CN202696542U - 模块化的专业功放 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了模块化的专业功放，包括有面板、壳体及控制系统，其该功放的控制系统分为输入与控制板、整流滤波与电压换板、显示板、电源输入板、功放板五个单独的模块这五个模块独立设置，并电连接在一起，其中，显示板模块设置于面板上，控制板模块、整流滤波与电压换板模块、电源输入板模块和功放板模块则设置于壳体内，位于壳体的中部；壳体内部的两侧设置有两个风道。本实用新型采用模块化的设计，使各个模块可根据需要进行组合，便于功放的具体应用，能够最大限度的降低整机功耗，减少系统发热，使功放散热效率提高迅速释放淤积热量，提高了功放的可靠性、稳定性。

Description

模块化的专业功放

技术领域

本实用新型涉及音频处理设备，尤其涉及一种H类的专业功放。 

背景技术

近些年，半导体行业新材料和新技术应用的不断深入，国外相关厂商为国内企业设置的技术壁垒逐渐淡化，在此有利条件下，国内专业功放所使用的晶体管及集成电路等元器件的质量水平，也基本实现了与国外主流水平的同步。从技术应用的角度上看，国内专业功放产品的研发、设计及制造技术已达到相当高的水平。 

现在大多数国内专业功放大多采用AB类（甲乙类)放大器，这类功率功放虽然音质出众，但它们并没有有效的利用功率。输出级产生了大量的热，需要巨大的散热片和风扇来保证功放内部的输出晶体管处于安全的温度下。为了获得高功率，需要更大的电源，但最终大部分的功率变成了热。这使得功放机电路复杂、 整机体积偏大 、整机效率偏低 、可靠性稳定性差、 散热等诸多问题。这些问题严重制约了专业功放的发展。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种模块化的专业功放，该功放结构简单、散热效率高，可靠性好。 

本实用新型的另一目的在于模块化的专业功放，该功放具有模块化的结构，整机体积小，整机功耗低，且能够根据应用情况进行组合，便于使用。 

为达到上述目的，本实用新型是按照如下方式实现的。 

一种模块化的专业功放，包括有面板、壳体及控制系统，其特征在于该功放系统分为输入与控制板、整流滤波与电压切换板、显示板、电源输入板、功放板五个单独的模块，其中输入与控制板由信号输入电路、电平指示电路、电子音量控制电路、信号缓冲电路、多级风扇控制电路、继电器控制、电路温度检测电路、直流偏移检测电路和MCU控制电路组成，主要作用是对输入信号作初步处理，对功放保护信号进行处理分析并准确控制风扇转速与各项功放保护；显示板主要由按键编码器控制电路与LCD显示电路组成，其主要作用是准确显示功放各项参数，并可以通过按键与编码器对功放的工作状态进行调整；整流滤波与电压切换板主要由整流滤波电路与功放电压切换电路组成，主要作用是对变压器输出的交流电进行整流滤波并根据功放所需电压要求将多路直流电进行切换准确提供功放当前所需直流电压；电源输入板由电源输入通路与快速关机电路组成，主要作用是控制整机供电的通断和在关机瞬间快速断开功放所有继电器实现快速关机；功放板主要由功放输入差分电路、功放偏置电路、功放过流保护检测电路与功率放大电路组成，主要作用是对输入弱信号进行功率放大，对功放可能出现的过流信号进行检测并将过流保护信号告知MCU使MCU控制功放保护；这五个模块独立设置，并电连接在一起，其中，显示板模块设置于面板上，输入与控制板模块、整流滤波与电压切换板模块、电源输入板模块和功放板模块则设置于壳体内，壳体内部的两侧设置有两个风道，以便于热量快速散发，提高散热效率。 

