CN203596799U - 自动切换功放电源电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动切换功放电源电路及装置，其中自动切换功放电源电路连接于功放电源和音频功率放大设备之间，包括电源输入端、电源输出控制模块、电源切换模块和倍压模块。本实用新型的自动切换功放电源电路，通过电源输出控制模块和电源切换模块检测功放电源输出的两路供电电压，电源输出控制模根据检测结果控制供电电压是否输出至音频功率放大设备进行供电，电源切换模块在一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压的输出路径，并且通过倍压模块将上述另一路供电电压转换为原来的两倍后，代替原来的供电电压给音频功率放大设备供电，确保了音频功率放大设备正常工作，避免音频功率放大设备因供电电压发生故障而损坏。

Description

自动切换功放电源电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种自动切换功放电源电路及装置。

背景技术

目前，音频功率放大设备大多采用双电源供电的方式，在功放电源的两路供电电压都正常输出时，音频功率放大设备正常工作，当其中的某一路供电电压发生故障时，音频功率放大设备将无法正常工作，甚至在某一路供电电压发生故障时，不能进行相关保护，例如及时切断功放电源的供电，将导致音频功率放大设备的损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种自动切换功放电源电路及装置，旨在功放电源的一路供电电压出现故障时，确保音频功率放大设备正常工作，避免音频功率放大设备因供电电压异常而损坏。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种自动切换功放电源电路，该自动切换功放电源电路连接于功放电源和音频功率放大设备之间，包括：

用于输入所述功放电源输出的两路供电电压的电源输入端；

用于检测所述供电电压，并根据检测结果控制所述供电电压是否输出至所述音频功率放大设备进行供电的电源输出控制模块；

用于检测所述供电电压，且在所述功放电源输出的其中一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压输出路径的电源切换模块；以及

用于将所述电源切换模块输出的供电电压转换为原来的两倍后，输出至所述音频功率放大设备进行供电的倍压模块；其中，

所述电源输入端与所述功放电源的输出端连接；所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源输出控制模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接；所述电源切换模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源切换模块的输出端与所述倍压模块的输入端连接，所述倍压模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接。

优选地，所述电源输入端包括第一电源输入端和第二电源输入端，所述电源输出控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述电源切换模块包括第一切换单元和第二切换单元，所述倍压模块包括第一倍压单元和第二倍压单元，所述音频功率放大设备的供电端包括第一供电端和第二供电端；

所述第二电源输入端分别与所述第一控制单元的输入端、所述第一切换单元的输入端、所述第二控制单元的控制端和所述第二切换单元的控制端连接；所述第一电源输入端分别与所述第一控制单元的控制端、所述第一切换单元的控制端、所述第二控制单元的输入端和所述第二切换单元的输入端连接；

所述第一控制单元的输出端与所述音频功率放大设备的第一供电端连接，所述第二控制单元的输出端与所述音频功率放大设备的第二供电端连接；所述第一切换单元的输出端与所述第一倍压单元的输入端连接，所述第二切换单元的输出端与所述第二倍压单元的输入端连接；所述第一倍压单元的输出端与所述音频功率放大设备的第一供电端连接，所述第二倍压单元的输出端与所述音频功率放大设备的第二供电端连接。

优选地，所述第一控制单元包括第一参考电压输入端、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容；

所述第一三极管的发射极与所述第二电源输入端连接，所述第一三极管的基极经由所述第一电阻与所述第二电源输入端连接，且经由所述第二电阻与所述第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极与所述音频功率放大设备的第一供电端连接；

所述第二三极管的基极经由所述第三电阻与第一电源输入端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一参考电压输入端连接；

所述第一电容的一端与所述第二电源输入端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电容的另一端接地。

优选地，所述第二控制单元包括第二参考电压输入端、第三三极管、第四三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容和第四电容；

所述第三三极管的发射极与所述第一电源输入端连接，所述第三三极管的基极经由所述第四电阻与所述第一电源输入端连接，且经由所述第五电阻与所述第四三极管的集电极连接，所述第三三极管的集电极与所述音频功率放大设备的第二供电端连接；

