CN204291350U - 扬声器驱动信号异常检测电路及扬声器保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扬声器驱动信号异常检测电路，该电路包括第一检测电路、第二检测电路、电子开关及输出电路，功放的第一声道和第二声道的正极输出端都连接第一检测电路；功放的第一声道和第二声道的负极输出端都连接第二检测电路；电子开关的第一端分别与第一检测电路和第二检测电路连接，电子开关的第二端与输出电路连接；在第一检测电路和第二检测电路中的至少一个检测到功放输出至扬声器的电压信号高于预设电压值时，触发电子开关开启，以控制输出电路输出异常信号。本实用新型还公开了一种扬声器保护电路。本实用新型实现了对功放输出至扬声器的电压信号进行异常监测，从而可以避免功放输出偏高而损坏扬声器的问题。

Description

扬声器驱动信号异常检测电路及扬声器保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种扬声器驱动信号异常检测电路及扬声器保护电路。

背景技术

扬声器是音响必不可少的组成部分，其主要承担音响的声音输出。

目前音响中扬声器的驱动(功放)，基本都是采用互补推挽式输出，其输出方式为在某一直流电平(用于驱动扬声器工作)的基础上加上交流信号(声音信号)，直接作用在扬声器上，使扬声器发声。虽然此种方式比较高效，但是其对扬声器的耐压要求也高，当驱动信号不稳定或者过强时，就容易损坏扬声器。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种扬声器驱动信号异常检测电路及扬声器保护电路，实现对功放输出至扬声器的电压信号进行异常监测，避免扬声器损坏。

为实现上述目的，本实用新型提供一种扬声器驱动信号异常检测电路，用于检测功放输出至扬声器的电压信号，所述扬声器驱动信号异常检测电路包括第一检测电路、第二检测电路、电子开关及输出电路，所述功放的第一声道和第二声道的正极输出端都连接所述第一检测电路；所述功放的第一声道和第二声道的负极输出端都连接所述第二检测电路；所述电子开关的第一端分别与所述第一检测电路和第二检测电路连接，所述电子开关的第二端与所述输出电路连接；在所述第一检测电路和所述第二检测电路中的至少一个检测到功放输出至扬声器的电压信号高于预设电压值时，触发所述电子开关开启，以控制所述输出电路输出异常信号。

优选地，所述第一检测电路包括第一供电电源、第一电阻、第二电阻及第一开关管，所述第一电阻的一端和第二电阻的一端互连，所述第一电阻的另一端与所述功放的第一声道的正极输出端连接，所述第二电阻的另一端与 所述功放的第二声道的正极输出端连接；所述第一开关管的基极与所述第一电阻和第二电阻互连的一端连接；所述第一开关管的发射极与所述第一供电电源连接，所述第一开关管的集电极与所述电子开关的第一端连接。

优选地，所述第二检测电路包括第二供电电源、第三电阻、第四电阻及第二开关管，所述第三电阻的一端和第四电阻的一端互连，所述第三电阻的另一端与所述功放的第一声道的负极输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述功放的第二声道的负极输出端连接；所述第二开关管的基极与所述第三电阻和第四电阻互连的一端连接；所述第二开关管的发射极与所述第二供电电源连接，所述第二开关管的集电极与所述电子开关的第一端连接。

优选地，所述电子开关包括第三供电电源及第三开关管，第三开关管的基极为所述电子开关的第一端；所述第三开关管的发射极与所述第三供电电源连接，所述第三开关管的集电极为所述电子开关的第二端。

优选地，所述输出电路具有与所述电子开关的第二端连接的启动端及用于输出预设异常信号的输出端；所述输出电路包括第四供电电源、第四开关管及第五电阻，所述第四开关管的基极为所述输出电路的启动端，所述第四开关管的集电极经所述第五电阻与所述第四供电电源连接，所述第四开关管的发射极接地；所述第四开关管的集电极为所述输出电路的输出端。

优选地，所述第一供电电源、第二供电电源、第三供电电源和第四供电电源为同一直流电源。

优选地，所述第一检测电路还包括第一电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻，所述第一电容的一端与第一开关管的基极连接，另一端接地，所述第六电阻的一端与第一开关管的基极连接，另一端经所述第七电阻接地；所述第八电阻连接于所述第一开关管的集电极与地之间，所述第九电阻连接于第一开关管的集电极与所述第三开关管的基极之间。