所述风道，是由散热器构成，且风道后端的壳体上均设置有散热孔，以提高散热效率。 

更进一步，所述散热器的后部设置有散热风扇，散热风扇对着散热孔，以有效地提高散热效果。 

上述散热器，由上下两层叠加的散热片构成，两层散热片，能够有效地整机散热面积，提高散热效果。 

所述风道前端的面板上也可设置散热孔，以利于进行散热。 

所述功放板模块，其紧贴散热片设置，以便于进行散热。 

更进一步，所述功放板模块的功放管直接压合于散热片上， 

控制电路中设置复数个二极管温度取样电路，以精确地对整机各个重要部件温度进行控制。 

电源控制电路中，为了减少电路的功耗，采用导通阻抗极低的场效应管做电压切换。 

所述电源输入板模块设置于风道的前部，以便于电源输入板的散热。 

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：采用模块化的设计，使各个模块可根据需要进行组合，便于功放的具体应用；在保证AB类功放的具有高质量音色的前提下最大限度的降低整机功耗，减少系统发热，降低系统重量。采用功放模块的布局和声道的风道设计，使功放散热效率提高迅速释放淤积热量提高机器可靠性稳定性。 

附图说明

图1是本实用新型所实施的结构示意图。 

图2为本实用新型所实施散热器与功放管压合的结构示意图。 

图3为本实用新型所实施电源管理电路的电路图。 

图中，1为面板，2为副面板，3为底板，4为后板，5为显示板，6为电源开关，7为电源输入板，8为变压器，9为右散热器， 10为左散热器，11为整流滤波与电压切换板，12为输入与控制板，13为风扇，14为功放板，15为风道窗，16为散热器托架。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

请参阅图1所示，本实用新型的实现主要包括有面板1、底板3、后板4、显示板5、电源输入板7、变压器8、散热器、整流滤波和电压切换板11、输入与控制板12、功放板14。，其中该功放系统分为输入与控制板12、整流滤波与电压切换板11、显示板5、电源输入板7和功放板14五个单独的模块。这五个模块独立设置，并电连接在一起。 

在本实用新型的前部是面板1，通常还设置副面板2，在副面板2装有显示板5电源开关6。底板3向两侧延伸，和后板4形成容纳功放控制系统的壳体，在该壳体的中部，分别设置有变压器8、整流滤波和电压切换板11和输入与控制板12。壳体的两侧则具有两个风道，其中每个风道是由长条状的散热器构成，左边的风道是由左散热器10构成，右边的则是由右散热器9构成。更进一步，结合图2所示，每个散热器是由上下堆叠的两个散热片构成，例如，左散热器10设置于散热器托架16上，其内侧固定有功放板14，右散热器9结构与左散热器是相同的。 

在左散热器10的前部，设置电源输入板7，以能够快速降低电源输入板7的热量。同时，对应风道位置的副面板2上，具有风道孔15，以快速散热。 

右散热器9、左散热器10的后部均设置有风扇13，以便于快速散热。 

本实用新型的主要特点是效率高和产品稳定可靠，这是由于采用模块化设计，使机器可以衍生出不同功率不同通道数的一系列功放产品。机器的电性能指标高：总谐波失真小于0.025％信噪比大于100DB阻尼系数大于500。 

在电源管理电路中，如图3所示，采用导通阻抗极低的场效应管做电压切换，开关损耗极低，以至于不用加散热片，同时，场效应管采用高品质运放驱动电路作为驱动，使电源电压切换更加精准。 

主功放电路采用现有的高稳定性高可靠性的高保真放大电路，从而实现整机的稳定可靠与高音质的要求。 

本实用新型的实施，还在原有专业功放的基础上增加了LCD显示屏，通过该LCD显示屏可以显示音量、功放散热器温度、压限控制和电平指示等诸多功能，这有助于使用者更直观的操作机器。 

在内部控制中，本实用新型使用MCU处理器对电路中的电子元器件进行实时的监测，对有过热、异常现象的元件或电路单元进行采样，再通过MCU内部的算法对采样信号进行处理，最终输出有效保护控制信号，从而达到整机安全可靠保护。由于使用了MCU微处理器功放的很多功能都实现了智能化。如：电子音量控制，实现了音量控制高精准度，并能根据客户需求设置最大音量，以保证功放能在各个场合下都能有出色的表现；多级风扇控制，实现了风扇转数随着各个温度检测点的温度升高而逐渐提高，在有效满足散热的情况下避免了功放在冷机状态下风扇噪音过大的现象；公共继电器保护控制，当MCU接收到功放各个保护点的保护指令后能够精准使继电器单个或多个跳开或吸合，并能实现开机次数设定等功能；电平指示控制，打破了传统功放电平指示粗略性，实现了了更加精准更加直观的电平指示。 

