CN207475830U - 一种音箱保护电路及音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路技术领域，提供了一种音箱保护电路及音箱。与所述音箱输入端口连接，用于检测音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值的检测模块；与所述检测模块连接，用于根据所述实际阻抗值与所述预设阻抗值的差值生成阻抗比较值的比较模块；与所述比较模块连接，用于根据所述阻抗比较值生成保护控制信号的调整模块；与所述调整模块连接，用于根据所述保护控制信号调整所述音箱的功放功率的功放模块；通过本实用新型可有效解决现有技术中音箱保护电路会严重损失音箱的扩音性能，导致该音箱无法发挥出最大功效的问题。

Description

一种音箱保护电路及音箱

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种音箱保护电路及音箱。

背景技术

由于现有技术中存在多种不同型号的音箱，并且不同型号音箱的阻抗各不相同，比如音箱的阻抗可设置为4欧姆、6欧姆以及8欧姆等；为了使音箱能够实现最佳的扩音效果，音箱的阻抗需要与音箱的功放电压相匹配；当音箱的功放电路发生故障时，音箱中会存在较大的运行电压，音箱中的运行电流也会、增加，过大的运行电流将会损坏音箱的线圈，甚至直接会烧毁该音箱；同时若用户操作不当也会导致音箱的功放功率发生突然改变，对音箱造成较大的损坏；因此需要采用音箱保护电路来维护音箱在运行过程中的安全。

由于音箱的阻抗在该音箱制造过程中已经提前设定，现有的音箱保护电路采用冗余设计来调整音箱的阻抗，然而现有技术中的冗余设计将会严重损失音箱的扩音性能，导致该音箱无法完全发挥出最大功效，实用性不高。

实用新型内容

本实用新型提供一种音箱保护电路及音箱，旨在解决现有的音箱保护电路会严重损失音箱的扩音性能，导致该音箱无法完全发挥出最大功效的问题。

本实用新型第一方面提供一种音箱保护电路，包括：

与所述音箱输入端口连接，用于检测音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值的检测模块；

与所述检测模块连接，用于根据所述实际阻抗值与所述预设阻抗值的差值生成阻抗比较值的比较模块；

与所述比较模块连接，用于根据所述阻抗比较值生成保护控制信号的调整模块；

与所述调整模块连接，用于根据所述保护控制信号调整所述音箱的功放功率的功放模块。

进一步地，所述检测模块包括：

输入端接入基准信号，用于根据所述基准信号得到所述音箱的预设阻抗值的预设阻抗输入单元；

输入端接入音频信号，用于根据所述音频信号检测所述音箱的实际阻抗值的实际阻抗检测单元。

进一步地，所述预设阻抗输入单元包括：第一开关、第一电阻、第一电容以及第二电容；

所述第一开关的第一端用于接入所述基准信号，所述第一开关的第二端接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端用于接入所述基准信号；其中所述第一电容的第一端、所述第二电容的第二端接所述比较模块。

进一步地，所述实际阻抗检测单元包括：第二开关、第二电阻、第三电容以及第四电容；

所述第二开关的第一端用于接入所述音频信号，所述第二开关的第二端接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端接所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端用于接入所述音频信号；其中所述第三电容的第一端以及所述第四电容的第二端接所述比较模块。

进一步地，所述比较模块包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管以及第三电阻；

其中所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阳极以及所述第四三极管的阳极接所述检测模块；

所述第一二极管的阴极接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极接所述第一二极管的阳极，所述第三二极管的阴极接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极接所述第三二极管的阳极，所述第一三极管的基极接所述第一二极管的阳极，所述第二三极管的基极接所述第二二极管的阳极，所述第三三极管的基极接所述第三二极管的阳极，所述第四三极管的基极接所述第四二极管的阳极；

所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极、所述第三三极管的集电极以及所述第四三极管的集电极接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接所述调整模块，所述第一三极管的发射极、所述第二三极管的发射极、所述第三三极管的发射极以及所述第四三极管的发射极接所述调整模块。

进一步地，所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管以及所述第四三极管为NPN型。

进一步地，所述调整模块包括：第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第四电阻、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五三极管以及MOS开关管；

所述MOS开关管的栅极和源极与所述比较模块连接，所述第四电阻连接在所述MOS开关管的栅极与所述第五三极管的基极之间，所述第五二极管的阳极接所述MOS开关管的栅极，所述第五二极管的阴极接所述第五三极管的基极，所述第五电容连接在所述MOS开关管的栅极与所述MOS开关管的源极之间，所述第六二极管的阳极接所述MOS开关管的漏极，所述第六二极管的阴极接所述第五三极管的基极，所述第六电容连接在所述MOS开关管的漏极与所述第五三极管的基极之间，所述第七电容与所述第六电容并联，所述第八电容连接在所述第五三极管的基极与所述MOS开关管的源极之间，所述第九电容连接在所述第五三极管的集电极与所述第五三极管的发射极之间，所述第五三极管的发射极接所述MOS开关管的源极，所述第七二极管的阴极接所述第五三极管的集电极，所述第七二极管的阳极以及所述第五三极管的发射极与所述功放模块连接。