优选地，所述第二检测电路还包括第二电容、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻及第三电容，所述第二电容的一端与第二开关管的基极连接，另一端接地，所述第十电阻的一端与第二开关管的基极连接，另一端经所述第十一电阻接地；所述第十二电阻连接于所述第二开关管的集电极与地之间，所述第十三电阻连接于所述第二开关管的集电极与所述第三开关管的基极之间；所述第三电容的一端与所述第二供电电源的输出端、所述 第二开关管的集电极分别连接，所述第三电容的另一端接地。

优选地，所述输出电路还包括第十四电阻、第十五电阻及第四电容，所述第十四电阻连接于所述第三开关管的集电极与所述第四开关管的基极之间。所述第十五电阻一端连接所述第四开关管的基极，另一端接地；所述第四电容的一端与所述第四开关管的集电极连接，另一端接地。

本实用新型还提供一种扬声器保护电路，包括功放、第一扬声器、第二扬声器，所述功放具有第一声道和第二声道，第一声道具有第一正极输出端和第一负极输出端，第二声道具有第二正极输出端和第二负极输出端，所述功放通过所述第一正极输出端和第一负极输出端与所述第一扬声器电连接；所述功放通过所述第二正极输出端和第二负极输出端与所述第二扬声器电连接；所述扬声器保护电路进一步包括控制电路和如上所述的扬声器驱动信号异常检测电路，所述功放的第一正极输出端和第二正极输出端都连接所述扬声器驱动信号异常检测电路的第一检测电路；所述功放的第一负极输出端和第二负极输出端都连接扬声器驱动信号异常检测电路的第二检测电路；所述扬声器驱动信号异常检测电路的输出电路的输出端与所述控制电路连接；所述扬声器驱动信号异常检测电路检测所述功放输出至扬声器的电压信号，并在所述功放的任一路输出电压高于预设电压值时，输出电压异常信号至所述控制电路，所述控制电路根据所述电压异常信号切断功放输出或者调整功放的输出。

本实用新型通过设置第一检测电路和第二检测电路检测功放输出至扬声器的电压信号，并在任一声道上的电压信号超过预设的电压值时，触发所述电子开关开启，以控制所述输出电路输出异常信号，实现对功放输出至扬声器的异常信号的检测，这样，后级处理电路就可以根据异常信号调整功放输出或者切断功放输出，避免扬声器过压损坏。

附图说明

图1为本实用新型扬声器驱动信号异常检测电路一实施例的电路结构框图；

图2为图1所示的扬声器驱动信号异常检测电路的电路结构示意图；

图3为图2所示的扬声器驱动信号异常检测电路应用于扬声器保护电路上的电路结构框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

本实用新型提供一种扬声器驱动信号异常检测电路，用于检测功放输出至扬声器的电压信号是否异常，该电压信号包括用于驱动扬声器工作的直流电平信号和加载在该直流电平上的声音信号。其中，功放具有第一声道和第二声道，且第一声道和第二声道都对应有正极输出端和负极输出端。

参照图1及图2，在一实施例中，所述扬声器驱动信号异常检测电路包括第一检测电路11、第二检测电路12、电子开关13及输出电路14，所述功放的第一声道和第二声道的正极输出端都连接所述第一检测电路11；所述功放的第一声道和第二声道的负极输出端都连接所述第二检测电路12；所述电子开关13的第一端分别与所述第一检测电路11和第二检测电路12连接，所述电子开关13的第二端与所述输出电路14连接；在所述第一检测电路11和所述第二检测电路12中的至少一个检测到功放输出至扬声器的电压信号低于预设电压值时，触发所述电子开关13开启，以控制所述输出电路14输出异常信号。当所述第一检测电路11和所述第二检测电路12检测到所述功放输出至扬声器的电压信号都处于正常时，所述输出电路14无信号输出。

可以理解的是，功放为互补推挽式输出，即当第一声道的正极输出端输出的电压信号偏高时，则第一声道的负极输出端输出的电压信号就会偏低，而第二声道与第一声道的工作原理一样，此处不再赘述。因此，第一声道和第二声道只要有一个正极输出端或者负极输出端输出电压偏高时，则对应该声道的另一输出端输出的电压就会偏低。当功放输出至扬声器的电压信号高于预设电压值时，第一检测电路11或者第二检测电路12输出触发电子开关 13开启的触发信号，当电子开关13开启时，控制输出电路14输出异常信号，即确定功放输出至扬声器的电压信号存在偏高的情况，需要对功放的输出进行调整，或者切断功放输出，以保护扬声器。