所述第四三极管的基极经由所述第六电阻与第二电源输入端连接，所述第四三极管的发射极与所述第二参考电压输入端连接；

所述第三电容的一端与所述第一电源输入端连接，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端接地。

优选地，所述第一切换单元包括第三参考电压输入端、第五三极管、第六三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五电容和第六电容；

所述第五三极管的发射极与所述第二电源输入端连接，所述第五三极管的基极经由所述第七电阻与所述第二电源输入端连接，且经由所述第八电阻与所述第六三极管的集电极连接，所述第五三极管的集电极与所述第一倍压单元的输入端连接；

所述第六三极管的基极经由所述第九电阻与第一电源输入端连接，所述第六三极管的发射极与所述第三参考电压输入端连接；

所述第五电容的一端与所述第二电源输入端连接，所述第五电容的另一端接地；所述第六电容的一端与所述第五三极管的集电极连接，所述第六电容的另一端接地。

优选地，所述第二切换单元包括第四参考电压输入端、第七三极管、第八三极管、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第五电容和第六电容；

所述第七三极管的发射极与所述第一电源输入端连接，所述第七三极管的基极经由所述第十电阻与所述第一电源输入端连接，且经由所述第十一电阻与所述第八三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极与所述第二倍压单元的输入端连接；

所述第八三极管的基极经由所述第十二电阻与第二电源输入端连接，所述第八三极管的发射极与所述第四参考电压输入端连接；

所述第七电容的一端与所述第一电源输入端连接，所述第七电容的另一端接地；所述第八电容的一端与所述第七三极管的集电极连接，所述第八电容的另一端接地。

优选地，所述第一三极管为NPN三极管，所述第二三极管为NPN三极管，所述第三三极管为PNP三极管，所述第四三极管为PNP三极管，所述第五三极管为NPN三极管，所述第六三极管为PNP三极管，所述第七三极管为PNP三极管，所述第八三极管为NPN三极管。

优选地，所述第一倍压单元包括第一双向二极管、第九电容、第十电容、第一电解电容和第一倍压输出端；

所述第一双向二极管的公共极经由所述第九电阻与所述第五三极管的集电极连接，所述第一双向二极管的阳极与所述第一倍压输出端连接，所述第一双向二极管的阴极接地；

所述第十电容的一端与所述第一双向二极管的阳极连接，所述第十电容的另一端接地；所述第一电解电容的负极与所述第一双向二极管的阳极连接，所述第一电解电容的正极接地。

优选地，所述第二倍压单元包括第二双向二极管、第十一电容、第十二电容、第二电解电容和第二倍压输出端；

所述第二双向二极管的公共极经由所述第十一电容与所述第七三极管的集电极连接，所述第二双向二极管的阳极接地，所述第二双向二极管的阴极与所述第二倍压输出端连接；

所述第十二电容的一端与所述第二双向二极管的阴极连接，所述第十二电容的另一端接地；所述第二电解电容的正极与所述第二双向二极管的阴极连接，所述第二电解电容的负极接地。

本实用新型还提出一种自动切换功放电源装置，该自动切换功放电源装置包括自动切换功放电源电路，该自动切换功放电源电路连接于功放电源和音频功率放大设备之间，包括：

用于输入所述功放电源输出的两路供电电压的电源输入端；

用于检测所述供电电压，并根据检测结果控制所述供电电压是否输出至所述音频功率放大设备进行供电的电源输出控制模块；

用于检测所述供电电压，且在所述功放电源输出的其中一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压输出路径的电源切换模块；以及

用于将所述电源切换模块输出的供电电压转换为原来的两倍后，输出至所述音频功率放大设备进行供电的倍压模块；其中，

所述电源输入端与所述功放电源的输出端连接；所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源输出控制模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接；所述电源切换模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源切换模块的输出端与所述倍压模块的输入端连接，所述倍压模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接。