模块化的总体布局就是将整个系统合理的分为输入与控制板、整流滤波与电压换板、显示板、电源输入板、功放板五个单独的模块，这样的结构设计使系统复杂电路简单化，系统的生产安装更加简便，大大提高生产效率，模块化的设计使该系统可以根据市场需求在不更改系统尺寸的前提下变换出两声道、三声道、四声道和450w、600w、900w、1300w各种的系统产品。 

每块功放板模块的功放管都采用与散热片直接压合的形式，抛开传统绝缘层的热传递阻隔功放管得以迅速释放淤积热量，使功率管与散热片实现无温差传热，然后将两个功放模块组合成一个整体模块采用高速风扇紧贴并密封组合体用向外抽风的形式快速的带走热量，这样的风道设计大大提高了系统的散热效率，使整机1/8功率长时间工作时功放散热器稳定在86℃下。 

经检测，本实用新型所实现的功放，不仅使产品最终到达了Class AB工作模式功放的高音质且专业稳定的音频放大效果，还使整机功耗降低为传统功放的50％,减少了系统发热，降低了产品重量；完善的保护方案，避免失误操作可能导致的机器损坏和错误保护导致的尴尬场面；模块化的总体布局使2U机身即可实现高达1300W*4（8Ohm负载）的强劲功率；高效的两侧风道设计使产品1/8功率长时间工作时功放散热器稳定在86℃下。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种模块化的专业功放，包括有面板、壳体及控制系统，其特征在于该功放的控制系统分为输入与控制板、整流滤波与电压切换板、显示板、电源输入板、功放板五个单独的模块，其中输入与控制板由信号输入电路、电平指示电路、电子音量控制电路、信号缓冲电路、多级风扇控制电路、继电器控制、电路温度检测电路、直流偏移检测电路和MCU控制电路组成，对输入信号作初步处理，对功放保护信号进行处理分析并准确控制风扇转速与各项功放保护；显示板主要由按键编码器控制电路与LCD显示电路组成，显示功放各项参数，并可以通过按键与编码器对功放的工作状态进行调整；整流滤波与电压切换板主要由整流滤波电路与功放电压切换电路组成，对变压器输出的交流电进行整流滤波，并根据功放所需电压要求将多路直流电进行切换准确提供功放当前所需直流电压；电源输入板由电源输入通路与快速关机电路组成，控制整机供电的通断和在关机瞬间快速断开功放所有继电器实现快速关机；功放板主要由功放输入差分电路、功放偏置电路、功放过流保护检测电路与功率放大电路组成，对输入弱信号进行功率放大，对功放可能出现的过流信号进行检测并将过流保护信号告知MCU使MCU控制功放保护；这五个模块独立设置，并电连接在一起，其中，显示板模块设置于面板上，输入与控制板模块、整流滤波与电压切换板模块、电源输入板模块和功放板模块则设置于壳体内；壳体内部的两侧设置有两个风道。

2.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征在于所述风道，是由散热器构成，且风道后端的壳体上均设置有散热孔。

3.如权利要求2所述的模块化的专业功放，其特征在于所述散热器的后部设置有散热风扇，散热风扇对着散热孔。

4.如权利要求2所述的模块化的专业功放，其特征在于上述散热器，由上下两层叠加的散热片构成。

5.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征在于所述风道前端的面板上也可设置散热孔。

6.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征在于所述功放板模块，其紧贴散热片设置。

7.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征在于更所述功放板模块的功放管直接压合于散热片上。

8.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征在于控制电路中设置复数个二极管取样电路。

9.如权利要求1所述的模块化的专业功放，其特征所述电源输入板模块设置于风道的前部。

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