本实用新型扬声器驱动信号异常检测电路通过设置第一检测电路11和第二检测电路12检测功放输出至扬声器的电压信号，并在任一声道上的电压信号超过预设的电压值时，触发所述电子开关13开启，以控制所述输出电路14输出异常信号，实现对功放输出至扬声器的异常信号的检测，这样，后级处理电路就可以根据异常信号调整功放输出或者切断功放输出，避免扬声器过压损坏。

基于上述实施例，在进一步地实施例中，所述第一检测电路11包括第一供电电源VCC1、第一电阻R1、第二电阻R2及第一开关管Q1。本实施例中，第一开关管Q1优选采用PNP型三极管。

其中，所述第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端互连，所述第一电阻R1的另一端与所述功放的第一声道的正极输出端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述功放的第二声道的正极输出端连接；所述第一开关管Q1的基极与所述第一电阻R1和第二电阻R2互连的一端连接；所述第一开关管Q1的发射极与所述第一供电电源VCC1连接，所述第一开关管Q1的集电极与所述电子开关13的第一端连接。

基于上述实施例，在进一步地实施例中，上述第二检测电路12包括第二供电电源VCC2、第三电阻R3、第四电阻R4及第二开关管Q2。本实施例中，第二开关管Q2优选采用PNP型三极管。

其中，所述第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端互连，所述第三电阻R3的另一端与所述功放的第一声道的负极输出端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述功放的第二声道的负极输出端连接；所述第二开关管Q2的基极与所述第三电阻R3和第四电阻R4互连的一端连接；所述第二开关管Q2的发射极与所述第二供电电源VCC2连接，所述第二开关管Q2的集电极与所述电子开关13的第一端连接。

上述电子开关13包括第三供电电源VCC3及第三开关管Q3。本实施例中，第三开关管Q3优选采用PNP型三极管。 

其中，所述第三开关管Q3的基极为所述电子开关13的第一端；所述第 三开关管Q3的发射极与所述第三供电电源VCC3连接，所述第三开关管Q3的集电极为所述电子开关13的第二端。 

上述输出电路14具有与所述电子开关13的第二端连接的启动端及用于输出异常信号的输出端Out；所述输出电路14包括第四供电电源VCC4、第四开关管Q4及第五电阻R5，所述第四开关管Q4的基极为所述输出电路14的启动端，所述第四开关管Q4的集电极经所述第五电阻R5与所述第四供电电源VCC4连接，所述第四开关管Q4的发射极接地；所述第四开关管Q4的集电极为所述输出电路14的输出端。所述第四开关管Q4优选采用NPN型三极管。

需要说明的是，上述第一供电电源VCC1、第二供电电源VCC2、第三供电电源VCC3和第四供电电源VCC4可以采用同一直流电源实现，以节约电路成本。

此外，在进一步地实施例中，上述第一检测电路11还包括第一电容C1、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第九电阻R9，所述第一电容C1的一端与第一开关管Q1的基极连接，另一端接地，所述第六电阻R6的一端与第一开关管Q1的基极连接，另一端经所述第七电阻R7连接到地；所述第八电阻R8连接于第一开关管Q1的集电极与地之间，所述第九电阻R9连接于第一开关管Q1的集电极与所述第三开关管Q3的基极之间。 

上述第二检测电路12还包括第二电容C2、第三电容C3、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12及第十三电阻R13。

其中，所述第二电容C2的一端与第二开关管Q2的基极连接，另一端接地，所述第十电阻R10的一端与第二开关管Q2的基极连接，另一端经所述第十一电阻R11连接到地；所述第十二电阻R12连接于第二开关管Q2的集电极与地之间，所述第十三电阻R13连接于所述第二开关管Q2的集电极与所述第三开关管Q3的基极之间；所述第三电容C3的一端与所述第二供电电源VCC2的输出端、所述第二开关管Q2的集电极分别连接，所述第三电容C3的另一端接地。

上述输出电路14还包括第十四电阻R14、第十五电阻R15及第四电容C4。

其中，所述第十四电阻R14连接于所述第三开关管Q3的集电极与所述第 四开关管Q4的基极之间。所述第十五电阻R15一端连接所述第四开关管Q4的基极，另一端接地；所述第四电容C4的一端与所述第四开关管Q4的集电极连接，另一端接地。其中，第四电容C4为滤波电容，用于对输出端Out输出的信号进行滤波。