本实用新型提出的自动切换功放电源电路，通过电源输出控制模块检测功放电源输出的两路供电电压，并根据检测结果控制供电电压是否输出至音频功率放大设备进行供电，同时电源切换模块也检测功放电源输出的两路供电电压，且在一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压输出路径，并通过倍压模块将电源切换模块输出的供电电压转换为原来的两倍后，输出至音频功率放大设备进行供电。从而，在功放电源输出的两路供电电压中，有一路供电电压发生故障时，倍压模块将另一路供电电压转换为原来的两倍后，代替原来的供电电压给音频功率放大设备供电，确保了音频功率放大设备正常工作，避免音频功率放大设备因供电电压发生故障而损坏。

附图说明

图1为本实用新型自动切换功放电源电路较佳实施例的原理框图；

图2为本实用新型自动切换功放电源电路一具体实施例的原理框图；

图3为图2所示自动切换功放电源电路的电路结构示意图。

本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。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。

本实用新型提出一种自动切换功放电源电路。

参照图1，图1为本实用新型自动切换功放电源电路较佳实施例的原理框图。

本实用新型较佳实施例中，自动切换功放电源电路100连接于功放电源（图未示）和音频功率放大设备200之间，该自动切换功放电源电路100包括电源输入端VIN、电源输出控制模块110、电源切换模块120和倍压模块130。电源输入端VIN用于输入功放电源输出的两路供电电压，电源输出控制模块110用于检测供电电压，并根据检测结果控制供电电压是否输出至音频功率放大设备200进行供电，电源切换模块120用于检测供电电压，且在功放电源输出的其中一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压输出路径，倍压模块130用于将电源切换模块120输出的供电电压转换为原来的两倍后，输出至音频功率放大设备200进行供电。

其中，电源输入端VIN与功放电源的输出端连接；电源输出控制模块110的输入端与电源输入端VIN连接，电源输出控制模块110的输出端与音频功率放大设备200的供电端连接；电源切换模块120的输入端与电源输入端VIN连接，电源切换模块120的输出端与倍压模块130的输入端连接，倍压模块130的输出端与音频功率放大设备200的供电端连接。

在本实施例中，通过电源输入端VIN输入功放电源输出的两路供电电压，该两路供电电压包括正供电电压（如+12V）和负供电电压（如-12V）。电源输出控制模块110检测功放电源输出的两路供电电压，并根据检测结果控制供电电压是否输出至音频功率放大设备200进行供电，当功放电源输出的两路供电电压都正常输出时，电源输出控制模块110导通，供电电压被输出至音频功率放大设备200的供电端，给音频功率放大设备200供电，音频功率放大设备200正常工作；当功放电源输出的两路供电电压中有一路供电电压发生故障，如正供电电压低于预设的最低电压阀值，或者负供电电压高于预设的最高电压阀值时，电源输出控制模块110关断，切断功放电源的另一路供电电压向音频功率放大设备200输出。同时，电源切换模块120也检测功放电源输出的两路供电电压，且在放电源输出的其中一路供电电压发生故障时切换放电源输出的另一路供电电压的输出路径，即电源输出控制模块110切断上述功放电源的另一路供电电压向音频功率放大设备200输出的同时，电源切换模块120将上述功放电源的另一路供电电压输出至倍压模块130，并通过倍压模块130将电源切换模块120输出的上述另一路供电电压转换为原来的两倍后，输出至音频功率放大设备200进行供电。

相对于现有技术，本实用新型的自动切换功放电源电路100，在功放电源输出的两路供电电压中，有一路供电电压发生故障时，倍压模块130将另一路供电电压转换为原来的两倍后，代替原来的供电电压给音频功率放大设备200供电，确保了音频功率放大设备200正常工作，避免音频功率放大设备200因供电电压发生故障而损坏。

再参照图2，图2为本实用新型自动切换功放电源电路一具体实施例的原理框图。

如图2所示，电源输入端VIN包括第一电源输入端V11和第二电源输入端V12，电源输出控制模块110包括第一控制单元111和第二控制单元112，电源切换模块120包括第一切换单元121和第二切换单元122，倍压模块130包括第一倍压单元131和第二倍压单元132，音频功率放大设备200的供电端包括第一供电端和第二供电端。