进一步地，所述功放模块为功放开关管。

本实用新型第二方面提供一种音箱，包括如上所述的音箱保护电路。

本实用新型相对于现有技术所取得有益技术效果为：在该音箱保护电路中，检测模块检测音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值，比较模块根据实际阻抗值与预设阻抗值的差值生成阻抗比较值，该阻抗比较值反映了该音箱的阻抗变化量，调整模块根据该阻抗比较值生成保护控制信号，功放模块根据该保护控制信号调整音频的功放功率，从而该音箱保护电路无需冗余的电路设计来调整音箱的阻抗，通过功放模块即可保证了音箱的功放功率与音箱的阻抗相匹配，保护了音箱的运行安全，简化了音箱保护电路的电路结构，实用性强；有效地克服了现有技术中音箱保护电路会损失音箱的扩音性能，导致该音箱无法发挥出最大功效的不足之处。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1是本实用新型实施例提供的一种音箱保护电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种音箱保护电路的电路结构图；

图3是本实用新型实施例提供的一种音箱的结构示意图。

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。

图1示出了本实用新型实施例提供的音箱保护电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，该音箱保护电路包括：检测模块10、比较模块20、调整模块30以及功放模块40；其中检测模块10与音箱输入端口连接，该检测模块检测音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值；需要说明的是，预设阻抗值该音箱在特定的功放功率下，与该特定的功放功率相匹配的预设阻抗；当实际阻抗值与预设阻抗值一致或者相同时，该音箱处于最佳的工作状态。

比较模块20与检测模块10连接，比较模块20根据实际阻抗值与预设阻抗值的差值生成阻抗比较值；比较模块20根据该实际阻抗与预设阻抗的差值大小生成了阻抗比较值，通过该阻抗比较值即可衡量该音箱的实际阻抗变化量。调整模块30与比较模块20连接，调整模块30根据阻抗比较值生成了保护控制信号；功放模块40与调整模块30连接，功放模块40根据保护控制信号调整该音箱的功放功率，进而确保该音箱的功放功率与该音箱的阻抗相匹配。

例如，若通过检测模块10接入该音箱的预设阻抗值为8欧姆，此时与之向相匹配音箱的功放功率为10瓦特；当检测模块10检测到该实际阻抗为5欧姆，检测模块10将该实际阻抗值以及预设阻抗值传输至比较模块20，比较模块20计算得出该音箱的预设阻抗与实际阻抗之间的差值，生成相应的阻抗比较值，调整模块30基于该阻抗比较信号生成保护控制信号，当功放模块40接收到该保护控制信号时，功放模块40根据该保护控制信号将该音箱的功放功率降低至6.25瓦特，使该音箱的实际功放功率与实际阻抗相匹配，避免了该音箱在运行过程中遭受到损坏。

通过本实用新型实施例，当该音箱中的实际阻抗值发生变化时，比较模块20根据实际阻抗值与预设阻抗值的差值生成阻抗比较值，调整模块30根据该阻抗比较值生成保护控制信号，功放模块40根据该保护控制信号调整音箱的功放功率，确保该音箱的功放功率与该音箱的阻抗向匹配，维护该音箱的安全运行，该音箱保护电路的结构简单，从而避免了现有技术采用冗余设计导致该音箱无法发挥出最大功效的不足之处。

具体的，检测模块10包括预设阻抗输入单元101以及实际阻抗检测单元102；预设阻抗输入单元101的输入端接入基准信号A1，根据基准信号A1得到音箱的预设阻抗值，其中基准信号A1由提前设定；实际阻抗检测单元102的输入端接入音频信号A2，根据音频信号A2检测音箱的实际阻抗值。

图2示出了本实用新型实施例提供的音箱保护电路的电路结构图，详述如下：

具体的，预设阻抗输入单元101包括：第一开关K1、第一电阻R1、第一电容C1以及第二电容C2；第一开关K1的第一端接音箱输入端口，用于输入基准信号A1，第一开关K1的第二端接第一电阻R1的第一端；其中通过第一开关K1可控制该预设阻抗值的输入；第一电阻R1的第二端接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端接入音箱输入端口，用于输入基准信号A1；其中第一电容C1的第一端以及第二电容C2的第二端接比较模块20，并且该预设阻抗输入单元101根据基准信号A1得到预设阻抗值，并将预设阻抗值传输至比较模块20。

