偏置提供电压。本电路设计是考虑到动态供电的开关电源，对高频信号检测比较差，在低电压供电时，容易出现高音削波现象。
电流放大使用超低正负电源电压供电，可以有效降低功耗，并为动态甲类功放提供了高效率的实现方式，另外使用开关电源和减少散热器面积，都对重量大大的降低，效率大幅度提升，为民用HI-FI使用提供了一种动态甲类功放技术。
推动级与末级功放采用常规的电路，还是由末级功放管输出全频信号，本文不单独讲述。
图3是其中一种动态供电开关电源驱动电路的部分电路。由于方案很多，本文提供一种供参考。输入的音频信号经放大后，由D7整流，C10滤波后，经R22，R23组成的分压电路给三极管Q7提供偏置电压，三极管的集电极接有比例限制电阻R21，限制最高输出电源电压。开关电源的输出基准反馈电路由R19，R20给U1的TL431的参考端8。当输入信号大时，经放大整流后C10的电压就高，再经R4、R5分压后，给Q1其他偏置，信号越大偏置越大，Q1的导通电压也低，此时，输出电压的基准有R19，R20及R21及三极管Q7导通压降，成比例的改变。简单的理解，就是通过动态调整电阻R21的阻值，改变VCC给参考端的比例，R21与Q7形成电阻越小，相对于输出端电压低，从而调整开关电源输出电压升高。
动态改变开关电源电压的电路很多，也可以直接用运放的直流放大进行驱动，还可以用双光耦方式进行控制，就不再进行介绍。
本实用新型同样可以利用到数字功放中，特别是集成块驱动模块外加独立功放场效应管的电路。功放场效应管由动态开关电源B供电。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种动态供电及动态甲类功放，该功放包括电压放大部分和电流放大电路两部分，其特征是：电压放大部分连有电源A，电流放大电路连有动态供电开关电源。
2.根据权利要求1所述的动态供电及动态甲类功放，其特征是：电压放大部分输出接到电流放大部分的推动级，再经放大后驱动末级功放管，最后输出功率信号；电源A同时提供+-10V～+-30V经单向二极管D1给推动级供电，动态供电开关电源也由单向二极管D2给推动级供电，负电源供电类似；输入的音频信号从IN口输入，一路经电压放大部分去功放，一路经放大电路进行放大，放大的信号连接到动态供电开关电源的基准电压比例改变电路中，用于对动态供电开关电源的输出电压进行动态调整。
3.根据权利要求1所述的动态供电及动态甲类功放，其特征是：音频信号输入到功放输入端之间加入一级延时电路。
4.根据权利要求1所述的动态供电及动态甲类功放，其特征是：所述动态供电开关电源驱动电路的电路如下，输入的音频信号经放大后，由D7整流，C10滤波后，经R22、R23组成的分压电路给三极管Q7提供偏置电压，三极管的集电极接有限制最高输出电源电压的比例限制电阻R21，开关电源的输出基准反馈电路由R19、R20给U1的TL431的参考端8。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105684303A (zh) * 2013-08-29 2016-06-15 爱立信(中国)通信有限公司 驱动器电路和相关联的功率放大器组装件、无线电基站及方法
CN107614268A (zh) * 2015-05-13 2018-01-19 柯尼卡美能达株式会社 记录头的驱动电路以及图像记录装置

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