第二电源输入端V12分别与第一控制单元111的输入端、第一切换单元121的输入端、第二控制单元112的控制端和第二切换单元122的控制端连接；第一电源输入端V11分别与第一控制单元111的控制端、第一切换单元121的控制端、第二控制单元112的输入端和第二切换单元122的输入端连接。

第一控制单元111的输出端与音频功率放大设备200的第一供电端连接，第二控制单元112的输出端与音频功率放大设备200的第二供电端连接；第一切换单元121的输出端与第一倍压单元131的输入端连接，第二切换单元122的输出端与第二倍压单元132的输入端连接；第一倍压单元131的输出端与音频功率放大设备200的第一供电端连接，第二倍压单元132的输出端与音频功率放大设备200的第二供电端连接。

再参照图3，图3为图2所示自动切换功放电源电路的电路结构示意图。

如图3所示，第一控制单元111包括第一参考电压输入端V21、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2。在本实施例中，第一三极管Q1为NPN三极管，第二三极管Q2为NPN三极管。

第一三极管Q1的发射极与第二电源输入端V12连接，第一三极管Q1的基极经由第一电阻R1与第二电源输入端V12连接，且经由第二电阻R2与第二三极管Q2的集电极连接，第一三极管Q1的集电极与音频功率放大设备200的第一供电端连接。

第二三极管Q2的基极经由第三电阻R3与第一电源输入端V11连接，第二三极管Q2的发射极与第一参考电压输入端V21连接。

第一电容C1的一端与第二电源输入端V12连接，第一电容C1的另一端接地；第二电容C2的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第二电容C2的另一端接地。

具体地，第二控制单元112包括第二参考电压输入端V22、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3和第四电容C4。在本实施例中，第三三极管Q3为PNP三极管，第四三极管Q4为PNP三极管。

第三三极管Q3的发射极与第一电源输入端V11连接，第三三极管Q3的基极经由第四电阻R4与第一电源输入端V11连接，且经由第五电阻R5与第四三极管Q4的集电极连接，第三三极管Q3的集电极与音频功率放大设备200的第二供电端连接。

第四三极管Q4的基极经由第六电阻R6与第二电源输入端V12连接，第四三极管Q4的发射极与第二参考电压输入端V22连接。

第三电容C3的一端与第一电源输入端V11连接，第三电容C3的另一端接地；第四电容C4的一端与第三三极管Q3的集电极连接，第四电容C4的另一端接地。

具体地，第一切换单元121包括第三参考电压输入端V23、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第五电容C5和第六电容C6。在本实施例中，第五三极管Q5为NPN三极管，第六三极管Q6为PNP三极管。

第五三极管Q5的发射极与第二电源输入端V12连接，第五三极管Q5的基极经由第七电阻R7与第二电源输入端V12连接，且经由第八电阻R8与第六三极管Q6的集电极连接，第五三极管Q5的集电极与第一倍压单元131的输入端连接。

第六三极管Q6的基极经由第九电阻R9与第一电源输入端V11连接，第六三极管Q6的发射极与第三参考电压输入端V23连接。

第五电容C5的一端与第二电源输入端V12连接，第五电容C5的另一端接地；第六电容C6的一端与第五三极管Q5的集电极连接，第六电容C6的另一端接地。

具体地，第二切换单元122包括第四参考电压输入端V24、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第五电容C5和第六电容C6。在本实施例中，第七三极管Q7为PNP三极管，第八三极管Q8为NPN三极管。

第七三极管Q7的发射极与第一电源输入端V11连接，第七三极管Q7的基极经由第十电阻R10与第一电源输入端V11连接，且经由第十一电阻R11与第八三极管Q8的集电极连接，第七三极管Q7的集电极与第二倍压单元132的输入端连接。