具体的，实际阻抗检测单元102包括：第二开关K2、第二电阻R2、第三电容C3以及第四电容C4；第二开关K2的第一端接音箱输入端口，用于接入音频信号A2，第二开关K2的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接第三电容C3的第一端，第三电容C3的第二端接第四电容C4的第一端，第四电容C4的第二端接音箱输入端口，用于接入音频信号A2；其中第三电容C3的第一端以及第四电容C4的第二端接比较模块20；该实际阻抗检测单元102根据音频信号A2检测音箱的实际阻抗值，并将该实际阻抗值传输至比较模块20。

具体的，比较模块20包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4以及第三电阻R3；其中第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阳极、第三二极管D3的阳极以及第四三极管D4的阳极接检测模块10，用于输入音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值；其中第一二极管D1的阳极接第一电容C1的第一端，第二二极管D2的阳极接第二电容C2的第二端，第三二极管D3的阳极接第三电容C3的第一端，第四三极管D4的阳极接第四电容C4的第二端。

具体的，第一二极管D1的阴极接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极接第一二极管D1的阳极，第三二极管D3的阴极接第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极接第三二极管D3的阳极，第一三极管Q1的基极接第一二极管D1的阳极，第二三极管Q2的基极接第二二极管D2的阳极，第三三极管Q3的基极接第三二极管D3的阳极，第四三极管Q4的基极接第四三极管D4的阳极。

具体的，第一三极管Q1的集电极、第二三极管Q2的集电极、第三三极管Q3的集电极以及第四三极管Q4的集电极接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端接调整模块30，第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的发射极、第三三极管Q3的发射极以及第四三极管Q4的发射极接调整模块30；当检测模块10将音箱的实际阻抗值以及预设阻抗值传输至比较模块20时，比较模块20根据实际阻抗值与预设阻抗值之间的差值生成阻抗比较值，通过该阻抗比较值即可衡量该音箱的阻抗变化量，并且该比较模块20将该阻抗比较值传输至调整模块30。

可选的，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3以及第四三极管Q4为NPN型。

具体的，调整模块30包括：第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第四电阻R4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第五三极管Q5以及MOS开关管M1；MOS开关管M1的栅极和源极与比较模块20连接；其中MOS开关管M1的栅极接第三电阻R3的第二端，MOS开关管M1的源极接第一三极管Q1的发射极、第二三极管Q2的发射极、第三三极管Q3的发射极以及第四三极管Q4的发射极。

具体的，第四电阻R4连接在MOS开关管M1的栅极与第五三极管Q5的基极之间，第五二极管D5的阳极接MOS开关管M1的栅极，第五二极管D5的阴极接第五三极管Q5的基极，第五电容C5连接在MOS开关管M1的栅极与MOS开关管M1的源极之间，第六二极管D6的阳极接MOS开关管M1的漏极，第六二极管D6的阴极接第五三极管Q5的基极，第六电容C6连接在MOS开关管M1的漏极与第五三极管Q5的基极之间，第七电容C7与第六电容C6并联，第八电容C8连接在第五三极管Q5的基极与MOS开关管M1的源极之间，第九电容C9连接在第五三极管Q5的集电极与第五三极管Q5的发射极之间，第五三极管Q5的发射极接MOS开关管M1的源极，第七二极管D7的阴极接第五三极管Q5的集电极，第七二极管D7的阳极以及第五三极管Q5的发射极与功放模块40连接，即第七二极管D7的阳极以及第五三极管Q5的发射极用于将保护控制信号传输至功放模块40，该功放模块40根据该保护控制信号调整音箱功率，使该音箱的功放功率与该音箱的阻抗相匹配。

可选的，功放模块40为功放开关管；当该音箱中的实际运行电压超过其额定电压时，调整模块30根据该音箱的实际运行电压生成保护控制信号，该保护控制信号经过驱动电路传输至功放开关管，该功放开关管在该保护控制信号的驱动下断开，使该音箱停止运行，防止该音箱因高压受到损坏。

可选的，在该音箱开机的过程中，该音箱中可能会出现电压尖峰，该电压尖峰对于音箱可能会造成烧毁的风险，为此，当音箱开机时，调整模块30生成保护控制信号，该功放开关管根据该保护控制信号设置了2秒钟的延时时间，即当该音箱开机2秒钟后，该功放开关管在该保护控制信号的驱动下才导通，避免在开机过程中由于电压不稳定对音箱所造成的损坏。