结合图1及图2，本实用新型的具体电路原理如下：

如图2，其中Rout+为功放的第一声道的正极输出端，Rout-为功放的第一声道的负极输出端，Lout+为功放的第二声道的正极输出端，Lout-为功放的第二声道的负极输出端。由于采用推免式互补输出，当Rout+输出电压信号较低时，对应的Rout-输出将会增加；Lout+和Lout-同理，此处不再赘述。因此，当Rout+、Rout-、Lout+和Lout-中任意一个或者多个输入的电压信号较低或者较高时，扬声器都会受到影响，本实用新型也正是基于此，只要检测到Rout+、Rout-、Lout+和Lout-中的一个出现电压异常偏高时，则输出异常信号，使后级电路可以知晓功放输出异常，通过切断功放输出或者调整功放输出，以防止扬声器过压烧毁。

具体地，当Rout+、Rout-、Lout+和Lout-中都输出正常时，第一开关管Q1和第二开关管Q2都关断，此时第三开关管Q3导通，第四开关管Q4导通，输出电路14的输出端Out无信号输出。

当Rout+和Lout+中的一个或者两个都输出偏高时，则第一检测电路11中的第一开关管Q1截止，输出低电平信号。由于Lout+和Lout-中与Rout+和Lout+输出互补，则Lout+和Lout-中一个或者两个就会输出偏低，此时第二检测模块中的第二开关管Q2导通，输出高电平信号至第三开关管Q3，第三开关管Q3截止，对应的，输出模块中的第四开关管Q4截止，输出模块的输出端Out将第四供电电源VCC4的电压信号输出，该电压信号即为输出电路14输出的所述异常信号。

同理，当Rout-和Lout-中的一个或者两个都输出偏低时，则第二检测电路12中的第二开关管Q2截止，输出低电平信号。由于Rout+和Lout+中与Lout+和Lout-输出互补，则Rout+和Lout+中一个或者两个就会输出偏低，此时第一检测模块中的第一开关管Q1导通，输出高电平信号至第三开关管Q3，第三开关管Q3截止，对应的，输出模块中的第四开关管Q4截止，输出模块的输出端Out将第四供电电源VCC4的电压信号输出，该电压信号即为输出 电路14输出的所述异常信号。

综上，本实用新型电路通过检测Rout+、Rout-、Lout+和Lout-端口中的一个出现电压异常偏高时，则输出异常信号，使后级电路可以知晓功放输出异常，通过切断功放输出或者调整功放输出，从而可以避免扬声器过压烧毁。

本实用新型还提供一种扬声器保护电路，参照图3，所述扬声器保护电路包括功放100、第一扬声器200、第二扬声器300、控制电路400及前述扬声器驱动信号异常检测电路500；所述功放100具有第一声道和第二声道，第一声道具有第一正极输出端(可参考图2中Rout+)和第一负极输出端(可参考图2中Rout-)，第二声道具有第二正极输出端(可参考图2中Lout+)和第二负极输出端(可参考图2中Lout-)，所述功放100通过所述第一正极输出端和第一负极输出端与所述第一扬声器300电连接；所述功放100通过所述第二正极输出端和第二负极输出端与所述第二扬声器300电连接；所述功放100的第一正极输出端和第二正极输出端都连接所述扬声器驱动信号异常检测电路500的第一检测电路11；所述功放100的第一负极输出端和第二负极输出端都连接扬声器驱动信号异常检测电路500的第二检测电路12；所述扬声器驱动信号异常检测电路500的输出电路14的输出端与所述控制电路400连接；所述扬声器驱动信号异常检测电路500检测所述功放100输出至扬声器的电压信号，并在所述功放100的任一路输出电压高于预设电压值时，输出电压异常信号至所述控制电路400，所述控制电路400根据所述电压异常信号切断功放100输出或者调整功放100的输出。

可以理解的是，由于在扬声器保护电路中使用了上述扬声器驱动信号异常检测电路500，因此，该扬声器保护电路在工作的过程中即使功放100输出电压偏高，也不会出现烧坏扬声器的问题，避免了用户损失，提高产品质量。

以上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)

1.一种扬声器驱动信号异常检测电路，用于检测功放输出至扬声器的电压信号，其特征在于，所述扬声器驱动信号异常检测电路包括第一检测电路、第二检测电路、电子开关及输出电路，所述功放的第一声道和第二声道的正极输出端都连接所述第一检测电路；所述功放的第一声道和第二声道的负极输出端都连接所述第二检测电路；所述电子开关的第一端分别与所述第一检测电路和第二检测电路连接，所述电子开关的第二端与所述输出电路连接；在所述第一检测电路和所述第二检测电路中的至少一个检测到功放输出至扬声器的电压信号高于预设电压值时，触发所述电子开关开启，以控制所述输出电路输出异常信号。