第八三极管Q8的基极经由第十二电阻R12与第二电源输入端V12连接，第八三极管Q8的发射极与第四参考电压输入端V24连接。

第七电容C7的一端与第一电源输入端V11连接，第七电容C7的另一端接地；第八电容C8的一端与第七三极管Q7的集电极连接，第八电容C8的另一端接地。

具体地，第一倍压单元131包括第一双向二极管D1、第九电容C9、第十电容C10、第一电解电容CE1和第一倍压输出端V31。在本实施例中，第一双向二极管D1的内部结构由两个二极管同向连接构成，包括公共极a1、阳极a2和阴极a3，其中公共极a1为第一双向二极管D1内部的一个二极管的阴极与另一个二极管的阳极连接的公共端。

第一双向二极管D1的公共极a1经由第九电阻R9与第五三极管Q5的集电极连接，第一双向二极管D1的阳极a2与第一倍压输出端V31连接，第一双向二极管D1的阴极a3接地，第一倍压输出端V31与音频功率放大设备200的第一供电端连接。

第十电容C10的一端与第一双向二极管D1的阳极a2连接，第十电容C10的另一端接地；第一电解电容CE1的负极与第一双向二极管D1的阳极a2连接，第一电解电容CE1的正极接地。

具体地，第二倍压单元132包括第二双向二极管D2、第十一电容C11、第十二电容C12、第二电解电容CE2和第二倍压输出端V32。在本实施例中，第二双向二极管D2的内部结构由两个二极管同向连接构成，包括公共极b1、阳极b2和阴极b3，其中公共极b1为第二双向二极管D2内部的一个二极管的阴极与另一个二极管的阳极连接的公共端。

第二双向二极管D2的公共极b1经由第十一电容C11与第七三极管Q7的集电极连接，第二双向二极管D2的阳极b2接地，第二双向二极管D2的阴极b3与第二倍压输出端V32连接，第二倍压输出端V32与音频功率放大设备200的第二供电端连接。

第十二电容C12的一端与第二双向二极管D2的阴极b3连接，第十二电容C12的另一端接地；第二电解电容CE2的正极与第二双向二极管D2的阴极b3连接，第二电解电容CE2的负极接地。

下面以功放电源输出+12V和-12V两路供电电压，从第一电源输入端V11输入的供电电压为+12V，从第二电源输入端V12输入的供电电压为-12V，从第一参考电压输入端V21输入的参考电压为+1.3V，从第二参考电压输入端V22输入的参考电压为-1.3V，从第三参考电压输入端V23输入的参考电压为+2.7V，从第四参考电压输入端V24输入的参考电压为-2.7V，+2V为+12V供电电压的最低电压阀值，-2V为-12V供电电压的最高电压阀值，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7和第八三极管Q8的导通电压均为0.7V为例，对本实用新型自动切换功放电源电路100的工作原理进行说明：

当功放电源输出的两路供电电压都正常输出时，从第一电源输入端V11输入+12V供电电压，从第二电源输入端V12输入-12V供电电压。

第一控制单元111中，第一电源输入端V11输入的+12V供电电压经由第三电阻R3输入到第二三极管Q2的基极，第一参考电压输入端V21输入的+1.3V参考电压输入到第二三极管Q2的发射极，从而第二三极管Q2导通，此时+1.3V参考电压经由第二三极管Q2、第二电阻R2输入到第一三极管Q1的基极，而且第二电源输入端V12输入的-12V供电电压输入到第一三极管Q1的发射极，从而第一三极管Q1导通，-12V供电电压经由第一三极管Q1输出至音频功率放大设备200的第一供电端。

第二控制单元112中，第二电源输入端V12输入的-12V供电电压经由第六电阻R6输入到第四三极管Q4的基极，第二参考电压输入端V22输入的-1.3V参考电压输入到第四三极管Q4的发射极，从而第四三极管Q4导通，此时-1.3V参考电压经由第四三极管Q4、第五电阻R5输入到第三三极管Q3的基极，而且第一电源输入端V11输入的+12V供电电压输入到第三三极管Q3的发射极，从而第三三极管Q3导通，+12V供电电压经由第三三极管Q3输出至音频功率放大设备200的第二供电端。