图3示出了本实用新型实施例提供的音箱的结构示意图，如图3所示，该音箱50包括如上所述的音箱保护电路501。

通过本实用新型实施例，通过检测模块输入的音箱实际阻抗值以及预设阻抗值，比较模块根据音箱的实际阻抗值与预设阻抗值的差值生成阻抗比较值，调整模块根据该阻抗比较值生成保护控制信号，功放模块根据该保护控制信号调整音箱的功放功率，使该音箱的功放功率与该音箱阻抗相匹配，保证该音箱的正常、安全运行；同时该功放模块也能够根据该音箱中运行电压的波动及时断开或者设定延时时间，防止该音箱由于运行电压过大而受到损坏；因此该音箱保护电路结构简单，无需其它冗余设计即可维护该音箱的安全，实用性强；从而有效地解决了现有技术中音箱保护电路会损失音箱的扩音性能，导致该音箱无法发挥出最大功效的问题。

需要说明的是,在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或者“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

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)

1.一种音箱保护电路，其特征在于，包括：

与所述音箱输入端口连接，用于检测音箱的实际阻抗值以及接入音箱的预设阻抗值的检测模块；

与所述检测模块连接，用于根据所述实际阻抗值与所述预设阻抗值的差值生成阻抗比较值的比较模块；

与所述比较模块连接，用于根据所述阻抗比较值生成保护控制信号的调整模块；

与所述调整模块连接，用于根据所述保护控制信号调整所述音箱的功放功率的功放模块。

2.根据权利要求1所述的音箱保护电路，其特征在于，所述检测模块包括：

输入端接入基准信号，用于根据所述基准信号得到所述音箱的预设阻抗值的预设阻抗输入单元；

输入端接入音频信号，用于根据所述音频信号检测所述音箱的实际阻抗值的实际阻抗检测单元。

3.根据权利要求2所述的音箱保护电路，其特征在于，所述预设阻抗输入单元包括：第一开关、第一电阻、第一电容以及第二电容；

所述第一开关的第一端用于接入所述基准信号，所述第一开关的第二端接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端用于接入所述基准信号；其中所述第一电容的第一端、所述第二电容的第二端接所述比较模块。

4.根据权利要求2所述的音箱保护电路，其特征在于，所述实际阻抗检测单元包括：第二开关、第二电阻、第三电容以及第四电容；

所述第二开关的第一端用于接入所述音频信号，所述第二开关的第二端接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端接所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端用于接入所述音频信号；其中所述第三电容的第一端以及所述第四电容的第二端接所述比较模块。

5.根据权利要求1所述的音箱保护电路，其特征在于，所述比较模块包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管以及第三电阻；

其中所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阳极以及所述第四三极管的阳极接所述检测模块；

所述第一二极管的阴极接所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极接所述第一二极管的阳极，所述第三二极管的阴极接所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极接所述第三二极管的阳极，所述第一三极管的基极接所述第一二极管的阳极，所述第二三极管的基极接所述第二二极管的阳极，所述第三三极管的基极接所述第三二极管的阳极，所述第四三极管的基极接所述第四二极管的阳极；

所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极、所述第三三极管的集电极以及所述第四三极管的集电极接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接所述调整模块，所述第一三极管的发射极、所述第二三极管的发射极、所述第三三极管的发射极以及所述第四三极管的发射极接所述调整模块。

6.根据权利要求5所述的音箱保护电路，其特征在于，所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管以及所述第四三极管为NPN型。

7.根据权利要求1所述的音箱保护电路，其特征在于，所述调整模块包括：第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第四电阻、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五三极管以及MOS开关管；

所述MOS开关管的栅极和源极与所述比较模块连接，所述第四电阻连接在所述MOS开关管的栅极与所述第五三极管的基极之间，所述第五二极管的阳极接所述MOS开关管的栅极，所述第五二极管的阴极接所述第五三极管的基极，所述第五电容连接在所述MOS开关管的栅极与所述MOS开关管的源极之间，所述第六二极管的阳极接所述MOS开关管的漏极，所述第六二极管的阴极接所述第五三极管的基极，所述第六电容连接在所述MOS开关管的漏极与所述第五三极管的基极之间，所述第七电容与所述第六电容并联，所述第八电容连接在所述第五三极管的基极与所述MOS开关管的源极之间，所述第九电容连接在所述第五三极管的集电极与所述第五三极管的发射极之间，所述第五三极管的发射极接所述MOS开关管的源极，所述第七二极管的阴极接所述第五三极管的集电极，所述第七二极管的阳极以及所述第五三极管的发射极与所述功放模块连接。

8.根据权利要求1所述的音箱保护电路，其特征在于，所述功放模块为功放开关管。

9.一种音箱，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的音箱保护电路。