2.如权利要求1所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述第一检测电路包括第一供电电源、第一电阻、第二电阻及第一开关管，所述第一电阻的一端和第二电阻的一端互连，所述第一电阻的另一端与所述功放的第一声道的正极输出端连接，所述第二电阻的另一端与所述功放的第二声道的正极输出端连接；所述第一开关管的基极与所述第一电阻和第二电阻互连的一端连接；所述第一开关管的发射极与所述第一供电电源连接，所述第一开关管的集电极与所述电子开关的第一端连接。

3.如权利要求2所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述第二检测电路包括第二供电电源、第三电阻、第四电阻及第二开关管，所述第三电阻的一端和第四电阻的一端互连，所述第三电阻的另一端与所述功放的第一声道的负极输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述功放的第二声道的负极输出端连接；所述第二开关管的基极与所述第三电阻和第四电阻互连的一端连接；所述第二开关管的发射极与所述第二供电电源连接，所述第二开关管的集电极与所述电子开关的第一端连接。

4.如权利要求3所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述电子开关包括第三供电电源及第三开关管，第三开关管的基极为所述电子 开关的第一端；所述第三开关管的发射极与所述第三供电电源连接，所述第三开关管的集电极为所述电子开关的第二端。

5.如权利要求4所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述输出电路具有与所述电子开关的第二端连接的启动端及用于输出预设异常信号的输出端；所述输出电路包括第四供电电源、第四开关管及第五电阻，所述第四开关管的基极为所述输出电路的启动端，所述第四开关管的集电极经所述第五电阻与所述第四供电电源连接，所述第四开关管的发射极接地；所述第四开关管的集电极为所述输出电路的输出端。

6.如权利要求5所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述第一供电电源、第二供电电源、第三供电电源和第四供电电源为同一直流电源。

7.如权利要求6所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述第一检测电路还包括第一电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻，所述第一电容的一端与第一开关管的基极连接，另一端接地，所述第六电阻的一端与第一开关管的基极连接，另一端经所述第七电阻接地；所述第八电阻连接于所述第一开关管的集电极与地之间，所述第九电阻连接于第一开关管的集电极与所述第三开关管的基极之间。

8.如权利要求7所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述第二检测电路还包括第二电容、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻及第三电容，所述第二电容的一端与第二开关管的基极连接，另一端接地，所述第十电阻的一端与第二开关管的基极连接，另一端经所述第十一电阻接地；所述第十二电阻连接于所述第二开关管的集电极与地之间，所述第十三电阻连接于所述第二开关管的集电极与所述第三开关管的基极之间；所述第三电容的一端与所述第二供电电源的输出端、所述第二开关管的集电极分别连接，所述第三电容的另一端接地。

9.如权利要求8所述的扬声器驱动信号异常检测电路，其特征在于，所述输出电路还包括第十四电阻、第十五电阻及第四电容，所述第十四电阻连接于所述第三开关管的集电极与所述第四开关管的基极之间，所述第十五电阻一端连接所述第四开关管的基极，另一端接地；所述第四电容的一端与所述第四开关管的集电极连接，另一端接地。

10.一种扬声器保护电路，包括功放、第一扬声器、第二扬声器，所述功放具有第一声道和第二声道，第一声道具有第一正极输出端和第一负极输出端，第二声道具有第二正极输出端和第二负极输出端，所述功放通过所述第一正极输出端和第一负极输出端与所述第一扬声器电连接；所述功放通过所述第二正极输出端和第二负极输出端与所述第二扬声器电连接；其特征在于，所述扬声器保护电路进一步包括控制电路和如权利要求1-9任一项所述的扬声器驱动信号异常检测电路，所述功放的第一正极输出端和第二正极输出端都连接所述扬声器驱动信号异常检测电路的第一检测电路；所述功放的第一负极输出端和第二负极输出端都连接扬声器驱动信号异常检测电路的第二检测电路；所述扬声器驱动信号异常检测电路的输出电路的输出端与所述控制电路连接；所述扬声器驱动信号异常检测电路检测所述功放输出至扬声器的电压信号，并在所述功放的任一路输出电压高于预设电压值时，输出电压异常信号至所述控制电路，所述控制电路根据所述电压异常信号切断功放输出或者调整功放的输出。