第一切换单元121中，第一电源输入端V11输入的+12V供电电压经由第九电阻R9输入到第六三极管Q6的基极，第三参考电压输入端V23输入的+2.7V参考电压输入到第六三极管Q6的发射极，从而第六三极管Q6截止，此时第二电源输入端V12输入的-12V供电电压经由第七电阻R7输入到第五三极管Q5的基极，而且第二电源输入端V12输入的-12V供电电压输入到第五三极管Q5的发射极，从而第五三极管Q5截止，此时第一倍压单元131不工作。

第二切换单元122中，第二电源输入端V12输入的-12V供电电压经由第十二电阻R12输入到第八三极管Q8的基极，第四参考电压输入端V24输入的-2.7V参考电压输入到第八三极管Q8的发射极，从而第八三极管Q8截止，此时第一电源输入端V11输入的+12V供电电压经由第十电阻R10输入到第七三极管Q7的基极，而且第一电源输入端V11输入的+12V供电电压输入到第七三极管Q7的发射极，从而第七三极管Q7截止，此时第二倍压单元132不工作。

由此可知，功放电源的两路供电电压正常输出时，+12V和-12V供电电压分别输出至音频功率放大设备200的第一供电端和第二供电端，给音频功率放大设备200供电，从而音频功率放大设备200正常工作。

当功放电源输出的+12V供电电压发生故障，从+12V变到小于+2V时，从第一电源输入端V11输入的电压小于+2V，从第二电源输入端V12输入-12V供电电压。

第一控制单元111中，第二三极管Q2的基极电压小于+2V，第二三极管Q2的发射极电压为+1.3V，第二三极管Q2的基极、发射极之间的压差小于0.7V，第二三极管Q2截止，从而第一三极管Q1也截止，切断-12V供电电压向音频功率放大设备200输出。

第一切换单元121中，第六三极管Q6的基极电压小于+2V，第六三极管Q6的发射极电压为+2.7V，第六三极管Q6的发射极、基极之间的压差大于0.7V，从而第六三极管Q6导通，第三参考电压输入端V23输入的+2.7V参考电压经由第六三极管Q6、第八电阻R8输入到第五三极管Q5的基极，而且第五三极管Q5的发射极电压为-12V，从而第五三极管Q5导通，-12V供电电压经由第五三极管Q5向第一倍压单元131输出。

在此需要说明的是，功放电源属于开关电源，因此功放电源输出的+12V和-12V供电电压为PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号。

第一倍压单元131中，当-12V供电电压处于正半周时，第一双向二极管D1的公共极a1、阳极a2之间导通，第九电容C9上的电压等于第二电源输入端V12输入的电压，当-12V供电电压处于负半周时，第一双向二极管D1的公共极a1、阴极a3之间导通，第十电容C10上的电压等于第二电源输入端V12输入的电压加上第九电容C9上的电压，从而第十电容C10上的电压等于-24V，从第一倍压输出端V31输出的电压为-24V，因此第一倍压单元131输出至音频功率放大设备200的第一供电端的电压为-24V，满足音频功率放大设备200正常工作所需的工作电压，音频功率放大设备200正常工作。

由此可知，在功放电源输出的+12V供电电压发生故障时，第一倍压单元131将-12V供电电压转换为-24V，给音频功率放大设备200供电，音频功率放大设备200正常工作。

当功放电源输出的-12V供电电压发生故障，从-12V变到大于-2V时，从第一电源输入端V11输入+12V供电电压，从第二电源输入端V12输入的电压大于-2V。

第二控制单元112中，第四三极管Q4的基极电压大于-2V，第四三极管Q4的发射极电压为-1.3V，第四三极管Q4的发射极、基极之间的压差小于0.7V，第四三极管Q4截止，从而第三三极管Q3也截止，切断+12V供电电压向音频功率放大设备200输出。

第二切换单元122中，第八三极管Q8的基极电压大于-2V，第八三极管Q8的发射极电压为-2.7V，第八三极管Q8的基极、发射极之间的压差大于0.7V，从而第八三极管Q8导通，第四参考电压输入端V24输入的-2.7V参考电压经由第八三极管Q8、第十一电阻R11输入到第七三极管Q7的基极，而且第七三极管Q7的发射极电压为+12V，从而第七三极管Q7导通，-12V供电电压经由第七三极管Q7向第二倍压单元132输出。

第二倍压单元132中，当+12V供电电压处于正半周时，第二双向二极管D2的公共极b1、阴极b3之间导通，第十一电容C11上的电压等于第一电源输入端V11输入的电压，当+12V供电电压处于负半周时，第二双向二极管D2的公共极b1、阳极b2之间导通，第十二电容C12上的电压等于第一电源输入端V11输入的电压加上第十一电容C11上的电压，从而第十二电容C12上的电压等于+24V，从第二倍压输出端V32输出的电压为+24V，因此第二倍压单元132输出至音频功率放大设备200的第二供电端的电压为+24V，满足音频功率放大设备200正常工作所需的工作电压，音频功率放大设备200正常工作。

由此可知，在功放电源输出的-12V供电电压发生故障时，第二倍压单元132将+12V供电电压转换为+24V，给音频功率放大设备200供电，音频功率放大设备200正常工作。

不难理解的是，本实用新型中，若要改变所设定的+12V电压的最低电压阀值、-12V电压的最高电压阀值，则第一参考电压输入端V21、第二参考电压输入端V22、第三参考电压输入端V23和第四参考电压输入端V24输入的参考电压也要相应地改变，例如，将+12V电压的最低电压阀值设定为+4V，-12V电压的最高电压阀值设定为-4V，则从第一参考电压输入端V21输入的参考电压应当为+3.3V，从第二参考电压输入端V22输入的参考电压应当为-3.3V，从第三参考电压输入端V23输入的参考电压应当为+4.7V，从第四参考电压输入端V24输入的参考电压应当为-4.7V，在此不作限制。

本实用新型还提出一种自动切换功放电源装置，该自动切换功放电源装置包括自动切换功放电源电路100，该自动切换功放电源电路100的结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动切换功放电源电路，连接于功放电源和音频功率放大设备之间，其特征在于，包括：

用于输入所述功放电源输出的两路供电电压的电源输入端；

用于检测所述供电电压，并根据检测结果控制所述供电电压是否输出至所述音频功率放大设备进行供电的电源输出控制模块；

用于检测所述供电电压，且在所述功放电源输出的其中一路供电电压发生故障时切换另一路供电电压输出路径的电源切换模块；以及

用于将所述电源切换模块输出的供电电压转换为原来的两倍后，输出至所述音频功率放大设备进行供电的倍压模块；其中，

所述电源输入端与所述功放电源的输出端连接；所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源输出控制模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接；所述电源切换模块的输入端与所述电源输入端连接，所述电源切换模块的输出端与所述倍压模块的输入端连接，所述倍压模块的输出端与所述音频功率放大设备的供电端连接。

2.如权利要求1所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述电源输入端包括第一电源输入端和第二电源输入端，所述电源输出控制模块包括第一控制单元和第二控制单元，所述电源切换模块包括第一切换单元和第二切换单元，所述倍压模块包括第一倍压单元和第二倍压单元，所述音频功率放大设备的供电端包括第一供电端和第二供电端；

所述第二电源输入端分别与所述第一控制单元的输入端、所述第一切换单元的输入端、所述第二控制单元的控制端和所述第二切换单元的控制端连接；所述第一电源输入端分别与所述第一控制单元的控制端、所述第一切换单元的控制端、所述第二控制单元的输入端和所述第二切换单元的输入端连接；

所述第一控制单元的输出端与所述音频功率放大设备的第一供电端连接，所述第二控制单元的输出端与所述音频功率放大设备的第二供电端连接；所述第一切换单元的输出端与所述第一倍压单元的输入端连接，所述第二切换单元的输出端与所述第二倍压单元的输入端连接；所述第一倍压单元的输出端与所述音频功率放大设备的第一供电端连接，所述第二倍压单元的输出端与所述音频功率放大设备的第二供电端连接。

3.如权利要求2所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第一控制单元包括第一参考电压输入端、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容；

所述第一三极管的发射极与所述第二电源输入端连接，所述第一三极管的基极经由所述第一电阻与所述第二电源输入端连接，且经由所述第二电阻与所述第二三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极与所述音频功率放大设备的第一供电端连接；

所述第二三极管的基极经由所述第三电阻与第一电源输入端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一参考电压输入端连接；

所述第一电容的一端与所述第二电源输入端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第二电容的另一端接地。

4.如权利要求3所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第二控制单元包括第二参考电压输入端、第三三极管、第四三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容和第四电容；

所述第三三极管的发射极与所述第一电源输入端连接，所述第三三极管的基极经由所述第四电阻与所述第一电源输入端连接，且经由所述第五电阻与所述第四三极管的集电极连接，所述第三三极管的集电极与所述音频功率放大设备的第二供电端连接；

所述第四三极管的基极经由所述第六电阻与第二电源输入端连接，所述第四三极管的发射极与所述第二参考电压输入端连接；

所述第三电容的一端与所述第一电源输入端连接，所述第三电容的另一端接地；所述第四电容的一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端接地。

5.如权利要求4所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第一切换单元包括第三参考电压输入端、第五三极管、第六三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第五电容和第六电容；

所述第五三极管的发射极与所述第二电源输入端连接，所述第五三极管的基极经由所述第七电阻与所述第二电源输入端连接，且经由所述第八电阻与所述第六三极管的集电极连接，所述第五三极管的集电极与所述第一倍压单元的输入端连接；

所述第六三极管的基极经由所述第九电阻与第一电源输入端连接，所述第六三极管的发射极与所述第三参考电压输入端连接；

所述第五电容的一端与所述第二电源输入端连接，所述第五电容的另一端接地；所述第六电容的一端与所述第五三极管的集电极连接，所述第六电容的另一端接地。

6.如权利要求5所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第二切换单元包括第四参考电压输入端、第七三极管、第八三极管、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第五电容和第六电容；

所述第七三极管的发射极与所述第一电源输入端连接，所述第七三极管的基极经由所述第十电阻与所述第一电源输入端连接，且经由所述第十一电阻与所述第八三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极与所述第二倍压单元的输入端连接；

所述第八三极管的基极经由所述第十二电阻与第二电源输入端连接，所述第八三极管的发射极与所述第四参考电压输入端连接；

所述第七电容的一端与所述第一电源输入端连接，所述第七电容的另一端接地；所述第八电容的一端与所述第七三极管的集电极连接，所述第八电容的另一端接地。

7.如权利要求6所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第一三极管为NPN三极管，所述第二三极管为NPN三极管，所述第三三极管为PNP三极管，所述第四三极管为PNP三极管，所述第五三极管为NPN三极管，所述第六三极管为PNP三极管，所述第七三极管为PNP三极管，所述第八三极管为NPN三极管。

8.如权利要求5所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第一倍压单元包括第一双向二极管、第九电容、第十电容、第一电解电容和第一倍压输出端；

所述第一双向二极管的公共极经由所述第九电阻与所述第五三极管的集电极连接，所述第一双向二极管的阳极与所述第一倍压输出端连接，所述第一双向二极管的阴极接地，所述第一倍压输出端与所述音频功率放大设备的第一供电端连接；

所述第十电容的一端与所述第一双向二极管的阳极连接，所述第十电容的另一端接地；所述第一电解电容的负极与所述第一双向二极管的阳极连接，所述第一电解电容的正极接地。

9.如权利要求6所述的自动切换功放电源电路，其特征在于，所述第二倍压单元包括第二双向二极管、第十一电容、第十二电容、第二电解电容和第二倍压输出端；

所述第二双向二极管的公共极经由所述第十一电容与所述第七三极管的集电极连接，所述第二双向二极管的阳极接地，所述第二双向二极管的阴极与所述第二倍压输出端连接，所述第二倍压输出端与所述音频功率放大设备的第二供电端连接；

所述第十二电容的一端与所述第二双向二极管的阴极连接，所述第十二电容的另一端接地；所述第二电解电容的正极与所述第二双向二极管的阴极连接，所述第二电解电容的负极接地。

10.一种自动切换功放电源装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的自动切换功放电源电路。

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